автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Разработка способов получения и применения порошков из дикорастущего шиповника Таджикистана в производстве восточных сладостей

На правах рукописи

НЕГМАТУЛЛОЕВА РАФОАТ НЕМАТУЛЛОЕВНА

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ПОРОШКОВ ИЗ ДИКОРАСТУЩЕГО ШИПОВНИКА ТАДЖИКИСТАНА В ПРОИЗВОДСТВЕ ВОСТОЧНЫХ СЛАДОСТЕЙ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 9 МАЙ 2011

Москва-2011

4847444

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств»

доктор технических наук, профессор,

Дубцова Галина Николаевна

доктор технических наук, профессор,

Траубенберг Светлана Евгеньевна

доктор технических наук Джабоева Амина Сергоевна

Московский государственный университет технологий и управлений им. К.Г.Разумовского

Защита состоится «9» июня 2011 года в 11:30 часов на

заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.148.03 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д.11., ауд. 302 корп. А.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГУП]

Автореферат разослан « У » мая 2011 г.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Ученый секретарь Совета Щ/пЛ ^ к.т.н., доц. Белявская И.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Создание обогащенных продуктов питания, содержащих в физиологически значимых количествах незаменимые макро - и микронутриенты, с целыо улучшения состояния здоровья населения и профилактики алиментарно-зависимых заболеваний является важной задачей. Успешное решение этой задачи возможно путем расширения использования плодово-ягодного сырья, богатого пищевыми и биологически активными веществами, способными обеспечить укрепление неспецифического иммунитета, а также актиоксидантную защиту организма человека.

Кондитерские изделия являются не только любимым лакомством для всех групп детского и взрослого населения, но и высококалорийным компонентом в рационе питания. Восточные сладости относятся к кондитерским изделиям, и они пользуются большим потребительским спросом. Расширение ассортимента высококачественных кондитерских изделий функциональной направленности с использованием растительного сырья является одним из перспективных направлений пищевой промышленности.

Значительный вклад в разработку теоретических и практических основ применения биологически активных ингредиентов при производстве кондитерских изделий внесли: Скобельская З.Г., Пащенко Л.П., Магомедов Г.О., Кочеткова A.A., Корячкина С.Я., Ильина O.A., Матвеева И.В., Цыганова Т.Б., Шатнюк Л.Н., Позняковский В.М., Джабоева A.C. и др.

Сырьевые ресурсы Таджикистана богаты многообразными видами дикорастущего сырья. Многие из них являются настоящей кладовой биологически активных веществ, которые обладают выраженным физиологическим действием на организм человека. К таким растениям относится шиповник собачий (Rosa canina L.), естественные запасы которого позволяют заготавливать его не только для местных нужд, но и в промышленном масштабе.

С этих позиций перспективными обогащающими добавками к кондитерским изделиям могут стать продукты переработки плодов дикорастущего шиповника, в том числе полученные в виде порошков, обладающие широким спектром физиологического действия, благодаря богатому набору биологически активных веществ.

В связи с изложенным, исследование, посвященное научному и практическому обоснованию рационального использования продуктов переработки плодов дикорастущего шиповника при производстве кондитерских изделий функционального назначения, является актуальным.

Цель и задачи исследований - разработка способов получения и применения порошков из дикорастущего шиповника Таджикистана в производстве восточных сладостей функционального назначения.

В задачи исследований входило:

- определение химического состава плодов дикорастущего шиповника для выбора ориентированного на промышленную реализацию способа получения продуктов его переработки;

- разработка режимов сушки плодов дикорастущего шиповника;

- разработка способов получения порошков из целых плодов, мякоти с кожицей и семян дикорастущего шиповника;

- исследование химического состава порошков;

- исследование фенольных соединений и антиоксидантных свойств порошков из шиповника;

- разработка технологии производства и рецептуры популярных видов восточных

сладостей (мучные - пахлава; тип мягких конфет - сбивной лукум) с добавлением порошков из шиповника;

- исследование влияния порошков из шиповника на реологические характеристики теста для мучных кондитерских изделий (пахлава);

- изучение влияния порошков из шиповника на пищевую и биологическую ценность изделий;

- разработка НД на порошки из шиповника, и новые виды кондитерских изделий;

- производственная апробация результатов исследования путем выработки опытных партий восточных сладостей функционального назначения.

Научная новизна. На основании комплексного исследования химического состава и физиологически функциональных свойств порошков из дикорастущего шиповника Таджикистана научно обоснована целесообразность и эффективность их применения при производстве кондитерских изделий (восточных сладостей).

Выявлены различия в химическом составе порошков, полученных из целых плодов, мякоти с кожицей и семян шиповника. В порошке из мякоти с кожицей установлено наиболее высокое содержание Сахаров, органических кислот, витамина С, каротиноидов, флавоноидов, линоленовой кислоты, а в порошке из семян - липидов, нерастворимых пищевых волокон, витамина Е, линолевой кислоты.

Установлено, что в состав стеринов порошков из шиповника входят 7 фракций (кампестерин, стигмастерин, Р-ситостерин, 24-этил-капростанол, циклоартенол, холестерин), преобладающей фракцией является Р-ситостерин.

Показано, что в состав фенольных соединений порошков из дикорастущего шиповника входят: флаван-3-олы (катехины), флавонолы, представленные гликозидами кверцетина и агликонами флавонолов - кверцетином и кемпферолом. Наибольшее количество фенольных соединений содержится в порошке из мякоти с кожицей.

Наибольшей антиоксидангной активностью характеризуются порошки из мякоти с кожицей.

Установлена кинетика замеса теста для пахлавы, позволяющая определять момент готовности и количество вносимой воды при замесе.

Выявлено значительное влияние порошков из шиповника на качество восточных сладостей (лукум, пахлава) при хранении, заключающееся в снижении скорости их высыхания и окисления жиров.

Практическая значимость. Предложен способ получения порошков из целых плодов, мякоти с кожицей и семян дикорастущего шиповника, включающий конвективный способ сушки; определены параметры сушки, обеспечивающие высокий уровень сохранности биологически активных веществ; установлены условия и сроки хранения порошков, обеспечивающие безопасность, сохранение биологически активных веществ и потребительских свойств.

Разработаны технологические приемы внесения порошков из шиповника при приготовлении пахлавы и сбивного лукума, определены оптимальные дозировки добавок, позволяющие получить кондитерские изделия функционального назначения, которые способствуют расширению ассортимента, усилению профилактического потенциала питания за счет обогащения продуктов биологически активными веществами.

Разработаны проекты нормативной документации: ТУ, ТИ на порошки из целых плодов, мякоти с кожицей и семян дикорастущего шиповника; ТУ, ТИ, РЦ на «Лукум с шиповником», «Пахлава с шиповником».

Предложенные технологии и рецептуры апробированы в производственных условиях кондитерского цеха пищевого комбината «Комрон-агро», (г. Худжанд, республики

Таджикистан) и ООО «Розовая жемчужина» (г. Москва).

Апробация работы. Результаты исследований представлялись на VII Международной научно-практической конференции «Техника и технология пищевых производств» (Могилев, 2009), Международной научно-практической конференции «Питание и здоровье» (Алматы, 2009), VI и VII Международной научно-практической конференции и выставке «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты» (Москва, 2009-2010), XI и XII Всероссийский Конгресс диетологов и нугрициологов «Питание и здоровье» (Москва, 2009-2010), VIII Международной конференции «Кондитерские изделия XXI века» (Москва, 2011).

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 16 печатных работ, из них 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованных источников и 13 приложений. Основной текст работы изложен на 154 страницах, содержит 40 рисунков и 40 таблиц. Библиографический список включает 198 российских и зарубежных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследований, определены основные направления реализации цели, показана научная новизна и практическая значимость результатов исследований.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В обзоре литературы дана характеристика физиологически функциональным пищевым ингредиентам растений, отмечены физиологические функции фенольных соединений. Рассмотрены основные способы сушки плодово-ягодного сырья. Обобщены данные о химическом составе плодов шиповника, произрастающего в различных регионах, обозначены его фармакологические свойства. Показано преимущество использования порошков из растительного сырья в производстве кондитерских изделий.

В результате проведенного анализа и обобщения данных научно-технической литературы, определены основная цель и задачи исследований, предусматривающие необходимость изыскания источников пищевых и биологически активных веществ из растительного сырья для усиления профилактического потенциала продуктов питания, в том числе кондитерских изделий.

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Исследования проводили в лабораториях кафедр «Органическая и пищевая химия», «Технология кондитерского производства», «Технологии хлебопекарного и макаронного производств» ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств», в лаборатории «Химия пищевых продуктов» НИИ питания РАМН. Структурная схема проведения исследований приведена на рисунке 1.

2.1 Объекты и методы исследований

Объектами исследования являлись: плоды шиповника дикорастущего (свежие и сушеные) урожая 2008-2009 гг., плоды шиповника сорта Рубин, сухой экстракт шиповника - высушенный продукт, полученный путем экстрагирования 50% спиртом из плодов шиповника (продукция фирмы «Натуральные ингредиенты», г. Москва) и С02-экстракт

шиповника (продукция фирмы ООО НИЦ ЭР «ГОРО», г. Ростов-на-Дону), порошки из целых плодов, мякоти с кожицей и семян дикорастущего шиповника.

В ходе технологических исследований использовали муку пшеничную высшего сорта, дрожжи хлебопекарные сухие, сахар-песок, яйцо куриное, ядро грецкого ореха, пектин яблочный, молочную кислоту, крахмальную патоку, лактат натрия, маргарин, и другое сырье, отвечающее требованиям ГОСТ, ОСТ или ТУ.

В объектах исследования определяли массовую долю сухих веществ, липидов, золы, Сахаров, аскорбиновой кислоты в соответствии с ГОСТ, белка методом Кьельдаля на анализаторе белка/азота (BUCHI К-424) (Швейцария), флавоноидов (по XI Гос.Фармакошш СССР, вып. 2). Состав углеводов методом ВЭЖХ, каротиноидов -спекгрофотометрическим методом; витамин С, органические кислоты методом ВЭЖХ; групповой состав липидов - тонкослойной хроматографией с последующей денситометрией; жирнокислотный состав липидов - методом ГХ с применением газового хроматографа «Cario Erba Strumentazione», HRGC 5300 Mega Series (Италия) и интегратора «C-R6A Chromatopac» (фирма «Shimadzu»); состав стеринов и витамин Е методом ВЭГХ; пищевые волокна ферментативно-гравиметрическим методом; макро- и микроэлементы - атомно-адсорбционной спектрометрией; гранулометрический состав на приборе Гранулометр ГИУ-1; микробиологические исследования в соответствии с методами СанПиН 2.3.3.1078-01.

Рисунок 1- Структурная схема проведения исследований

Суммарное содержание фенольных соединений определяли с использованием реактива Фолина-Чокальтеу. Фракционный состав флавоноидов методом ВЭЖХ. Антиоксидантную активность определяли амперометрическим детектированием на приборе «Цвет Яуза - 01 - АА» и методом ТЕАС с использованием катион-радикала ABTS.

Качество готовых кондитерских изделий и полуфабрикатов оценивали методами, предусмотренными ГОСТ 3Ö058-95/TOCT Р 50230-92 и ГОСТ Р 50228-92; перекисное число жира по ГОСТ Р 53024-2008; титруемую кислотность определяли потенциометрическим методом. Реологические характеристики теста для пахлавы исследовали на базе информационно-измерительной системы «Структурометр СТ-1М», замес теста производили с помощью прибора «Do-Corder DCE-330» с использованием насадки S50.

Математическую обработку данных проводили с применением компьютерной программы Statistica 6.5.

2.2Результаты исследований и их обсуждение

Плоды шиповника в основном используются фармацевтической промышленностью, в первую очередь, для производства препаратов с высоким содержанием витамина С. Плоды дикорастущего шиповника Таджикистана из-за относительно низкого содержания аскорбиновой кислоты находят ограниченное применение в фармацевтике. Но поскольку шиповник богат другими биологически активными веществами и антиоксидантами, то целесообразно разрабатывать технологии, направленные на создание многокомпонентных добавок для обогащения продуктов питания.

Сравнительная оценка химического состава плодов дикорастущего, сортового шиповника и промышленных экстрактов

С целью определения особенностей использования дикорастущего шиповника Таджикистана для обогащения продуктов питания биологически активными веществами, проведены сравнительные исследования химического состава товарных партий плодов дикорастущего шиповника (высушенного солнечно-воздушной сушкой), плодов шиповника сорта Рубин, выращенного в Московской области и промышленных экстрактов: сухой экстракт и масляный С02-экстракт шиповника (таблица 1).

Таблица 1 - Химический состав плодов дикорастущего, сортового шиповника и промышленных экстрактов

Наименование образцов Массовая доля, % с.в.

Липиды Белок Зола Углеводы

Пищевые волокна Фруктоза Глюкоза Сахароза

нераств. раств.

Шиповник дикорастущий 3,18 5,89 4,13 43,81 8,29 8,17 6,92 0,79

Шиповник сорта Рубин 4,10 7,00 4,38 48,00 7,28 7,96 6,27 0,46

Сухой экстракт шиповника 0,19 11,40 26,60 6,64 12,27 3,60 3,38 -

С02- экстракт 95,72 0,27 - - - - - -

Определение химического состава показало, что в плодах дикорастущего шиповника массовая доля бежа в 1,2 раза, золы и углеводов в 1,1 раза меньше, чем в плодах шиповника сорта Рубин. Массовая доля липидов в плодах шиповника как дикорастущего, так и культивируемого составляет 3-4%. Плоды шиповника содержат более значительное количество пищевых волокон, по сравнению с сухим экстрактом шиповника. Содержание золы в 6,3 раза, белка в 1,7 раза больше, а липидов в 20 раз меньше б сухом экстракте шиповника, чем в плодах шиповника. СОг-экстракг представлен преимущественно липидами.

Основной фракцией липидного комплекса плодов шиповника являлись триацилглицерияы, содержание их в липидах шиповника сорта Рубин составило 3665,4 мг %, а в липидах дикорастущего шиповника - 2874,7 мг %. Содержание полярных липидов в плодах дикорастущего шиповника и шиповника сорта Рубин составило 63,6мг% и 82,0мг%, соответственно. Липиды сухого экстракта шиповника содержали все группы липидов, но в значительно меньшем количестве, чем плоды: триацилглицеринов - 71,6 мг%, стеринов - 50,1 мг%, свободных жирных кислот - 31,5 мг% и полярных липидов 21,1мг%. Липиды СОг-экстракта представлены в основном триацилглицеринами, которые составляли 91% от суммы липидов.

Результаты исследования ЖКС свидетельствуют о высокой биологической эффективности шиповника. В ЖКС липидов шиповника преобладали ненасыщенные жирные кислоты, на долю олеиновой кислоты приходилось 11,93-24,51%, лннолевой -24,69-59,90%. Наибольшее количество линолевой кислоты содержалось в СОг-экстракте. Линоленовая кислота в плодах шиповника составляла 23,31-28,94%, в сухом экстракте -10,29%, в С02 экстракте - 3,14% (рис.2).

1- плоды шиповника сорта Рубин;

2- плоды дикорастущего шиповника;

3- сухой экстракт шиповника;

4- С02-экстракт шиповника

Рисунок 2 - Соотношение насыщенных и ненасыщенных ЖК в составе липидов шиповника, % от суммы

При исследовании минерального состава плодов шиповника отмечено высокое содержание калия и незначительное натрия, как в сортовом, так и в дикорастущем шиповнике, что является положительным фактором в профилактике атеросклероза и гапертонической болезни.

Плоды дикорастущего шиповника содержали в 2,2 раза больше магния, чем плоды сортового. В сухом экстракте шиповника калия, кальция, магния и железа соответственно в 3,6; 4,2; 6,7 и 2,3 раза больше, чем в плодах шиповника (таблица 2).

Таблица 2 - Содержание минеральных веществ в плодах и сухом экстракте шиповника

Наименование образцов Макроэлементы, мг/100г Микроэлемент ы, мг/100г

Калий Кальций Магний Натрий Железо

Шиповник дикорастущий 2010,0 479,6 516,0 17,40 9,26

Шиповник сорта Рубин 2033,9 542,0 237,4 6,02 9,04

Сухой экстракт шиповника 7425,6 2278,4 3468,8 301,0 21Д

Интенсивность кислого вкуса плодов шиповника определяется наличием органических кислот, которые представлены яблочной и лимонной кислотами. Дикорастущий шиповник содержал в 1,8 раза больше лимонной кислоты, чем сортовой (табл. 3). Величина сахаро-кислотного индекса дикорастущего шиповника составляла 2,3; сортового - 4,7, следовательно, плоды дикорастущего шиповника имели более кислый вкус.

Таблица 3 - Содержание органических кислот, витаминов и флавоноидов в плодах шиповника

Наименование образцов Массовая доля, мг/100г

Органические кислоты Витамин С Каротиноиды Флавоноиды, в пересчете на рутин

Яблоч-ноя Лимонная

Шиповник дикорастущий 25 505 400 44 323

Шиповник сорта Рубин 42 305 1762 50 260

Содержание витамина С в сортовом шиповнике в 4,4 раза больше, а флавоноидов в 1,24 раза меньше, чем в дикорастущем шиповнике. Низкое содержание витамина С в плодах дикорастущего шиповника, можно объяснить условием сушки (солнечно-воздушной), при которой происходили значительные потери витамина С - более 50%. В сухом экстракте шиповника содержание лимонной кислоты составило 200мг/100г, флавоноидов - 128мг/100г, в ССЬ-экстракте обнаружены каротиноиды в количестве 38мг/100г.

Сравнительное исследование химического состава плодов дикорастущего шиповника, произрастающего в Таджикистане, шиповника сорта Рубин и промышленных экстрактов показало, что по содержанию биологически активных веществ дикорастущий шиповник не уступает сортовому и превосходит промышленные экстракты, что создает предпосылки для разработки технологии его переработки и применения при производстве продуктов питания.

Разработка технологии получения порошков из дикорастущего шиповника.

Технология переработки плодов шиповника должна осуществляться, исходя из условий максимального сохранения в них биологически активных веществ. Так как свежие плоды шиповника являются сезонным продуктом, то для обогащения изделий выбрана

порошкообразная форма добавок, как обладающая высокой пищевой ценностью, биохимической стабильностью при хранении, меньшим объемом при транспортировке й наиболее удобная для использования в производстве.

Технология получения порошков из шиповника предусматривает обезвоживание плодов и их измельчение. В научно-технической литературе имеются сведения о режимах сушки плодов шиповника, однако, данные часто неоднозначны и противоречивы. В связи с этим проведены исследования по установлению режимов сушки дикорастущего шиповника.

Сбор дикорастущих плодов шиповника осуществляли в стадии биологической зрелости в экологически благополучных районах Таджикистана, в период 2008-2009гг. В свежих плодах определяли содержание влаги, витамина С, флавоноидов, и сравнивали с показателями плодов культивируемого шиповника (сорта Рубин). Показано, что плоды дикорастущего шиповника отличаются по показателю уборочной влажности, который в 1,2 раза ниже, чем в плодах шиповника сорта Рубин, что связано с климатическими условиями места произрастания. Содержание витамина С в плодах дикорастущего шиповника составило 1054мг/100г, что в 1,6 раза меньше, а содержание флавоноидов -204мг/100г, что в 1,4 раза больше, чем в плодах шиповника сорта Рубин.

Сушку плодов шиповника осуществляли конвективным способом при температуре сушильного агента 60, 70 и 80 С. Поскольку плоды шиповника покрыты восковым налетом, их предварительно бланшировали в течение 30с. Кривые сушки и скорости сушки представлены на рисунке 3.

№

ш

ш

ГЯШ

9 11 33 В 17 19 21. 23 IS 27 15 ВреиясуотЪч

45

2 ю

z

* 35

1

1

Ja^Uw lir*/_\_

20 40 60 80 100 120 140 160 Влагосодержание к массе CS плодов V7>, %

Рисунок 3 - Кривые сушки (а) и скорости сушки (б) плодов дикорастущего шиповника: 1 - температура сушильного агента 80°С; 2 - температура сушильного агента 70°С; 3 -температура сушильного агента 60°С

При температуре сушильного агента 60°С процесс сушки длился более 25 часов, что приводило к значительному разрушению витамина С. При использовании сушильного агента с температурой 80°С время процесса сушки кнфащалось (рисунок 3), однако потери витамина С также значительные. Наилучшие результаты получены при сушке плодов шиповника при температуре 70°С и относительной влажности сушильного агента 5%, потери витамина С в этом случае были наименьшие (24,5%), плоды имели высокие органолептические показатели.

Так как технология получения порошков из дикорастущего шиповника является важным фактором в обеспечении органолептических, физико-химических показателей и,

следовательно, может влиять на качество продуктов питания при их использовании, то нами предложена следующая технологическая схема производства порошков из дикорастущего шиповника, представленная на рисунке 4.

Возможно получение порошков как из целых плодов, так из отдельных частей: мякоти с кожицей и семян. После сушки плоды охлаждают и подвергают дроблению. Дробленое сырье направляют в сепараторы, где происходит его разделение на мякоть с кожицей и семена. Далее измельчение осуществляют на ножевой мельнице до размера частиц не более 50 мкм, затем полученные порошки просеивают, взвешивают и расфасовывают.

Порошки из плодов, мякоти с кожицей и семян дикорастущего шиповника представляют собой однородную сыпучую массу, имеют цвет различной интенсивности от темно-бежевого (порошок из семян), до коричневого (порошок из мякоти с кожицей), порошок из плодов имеет светло-коричневый цвет.

Содержание влаги в полученных порошках составляет 5,0% в порошке из семян, 12,5% - в порошке из мякоти с кожицей, в порошке из плодов -12,0%.

V

Плоды шиповника

Приемка

Мойка V

Инспекция *

Калибровка

Бланширование (1=100 С)

Сушка (^70 С)

Дробление

плоды / - >- Отделение семян и мякоти с кожицей

Рисунок 4 - Технологическая схема получения порошков из плодов, мякоти с кожицей и семян дикорастущего шиповника

Для установления оптимальных сроков хранения продуктов переработки шиповника, проведены исследования динамики изменения состава и микробиологических показателей порошков при хранении в течение 12 месяцев. Порошки хранили в сухом хорошо вентилируемом помещении с соблюдением санитарных правил, при относительной влажности воздуха 65-70 % и температуре 18-20 °С.

Массовая доля влаги в порошках из плодов, мякоти с кожицей и семян шиповника уменьшалась на 0,5; 0,3 и 0,5% соответственно. Титруемая кислотность порошков из мякоти с кожицей, плодов и семян шиповника по истечении 8 месяцев хранения по сравнению с первоначальной, увеличивалась на 9,6; 10,0; 5,8%, а через 12 месяцев - на 18,8; 20,7; 34,6% соответственно (рисунок 5а).

Потери витамина С при хранении в течение 8 месяцев в порошках из плодов, мякоти с кожицей и семян составляли 10,2; 6,1 и 14,3%, а при хранении в течение 12 месяцев -20,5;21,7 и 14,3% соответственно (рисунок 56).

а порошокш плодов : —Э - порошокш мякош с кожкцей -Л- порошокш семян _

■ 1 1 порошокш ПЛОДОВ ■

• порошокго мякоти с кожицей — порошокш семян

Рисунок 5 - Динамика изменения состава порошков из плодов, мякоти с кожицей и семян дикорастущего шиповника

Результаты исследования состава микрофлоры порошков свидетельствовали о том, что количество микроорганизмов по истечении 12 месяцев хранения возрастало незначительно и не превышало предельно допустимые нормы, предусмотренные медико-биологическими требованиями к продуктам переработки плодово-ягодного сырья. На основании проведенных исследований определен срок хранения порошков - 8 месяцев, так как с увеличением продолжительности хранения значительно уменьшается содержание витамина С.

Химический состав порошков из дикорастущего шиповника. Для подтверждения целесообразности применения порошков из плодов, мякоти с кожицей и семян дикорастущего шиповника в качестве обогащающих добавок, проведена оценка химического состава порошков (таблица 4).

Массовая доля, % Порошок шиповника

из плодов из мякоти с кожицей из семян

Влага 12,0 12,5 5,0

Белок 3,8 4,1 1,7

Липиды 2,84 1,30 6,10

Зола 3,23 3,40 1,30

Пищевые волокна: 49,68 33,36 77,84

нерастворимые растворимые 36,63 20,72 76,31

13,05 12,64 1,53

Углеводы: 21,9 30,4 2,3

глюкоза 9,7 14,2 1Д

фруктоза 7,4 9,2 0,9

сахароза 4,8 7,0 0,3

Органические кислоты: 4,1 6,1 1,01

яблочная 0,65 0,65 -

лимонная 3,45 5,45 1,01

Основную фракцию порошков составляли пищевые волокна, в порошке из семян нерастворимых волокон в 1,6 и в 2,3 больше, чем в порошке из плодов и мякоти с кожицей соответственно. Белки в основном содержались в порошках из плодов и мякоти с кожицей, а липиды преобладали в порошке из семян.

Так как в состав липидов входит большая группа сопутствующих жирорастворимых веществ (пигменты, жирорастворимые витамины, фосфолипиды, изопреноиды, в том числе стерины и др.), играющих большую роль в пищевой технологии и оказывающих влияние на пищевую и физиологическую ценность продуктов питания, исследован групповой состав липидов в порошках из дикорастущего шиповника.

Липиды порошков из шиповника представлены разнообразными группами (таблица 5), при этом основной фракцией являлись триацилглицерины.

Таблица 5 - Групповой состав липидов порошков из дикорастущего шиповника, % от суммы

Группа липидов Порошок шиповника

из плодов из мякоти с кожицей из семян

Полярные липиды 4,6 12,5 1,75

Моноацилглицерины 0,5 3,2 0,07

Диацилглицерины 0,2 1,1 0,05

Стерины 1,4 7,4 1,09

Свободные жирные кислоты 2,5 19,0 0,95

Триацилглицерины 85,4 47,9 85,60

Воски 0,4 3,0 -

Эфиры стеринов 0,3 2,6 0,82

Углеводороды 0,1 0,7 0,14

Высшие спирты 4,6 2,8 9,53

Сравнительная оценка соотношения ЖК в составе липидов порошков из плодов, мякоти с кожицей и семян шиповника показывает, что доля ненасыщенных ЖК в них больше, чем насыщенных, в 4,9; 1,7 и 8,9 раза соответственно (рисунок 6).

Установлено, что из ненасыщенных ЖК липиды порошков из шиповника наиболее богаты олеиновой, линолевой и линоленовой кислотами, на долю олеиновой кислоты

приходилось 6,4-19,2%, линолевой 19,7-45,8% и линоленовой 23,3-33,9% от суммы ЖК. Липиды порошков из плодов и семян шиповника отличались более высоким уровнем эссендиальной линолевой кислоты, а порошок из мякоти с кожицей - линоленовой кислоты.

1- порошок из плодов;

2- порошок из мякоти с кожицей;

3- порошок из семян

Рисунок б - Соотношение насыщенных и ненасыщенных ЖК в составе липидов порошков из шиповника, % от суммы

Так как в порошках из дикорастущего шиповника обнаружены стерины, которые являются предшественниками витамина В и проявляют антиканцерогенные свойства, изучали состав стеринов (таблица 6). Преобладающая фракция стеринов порошков из шиповника представлена ¡3-ситостерином.

Таблица 6 - Фракционный состав стеринов порошков из дикорастущего шиповника

Фракции стеринов Порошок шиповника, мг/кг

из плодов из мякоти с кожицей из семян

Кампестерин 10,8 24 12

Стигмастерин 11,1 13 10

р-ситостерин 437,8 419 . 395

24-этил-капростанол 15,9 14 35

Циклоартенол 40,1 25 27

Холестерин 23,9 29 36

Растительные порошки оценены также как источники важнейших физиологически функциональных ингредиентов, таких как витамины С, Е и каротиноиды, проявляющие сильные антиоксндантные свойства (таблица 7).

Таблица 7 - Содержание биологически активных веществ в порошках из дикорастущего шиповника (мг/кг)

Порошок шиповника Каротиноиды Витамин Е Витамин С

из плодов 184,0 48,8 7950

из мякоти с кожицей 252,3 - 10450

из семян 14,1 70,0 459

В порошке из мякоти с кожицей обнаружено наибольшее количество аскорбиновой кислоты и каротиноидов, а в порошке из семян - витамина Е. Каротиноиды в порошках представлены (З-каротином и ликопином. Высокое содержание аскорбиновой кислоты,

витамина Е и каротиноидов в порошках из дикорастущего шиповника позволяет считать их хорошим источником антиоксидантов.

Среди биологически активных веществ растений, особый интерес представляют полифенольные соединения, обладающие разнообразной биологической активностью, в том числе антиоксидантной. Показано, что порошок из мякоти с кожицей шиповника характеризуется наибольшим количеством фенольных соединений (таблица 8). Количественные отличия общего содержания фенольных соединений в порошках из шиповника, выраженное в эквивалентах галловой кислоты, по сравнению с тролоксом обусловлены различиями в их структуре.

Таблица 8 - Общее содержание полифенольных соединений в порошках из плодов, мякоти с кожицей и семян шиповника

Порошок шиповника Общее содержание фенольных веществ, мг/100г с.в.

в эквивалентах

галловой кислоты тролокса

из плодов 877±3,5 3214±12,70

из мякоти с кожицей 1103±5,2 4046± 19,00

из семян 101±0,60 372±2,19

Содержание флавоноидов (в пересчете на рутин) в порошках из плодов, мякоти с кожицей и семян дикорастущего шиповника составило 380; 520 и 230мг/100г соответственно. Флавоноиды в порошках из шиповника представлены агликонами флавонолов в виде кверцетина (1,3-11,5мг/100г) и кемпферола (0,3- б,5мг/100г), гликозидами флавонолов - рутином (3-4,9мг/100г) и гиперозидом (1-Змг/100г), катехинами (58-78мг/100г) такими как, эпигаллокатехин, катехин, эпикатехин, эпигаллокатехингаллат, галлокатехингаллат, эпикатехингаллат.

Для всех исследуемых порошков из шиповника установлено преобладание катехинов от общей суммы флавоноидов, наибольшее количество которых содержится в порошке из семян. В порошке из мякоти с кожицей флавонолов в 2 раза больше, чем в порошке из семян и в 1,2 раза больше, чем в порошке из плодов.

Результаты определения АОА в порошках из дикорастущего шиповника представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Сравнительная оценка антиоксидантной активности в порошках шиповника амперометрическим методом и методом ТЕАС

Порошок шиповника Содержание антиоксидантов мг/100 г с.в. (стандарт - галловая кислота) АОА с использованием катион радикала ABTS, мкмоль тролокс /г с.в.

из плодов 1065±75 1146,0±104,3

из мякоти с кожицей 142б±55 1543,4±99,5

из семян 209±27 122,4±7,7

При сопоставлении данных АОА полученных двумя методами, установлены аналогичные закономерности, чем больше флавоноидов содержится в порошке, тем

больше АОА. Порошки из мякоти с кожицей шиповника имели наибольшую антиоксидантную активность, АОА порошков из плодов составило 74% от активности порошка из мякоти с кожицей, наименьшая АОА отмечалась в порошке из семян шиповника.

На основании анализа химического состава порошков шиповника установлено высокое содержание аскорбиновой кислоты, каротиноидов, флавоноидов, высокая антноксидантная активность, что позволяет рекомендовать их в качестве источника физиологически функциональных ингредиентов для производства продуктов питания.

Разработка технолога® производства восточных сладостей с нримгнеятем порошков из шиповника. Восточные сладости являются популярной группой кондитерских изделий, которые пользуются большим спросом среди потребителей разных возрастных, категорий. Однако, их существенным недостатком является практически полное отсутствие биологически активных веществ, поэтому они нуждаются в существенной коррекции химического состава в направлении увеличения содержания витаминов, пищевых волокон, макро- и микроэлементов при одновременном снижении энергетической ценности.

Пахлава и лукум принадлежат к различным ассортиментным группам кондитерских изделий. По физико-химическим свойствам лукум относится к мягким студням, пенной структуры, пахлава к мучным кондитерским изделиям.

При производстве сбивного лукума последовательно протекают два процесса: ценообразование и студнеобразование. На первом этапе исследовали влияние количества порошков из плодов и мякоти с кожицей шиповника на пенообразующую способность рецептурной смеси. Порошки вносили взамен сахар-песка в количестве от 1,5 до 6% от массы сухих веществ в рецептурной смеси, в которой происходит набухание пектина и дрзтих полисахаридов. В качестве контроля использовали изделие, приготовленное по рецептуре лукума «Земфира». Установлено, что добавление порошков из шиповника приводит к снижению пенообразующей способности. Очевидно, это объясняется значительным содержанием в порошках органических кислот, снижающих значение рН рецептурной смеси, которое является важным фактором, оказывающим влияние на пекообразование.

15

Рисунок 7 - Пенообразующая способность рецептурной смеси с добавлением лактата натрия и порошков из шиповника

! 350

£>100 е

—«—'•контроль

'—о • 1,5%порошкйкзмякстнскожицей 3% пор ошка нз мякого с кожиц«";

■контроль

—а • 14%П0р0ШК?.»П!10308

3% пор ошкз из шодоз

Для доведения рН до уровня соответствующего контрольному образцу увеличивали количество лактата натрия, что позволило повысить пенообразующую способность рецептурной смеси до 300%, продолжительность сбивания находилась в пределах от 8 до 12 мин (рисунок 7).

Так как при добавлении 4,5-6% порошков из шиповника значительно снижалась пенообразующая способность, то для дальнейших исследований были выбраны дозировки добавок 1,5 и 3%.

Одновременно готовили сахаро-паточный сироп стандартным способом, в котором содержание сухих веществ составило 85%, а редуцирующих - 7,34%. Полученный горячий сироп, смешивали со сбитой рецептурной смесью и продолжали сбивание в течение 3±1мин. В конце сбивания в массу лукума добавляли молочную кислоту и формовали отсадкой на отдельные изделия.

В готовых изделиях определяли содержание витамина С. В лукуме с 3% порошков шиповника из плодов и мякоти с кожицей содержание витамина С составило 198 и 266мг/кг соответственно. В лукуме с 1,5% порошков шиповника из плодов и мякоти с кожицей содержание витамина С составило 80,5; 108мг/кг соответственно, что не обеспечивает физиологически функциональные свойства готовых изделий.

Качество массы лукума оценивали по показателям: ценообразование рецепхурной смеси, плотность, рН-среды, органолептические показатели. Готовые изделия соответствовали по всем показателям требованиям ГОСТ 30058-95/ГОСТ Р 50230-92. Однако следует отметить, что плотность лукума с шиповником несколько увеличилась, по сравнению с контролем от 430 до 470кг/м3. Профшкярамма органолептической оценки лукума с шиповником представлена на рисунке 8.

Изделия с добавлением порошков из шиповника приобретали светло-кремовый опенок, приятно выраженный вкус и аромат шиповника.

Использование порошков из шиповника при производстве лукума позволяет увеличить срок хранения, на что указывают данные об изменении уровня влажности и плотности. Изделия хранились при температуре 18+3°С, относительной влажности воздуха 75% в течение ЗОсут.

Порошки из плодов и мякоти с кожицей шиповника замедляли процесс высыхания изделий (рисунок 9а). За ЗОсут хранения в контрольном образце терялось 37,2% влаги, а в образцах с добавлением 3% порошка из плодов и мякоти с кожицей шиповника содержание влаги уменьшилось лишь на 17,8 и 18,8% соответственно.

Форигииовухиосп 12 /\

-а-лукуме 3% Рисунок 8 - Профилограмма

посоппаш ^ г т г

иком органолептической оценки лукума с

добавлением порошков из шиповника

При хранении плотность изделия в контрольном образце изменилась с 430кг/м3 до З80кг/м3, что объясняется большой потерей массы изделий за счет высыхания, тогда как при хранении изделий с порошками шиповника из плодов, мякоти с кожицей она изменилась незначительно, (рисунок 96).

-контроль 3%nopomoKHS плодов 3%порошокго мякоти с кожицей

10 15 20 25 30 срок хранения, су?

600

•контроль 3%порошокге плодов 3%порошокш ыякоти с кожицей

„ 500 у;

к 400 +-

300

200

100

10 15 20 25 30 срок хранения, сут

9 - Изменение массовой доли влаги (а) и плотности (б) в лукуме при хранении

При хранении изделий в течение ЗОсут содержание витамина С снизилось на 11,1% в лукуме с 3% порошка из плодов шиповника и на 10,9% в лукуме с 3% порошка из мякоти с кожицей шиповника.

На основании полученных экспериментальных данных разработана технология производства и рецептура лукума с добавлением порошков шиповника из плодов и мякоти с кожицей, «Лукум с шиповником».

Была также разработана технология производства и рецептура пахлавы с применением порошков из шиповника. В качестве контроля использовали изделие, приготовленное по рецептуре «Пахлава сдобная». Опытные образцы готовили, заменяя часть муки на порошок шиповника из плодов или мякоти с кожицей. Порошки из шиповника вносили в количестве 3, 5, 7% (из плодов) и 2, 4, 6% (из мякоти с кожицей) от массы сухих веществ в рецептуре изделия и 10% (из семян шиповника) в начинку. Тесто готовили безопарным способом.

Замес теста производили на базе информационно-измерительной системы «Do-Corder ВСЕ-330» с использованием насадки S50. Установлена кинетика замеса теста для пахлавы, позволяющая определять момент готовности теста и количество вносимой воды (рисунок 10).

10 - Характерная фаринограмма теста для пахлавы

Реологические характеристики теста для пахлавы после замеса с разными дозировками порошка из шиповника определяли с помощью информационно-измерительной системы «Структурометр СТ-1М».

Определяли влияние дозировок порошка из шиповника на пластическо-деформационные характеристики теста для пахлавы. Показано, что внесение порошков из шиповника приводит к уменьшению пластической и увеличению упругой деформации, что можно объяснить укрепляющим действием на клейковину муки пищевых волокон, ненасыщенных жирных кислот, фенольных соединений и аскорбиновой кислоты.

Шюбщ айупр в2шп

эЬупр вЪхт

0,5 --

1. !

1" 1

I 111 1§8

4 6

Оп.м., %

Рисунок 11 - Изменение общей, упругой и пластической деформации теста в зависимости от дозировки порошка из плодов (а) и мякоти с кожицей (б) шиповника

Проводили контроль реологических характеристик теста для пахлавы с различными дозировками порошка из шиповника с целью определения принадлежности его к структурно-механическому типу. Показано, что тесто характеризуется высокой вязкостью и пластичностью.

Начинку для пахлавы готовили, заменяя 10% грецких орехов порошками из семян шиповника и исключая кардамон из рецептуры, так как порошки обеспечивали необходимый цвет изделия и характерный аромат. После брожения формовали слои теста, которые прослаивали начинкой. Выпечку проводили при температуре 200°С в два этапа, продолжительность казвдого 10 мин., между отдельными этапами выпечки осуществляли заливку растопленным маргарином по линиям разрезов пахлавы. Выпеченные изделия заливали разогретым медом.

В готовых изделиях определяли массовую долю сахара, жира, белка, золы. По качеству готовые изделия соответствовали требованиям ГОСТ Р 50228-92 (Восточные сладости мучные).

Исследование сохранности витамина С и флавоноидов в пахлаве с шиповником при выпечке показало, что потери витамина С, составили 12,5 - 13,4%,; флавоноиды были устойчивы к действию температуры, так как при выпечке изделий сумма их не изменялась.

Для органолептической оценки готовых изделий была применена балльная шкала и разработана словесная характеристика уровня качества. Оценивали форму и поверхность, цвет, вид в изломе, вкус и аромат. Результаты по сумме баллов показали, что изделия с 3 и 7% добавок порошка из плодов шиповника имели хорошее качество, а с 5% добавки -отличное качество; изделия с 2 и 6% добавок из мякоти с кожицей оценивались как хорошего качества, а с 4% добавки - отличного. Контрольный образец характеризовался

I

19

сумме баллов - хороший. Профилограмма органолептической оценки контрольного образца и изделий с оптимальными дозировками порошка представлена на рисунке 12.

Вкуси

•Ф-пашеас 5% порсшкгиз глодое

-а- пахлава с порошка из мякоти

Рисунок 12 - Профилограмма органолептической оценки пахлавы с добавлением порошков из шиповника

Срок годности восточных сладостей из дрожжевого теста в соответствии с ГОСТ составляет 4В часов с момента выработки. Для определения возможности увеличения срока годности изделий, лучшие по органолептическим показателям образцы были помещены на хранение при температуре 18+3°С. В период хранения в изделиях определяли массовую долю влаги, перекисное число жира и содержание витамина С (рисунок 13).

-контроль 5%порошкаго плодов - 4% пор овхка 113 »икота с кожнцсй

10 15 20 25 30 35 _срок травешгя, сут

К

1 300 «250

¡.200

■5 100 §

I 50

з „

О

5%310р0жканз плодов 4% порошка из мяхозн с кожицей

О 10 20 30

срок хранения, сут

Рисукок 13 - Изменение массовой доли влаги (а) и содержания витамина С (б) в пахлаве с шиповником при хранении

Установлено, что массовая доля влаги при хранении в течение ЗОсут в контрольных образцах уменьшилась на 35,6%, а в изделиях с порошками из плодов и мякоти с кожицей шиповника - на 25,2 и 26,4% соответственно. Потери витамина С при хранении изделий в течение ЗОсут в пахлаве с порошками из плодов и мякоти с кожицей составили 22,4 и 29,3% соответственно.

Следовательно, добавление порошков из шиповника увеличивает срок хранения изделий, так как замедляются окислительные процессы жира (рисунок 14).

На основании полученных экспериментальных данных разработана технология производства и рецептура пахлавы с добавлением порошков шиповника из плодов или мякоти с кожицей, семян, «Пахлава с шиповником».

Одним из основных показателей качества восточных сладостей является органолептическая оценка, поэтому для оптимизации данных получена математическая модель зависимости органолептической оценки восточных сладостей от дозировки порошка из шиповника. Графическая интерпретация математических зависимостей органолептической оценки в баллах от дозировки порошка (хО, рН-среды (х2) и влажности теста (хз) приведена на рисунке 15.

1ЗХ1Х2 - 0,06хг2 0,ЗЗХ1Х3-ЗДЗХ32

Рисунок 15 - Зависимость балльной оценки лукума (а; У}) и пахлавы (б; У2) с шиповником от дозировки порошка

Показано, что дозировка порошка в изделиях в значительной степени определяла показатель балльной оценки готовых изделий. При увеличении дозировки порошка до 3% в лукуме и 4-5% в пахлаве наблюдалось максимальное значение балльной оценки.

Исследовали влияние порошка из шиповника на пищевую ценность восточных сладостей, внесение которых способствует повышению количества пищевых волокон, каротиноидов, флавоноидов, витамина С, макро- и микроэлементов.

21

Сравнительный анализ влияния порошков из шиповника на пищевую ценность лукума показывает, что внесение порошков приводит к увеличению массовой доли белка на 14,1-15,4%, снижению усвояемых углеводов на 2,7-3,6%. Массовая доля пищевых волокон в изделиях увеличивается по сравнению с контролем в 1,8 - 2,2 раза. В лукуме с порошками из плодов и мякоти с кожицей шиповника содержание К, Са, Mg и Бе увеличивается в 6-6,8; 2,2-2,7; 23,1-30,4 и 1,7-2,0 раза соответственно. В пахлаве с порошками из шиповника содержание К, Са и Бе по сравнению с контролем повышается в 1,64; 1,43 и 1,07 соответственно.

Обогащение восточных сладостей порошками, полученными из дикорастущего шиповника, позволяет увеличить степень удовлетворения потребности организма человека в физиологически функциональных ингредиентах в количествах, представленных на рисунках 16,17.

Рисунок 16 - Степень восполнения витамином С и флавоноидами при потреблении ЮОг лукума с шиповником, % от суточной нормы

Рисунок 17 - Степень восполнения витамином С и флавоноидами при потреблении ЮОг пахлавы с шиповником, % от суточной нормы

Таким образом, проведенные исследования показали целесообразность использования порошков из плодов, мякоти с кожицей и семян дикорастущего шиповника для обогащения кондитерских изделий биологически активными веществами.

ВЫВОДЫ

1. Показано, что плоды дикорастущего шиповника Таджикистана по содержанию биологически активных веществ не уступают культивируемому шиповнику и могут быть использованы для получения добавок с высокой пищевой ценностью.

2. Предложен ориентированный на промышленную реализацию способ переработки дикорастущего шиповника и рекомендованы технологические режимы получения порошков из плодов, мякоти и семян с использованием хонвекгивного способа сушки, обеспечивающего наибольшую сохранность биологически активных веществ.

3. Выявлены различия в химическом составе порошков из шиповника. В порошке из мякоти с кожицей установлено наиболее высокое содержание Сахаров, органических кислот, витамина С, каротиноидов, флавоноидов, линоленовой кислоты, а в порошке из семян- липидов, нерастворимых пищевых волокон,

витамина Е, линолевой кислоты.

4. Изучен и проведен сравнительный анализ липидного комплекса продуктов переработки шиповника. Основной фракцией липидов порошков из плодов и семян являются триацилглицерины, порошок из мякоти наряду с триацилглицеринами содержит значительно больше полярных липидов и стеринов. Исследован фракционный состав стеринов, установлено наличие 7 фракций, преобладающей фракцией является р-ситостерин.

5. Порошки из дикорастущего шиповника являются источником флавоноидов, массовая доля которых в порошках из мякоти с кожицей, плодов и семян составляет 5200, 3800, 1300 мг/кг соответственно. Флавоноиды представлены катехинами, флавоноловыми гликозидами - производными кверцетина и агликонами флавонолов - кверцетином и кемпферолом.

6. Определена антиоксидантная активность порошков из шиповника двумя методами:, амперометрическим и по отношению к катион-радикалу ABTS. Установлена аналогичная закономерность: чем больше флавоноидов в порошке, тем больше его антиоксидантная активность. Порошок из мякоти с кожицей имеет наибольшую антиоксидантную активность, антиоксидантная активность порошка из плодов составляет 74%, а из семян 12% от активности порошка из мякоти.

7. Научно обосновано применение порошков из дикорастущего шиповника в производстве восточных сладостей функционального направления.

8. Установлена кинетика замеса пшеничного теста для пахлавы, позволяющая определять момент готовности и количество вносимой при замесе воды.

9. Определены оптимальные дозировки порошков из шиповника, способствующие улучшению органолептических, физико-химических показателей качества пахлавы, и не ухудшающие структурно-механические показатели качества: 4% из мякоти с кожицей и 5% из плодов от массы сухих веществ в рецептуре и 10% из семян в начинку; для сбивного лукума - 3% от массы сухих веществ в рецептуре.

10. Установлено, что изделия с порошками из шиповника отличаются от традиционных более высоким содержанием пищевых волокон, Р-каротина. Изделия обогащены аскорбиновой кислотой, флавоноидами, минеральными веществами: калием, кальцием, магнием и железом.

11. По результатам проведенных исследований разработаны проекты нормативной документации на порошки из шиповника и на новые виды кондитерских изделий: пахлава с шиповником и лукум с шиповником.

12. Проведены производственные испытания разработанных изделий и технологий в производственных условиях кондитерского цеха пищевого комбината «Комрон-агро», (г.Худжанд, республики Таджикистан) и ООО «Розовая жемчужина» (г. Москва).

Список принятых сокращений

ГХ - газовая хроматография;

ВЭГХ - высокоэффективная газовая хроматография;

ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография;

ЖК - жирные кислоты;

ЖКС - жирнокислотный состав;

ТЕАС - Trolox Equivalent Antioxidant Capacity - метод измерения антиоксидантной

активности в эквивалентах тролокса по отношению к катион-радикалу ABTS;

ABTS - 2,2'-азино-ди-{3-этилбензтиазолин сульфонат};

АОА - антиоксидантная активность.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Негматуллоева Р.Н. Липидный комплекс плодов и экстрактов шиповника /Р.Н. Негматуллоева, В.Г. Байков, В.В. Бессонов, Г.Н. Дубцова // Материалы международной научно-практической конференции «Питание и здоровье» 4 мая 2009г. - Алматы: 2009. - С. 36-37

2. Негматуллоева Р.Н. Характеристика состава дикорастущего шиповника Таджикистана /Р.Н. Негматуллоева, В.Г.Байков, В.В.Бессонов, Е.К. Байгарин // Техника и технология пищевых производств: Материалы VII межд. науч.-техн. конф., 21-22 мая 2009г.- Могилев: 2009. - С.72-73.

3. Негматуллоева Р.Н. Потенциальные возможности использования плодов шиповника в качестве источника биологически активных веществ /Р.Н. Негматуллоева, Г.Н. Дубцова, Л.В.Шевякова, H.H. Махова // Материалы III Международной конференции «Индустрия пищевых ингредиентов XXI века» 25-27 мая 2009 г.- М.:

2009.-С. 158-160

4. Негматуллоева Р.Н. Фитосоединения продуктов переработки дикорастущего шиповника /Р.Н. Негматуллоева, В.Г. Байков, В.В. Бессонов, Г.Н. Дубцова // Материалы XI Всероссийского Конгресса диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье». -М.: 2009. - С.107-108.

5. Негматуллоева Р.Н. Пищевая ценность плодов дикорастущего шиповника Таджикистана /Р.Н. Негматуллоева, В.Г. Байков, В.В. Бессонов, Г.Н. Дубцова // Материалы XI Всероссийского Конгресса диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье».- М.: 2009 - С.107-108.

6. Негматуллоева Р.Н. Плоды шиповника как источник незаменимых микронутриентов для обогащения продуктов питания /Р.Н. Негматуллоева, Е.К. Байгарин// Материалы XI Всероссийского Конгресса диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье».-М.: 2009 - С.107

7. Негматуллоева Р.Н. Липиды продуктов переработки плодов шиповника /Р.Н. Негматуллоева, В.Г. Байков, В.В. Бессонов, Г.Н. Дубцова// Сборник материалов VII Международной научно-практической конференции и выставка «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты». - М.: 2009 - С. 305-308.

8. Негматуллоева Р.Н. Липидный комплекс продуктов переработки плодов шиповника /Р.Н. Негматуллоева, Г.Н.Дубцова, В.Г. Байков, В.В. Бессонов// Хранение и переработка сельхозсырья. - 2010. - №6 - С. 42-44

9. Негматуллоева Р.Н. Использование продуктов переработки шиповника при производстве восточных сладостей /Р.Н. Негматуллоева, Г.Н. ДубцоваУ/Сборник материалов VIII научно-практической конференции «Технология и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты» 19 октября 2010 г. - М.:

2010.-С. 77-80

10. Негматуллоева Р.Н. Применение шиповника при производстве пахлавы /Р.Н. Негматуллоева, Г.Н. Дубцова, И.У. Кусова// Кондитерское и хлебопекарное производство.-2010.-№10-С. 10-12

11. Негматуллоева Р.Н., Дубцова Г.Н. Получение порошков из плодов дикорастущего шиповника /Р.Н. Негматуллоева, Г.Н. Дубцова// Сб. докл. VIII межд. конференции «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» -М.: МГУПП, 2010. - С. 77-81

12. Негматуллоева Р.Н. Антиоксидантная активность порошков из плодов дикорастущего шиповника /Р.Н. Негматуллоева, Г.Н.Дубцова, В.Г. Байков// Материалы XII Всероссийского Конгресса диетологов и нугрициологов «Питание и здоровье»,-М.: 2010- С.59

13. Негматуллоева Р. Н. Сушка плодов дикорастущего шиповника /Р. Н. Негматуллоева, Г. Н. Дубцова, С. В. Савченко // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2010. - N 8. - С. 22-24

14. Негматуллоева Р.Н. Фенольные соединения и антиоксидантная активность в порошках из плодов шиповника /Р.Н. Негматуллоева, Г.Н. Дубцова // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2011. - №4 . - С. 46-48

15. Негматуллоева Р.Н. Применение порошков дикорастущего шиповника в производстве восточных сладостей /Р.Н. Негматуллоева, Г.Н. Дубцова, В.А. Васькина, И.Г.Белявская // Материалы восьмой межд. конференции «Кондитерские изделия XXI века» 28-30 марта 2011.- М.: 2011. - С. 168-173

16. Негматуллоева Р.Н. Использование порошков из плодов шиповника в производстве сбивного лукума /Р.Н. Негматуллоева, Г.Н.Дубцова, В.А. Васькина // Кондитерское и хлебопекарное производство. - 2011. - № 4 - С. 30-32

The summary

The research work includes the comparative analysis of the fruits of wild rose, hip-rose varieties Rubin and extracts from the hip-rose. Propose the technology production scheme of powders from the fruit, pulp with the skins and seeds of wild rose. Studied the chemical composition and established the differences between in the powders from the fruit, pulp with the skins and seeds of wild rose. Propose the technology production scheme and recipes of East sweets (baklava and whipped delight) using powders from wild rose.

Подписано в печать 06.05.2011 г.

Формат 60/84 1x16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. п. л. 1,625 Тираж 120 экз. Заказ № П-123

Типография «Телер» 125130, Москва, ул. Клары Цеткин д.ЗЗ кор.50 Тел.:(495)937-8664

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Характеристика физиологически функциональных ингредиентов растений.

1.2 Характеристика и свойства фенольных растительных соединений.

1.3 Пищевая ценность и фармакологические свойства плодов шиповника.

1.4 Способы получения порошков из растительного сырья и изменение их состава при сушке.

1.5 Использование порошков из растительного сырья в производстве кондитерских изделий.

Обеспечение населения продовольствием и здоровым питанием главная задача любого государства. Структура питания населения в последнее время претерпевает существенные изменения, так как со снижением трудозатрат уменьшается и потребность в пище. Вместе с этим, необходимость в важнейших элементах пищи остается на прежнем уровне.

Поэтому одной из актуальных задач является обогащение продуктов питания биологически активными компонентами, способными улучшить многие физиологические процессы в организме человека, повысить способность защитных систем организма адекватно отвечать на неблагоприятные воздействия окружающей среды и снизить риск развития алиментарно-зависимых заболеваний.

Кондитерские изделия являются не только любимым лакомством для всех групп детского и взрослого населения, но и высококалорийным компонентом в рационе питания. Создание функциональных кондитерских изделий возможно путем введения в их рецептуру добавок растительного происхождения, в том числе из дикорастущих плодов и ягод - источников биологически активных веществ.

Значительный вклад в разработку теоретических и практических основ использования растительных добавок при производстве кондитерских изделий внесли отечественные ученые: Скобельская З.Г., Пащенко Л.П., Магомедов Г.О., Кочеткова A.A., Корячкина С .Я., Ильина O.A., Матвеева И.В., Цыганова Т.Б., Шатнюк JI.H., Позняковский В.М., Джабоева A.C. и др.

Сырьевые ресурсы Таджикистана богаты разнообразными видами дикорастущего сырья. Многие из них являются настоящей кладовой биологически активных веществ, которые обладают выраженным физиологическим действием на организм человека. К таким культурам относится шиповник — вид Rosa canina L., естественные запасы которого позволяют заготавливать его не только для местных нужд, но и в промышленном масштабе.

На территории Таджикистана расположены большие массивы дикорастущего шиповника, а ежегодный объем заготовок плодов составляет около 2-4 тыс. т. Плоды шиповника являются богатейшим источником природных антиоксидантов (витаминов С, Е, каротиноидов, биофлавоноидов), пищевых волокон и минорных биологически активных веществ, повышающих устойчивость организма к загрязнению среды, радиации, стрессовым факторам. Ограниченность данных о химическом составе дикорастущего шиповника и его зависимости от состава почвенно-климатических условий и других факторов обусловливает необходимость его изучения применительно к географической зоне произрастания.

Свежие и высушенные плоды шиповника используют для производства витаминизированных соков, пюре, поливитаминных концентратов в форме настоев, отваров, экстрактов, сиропов, драже. Из семян плодов шиповника получают масло шиповника.

Плоды шиповника - высокотехнологическое сырье, и используя разнообразные способы комплексной переработки, из него можно получить широкий спектр различных препаратов фармацевтического направления.

Отбор партий шиповника для использования в фармацевтической1 промышленности осуществляют по содержанию витамина С, однако в условиях сушки, традиционно применяемой в республике, происходят значительные потери витамина С, вследствие чего такие партии не используются. Однако такой шиповник может найти применение при производстве продуктов питания.

В настоящее время успешно используют плодово-ягодные порошки, богатые пищевыми и биологически активными веществами для обогащения продуктов питания.

Актуальными являются исследования, направленные на совершенствование технологий сушки плодов, получения порошков из плодов дикорастущего сырья, а также их применение в производстве кондитерских изделий.

В связи с изложенным, исследования, направленные на решение важной задачи научного обоснования рационального использования нетрадиционного сырья - плодов дикорастущего шиповника и продуктов его переработки, с высоким содержанием биологически активных веществ и создания на этой основе рецептур и технологий производства кондитерских изделий, наиболее популярных в республике Таджикистан - восточных сладостей, предназначенных для функционального питания, является актуальной.

Цель и задачи исследований - разработка способов получения и применения порошков из дикорастущего шиповника Таджикистана в производстве восточных сладостей функционального назначения.

В задачи исследований входило:

- определение химического состава плодов дикорастущего шиповника для выбора ориентированного на промышленную реализацию способа получения продуктов его переработки;

- разработка режимов сушки плодов дикорастущего шиповника;

- разработка способов получения порошков из целых плодов, мякоти с кожицей и семян дикорастущего шиповника;

- исследование химического состава порошков;

- исследование фенольных соединений и антиоксидантных свойств порошков из шиповника;

- разработка технологии производства и рецептуры популярных видов восточных сладостей (мучные - пахлава; тип мягких конфет - сбивной лукум) с добавлением порошков из шиповника;

- исследование влияния порошков из шиповника на реологические характеристики теста для мучных кондитерских изделий (пахлава);

- изучение влияния порошков из шиповника на пищевую и биологическую ценность изделий;

- разработка НД на порошки из шиповника, и новые виды кондитерских изделий;

- производственная апробация результатов исследования путем выработки опытных партий восточных сладостей функционального назначения.

Научная новизна. На основании комплексного исследования химического состава и физиологически функциональных свойств порошков из дикорастущего шиповника Таджикистана научно обоснована целесообразность и эффективность их применения при производстве кондитерских изделий (восточных сладостей).

Выявлены различия в химическом составе порошков, полученных из целых плодов, мякоти с кожицей и семян шиповника. В порошке из мякоти с кожицей установлено наиболее высокое содержание Сахаров, органических кислот, витамина С, каротиноидов, флавоноидов, линоленовой кислоты, а в порошке из семян - липидов, нерастворимых пищевых волокон, витамина Е, линолевой кислоты.

Установлено, что в состав стеринов порошков из шиповника входят 7 фракций (кампестерин, стигмастерин, (3-ситостерин, 24-этил-капростанол, циклоартенол, холестерин), преобладающей фракцией является (3-ситостерин.

Показано, что в состав фенольных соединений порошков из дикорастущего шиповника входят: флаван-3-олы (катехины), флавонолы, представленные гликозидами кверцетина и агликонами флавонолов -кверцетином и кемпферолом. Наибольшее количество фенольных соединений содержится в порошке из мякоти с кожицей.

Наибольшей антиоксидантной активностью характеризуются порошки из мякоти с кожицей.

Установлена кинетика замеса теста для пахлавы, позволяющая определять момент готовности и количество вносимой воды при замесе.

Выявлено значительное влияние порошков из шиповника на качество восточных сладостей (лукум, пахлава) при хранении, заключающееся в снижении скорости их высыхания и окисления жиров.

Практическая значимость. Предложен способ получения порошков из целых плодов, мякоти с кожицей и семян дикорастущего шиповника, включающий конвективный способ сушки; определены параметры сушки, обеспечивающие высокий уровень сохранности биологически активных веществ; установлены условия и сроки хранения порошков, обеспечивающие безопасность, сохранение биологически активных веществ и потребительских свойств.

Разработаны технологические приемы внесения порошков из шиповника при приготовлении пахлавы и сбивного лукума, определены оптимальные дозировки добавок, позволяющие получить кондитерские изделия функционального назначения, которые способствуют расширению ассортимента, усилению профилактического потенциала питания за счет обогащения продуктов биологически активными веществами.

Разработаны проекты нормативной документации: ТУ, ТИ на порошки из целых плодов, мякоти с кожицей и семян дикорастущего шиповника; ТУ, ТИ, РЦ на «Лукум с шиповником», «Пахлава с шиповником».

Предложенные технологии и рецептуры апробированы в производственных условиях кондитерского цеха пищевого комбината «Комрон-агро», (г. Худжанд, республики Таджикистан) и ООО «Розовая жемчужина» (г. Москва).

Апробация работы. Результаты исследований представлялись на VII Международной научно-практической конференции «Техника и технология пищевых производств» (Могилев, 2009), Международной научно-практической конференции «Питание и здоровье» (Алматы, 2009), VI и VII Международной научно-практической конференции и выставке «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты» (Москва, 2009-2010), XI и XII Всероссийский Конгресс диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье» (Москва, 2009-2010), VIII Международной конференции «Кондитерские изделия XXI века» (Москва, 2011).

По результатам диссертационной работы опубликовано 16 печатных работ, из них 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение

Результаты производственных*" испытаний подтвердили целесообразность использования предлагаемой технологии для переработки плодов дикорастущего шиповника.

Полученные порошки следует рекомендовать в качестве добавки при производстве кондитерских изделий.

Ведущий лаборант овощесушильного цеха Инженер-технолог овощесушильного цеха

Аспирант МГУ1Ш Ж®

И.И. Мавлонова А.Ш.Максудов

Р.Н.Негматуллоева