автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.13, диссертация на тему:Разработка технологии сливового и черносмородинового сока с спользованием метода центрифугирования.

Р^одеШЇса державна академія харчових технологій ц№гт

ДУБОВА ГАЛИНА ЄВГЕНІІВНД

УДК 664.8/9:664.856:557.151

РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ СЛИВОВОГО ТА ЧОРНОСМОРОДИНОВОГО СОКІВ З ВИКОРИСТАННЯМ МЕТОДУ ЦЕНТРИФУГУВАННЯ

Спеціальність 05.18.13 - технологія консервованих продуктів

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Одеса - 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Полтавському кооперативному інституті Укоопспілки.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Безусов Анатолій Тимофійович,

Одеська державна академія харчових технологій Міністерства освіти і науки України, завідуючий кафедрс технології консервування.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Павлюк Раїса Юріївна, Харківська державна академія технології та організації харчування Міністерства освіти науки України, професор кафедри товарознавства та експертизи товарів;

кандидат хімічних наук, доцент

Юкало Володимир Глібович, Тернопільський державни технічний університет ім. Івана Пулюя Міністерства освіт науки України, завідуючий кафедрою харчової біотехнолі та хімії.

Провідна установа: Український державний університет харчових технологій,

кафедра процесів і апаратів харчових виробництв та технології консервування, Міністерство освіти і науки України, м.Київ

Захист відбудеться “26" с/уа/^7 2001 р. о годині на засіданні сг

ціалізованої вченої ради Д 41.088.01 Одеської державної академії харчових техні логій за адресою: 65039, м.Одеса-39, вул. Канатна, 112.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Одеської державної акадеи харчових технологій за адресою: 65039, м.Одеса-39, вул. Канатна,112.

Автореферат розісланий ’’ Г/н/дґ/Л 2000 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради / В.О.Морг;

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Серед консервованої фруктово-ягідної продукції соки займають провідне місце. Це пов'язано з рентабельністю виробництва та їх високими споживчими властивостями. Асортимент соків, які виробляються консервними підприємствами України, обмежений, що обумовлено, перш за все, відсутністю належної технології, яка б враховувала хімічні та біохімічні властивості сировини.

Класичні способи отримання соків із яблук, винограду неефективні для сировини, яка важко віддає сік, насамперед, із-за низьких виходів соку, трудоємкості процесу. Для важкопресуємої сировини найбільш ефективні методи, основані на вилученні соку з використанням центрифуг-декантерів.

Визначальним процесом при вилученні соку на декантерах є особлива попередня обробка сировини, яка полягає в руйнуванні соковмісних частин клітини. Традиційно це досягається механо-термо-ферментативною обробкою пектолітичними ферментами мікробного походження. Використання пектолітичних ферментів для руйнування подрібненої маси сировини призводить до вилучення із соку одного із цінних його компонентів - пектинових речовин.

Особливий інтерес представляє можливість збільшення соковіддачі сировини за допомогою комплексу мацеруючих ферментів солоду зерна, які володіють ксиланазною, арабіназною, галактазною та іншими активностями, завдяки чому розщеплюють глікозидні зв'язки між полігалактуроновою кислотою (пектином) і непектиновими полісахаридами. Мацеруючий комплекс пророслого зерна сприяє руйнуванню водорозчинних геміцелюлоз клітинних стінок, унаслідок чого відбувається вивільнення пектинових речовин і клітинного соку, що дозволяє застосовувати центрифуги-декантери при виробництві соків.

При виробництві соків, стійких до розшарування нектарів, доведені переваги способів, що передбачають сильний механічний вплив (додавання твердих часток і розгін суміші до 2,0-50 м/с, дезинтегрування). Встановлено, що обробка у вихровому шарі феромагнітних частинок перевищує ефекти, викликані диспергуванням їх у традиційних апаратах, але вплив на соковіддачу сировини такої обробки ще не визначений.

Пошук нових ефективних технологій виробництва соків без м'якоті із сировини, що погано віддає сік, і збереження при цьому їх натуральних властивостей залишається актуальною проблемою.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася протягом 1996-1999 років відповідно до тематичних планів науково-дослідних робіт Полтавського кооперативного інституту, спрямованих на вдосконалення технологій виробництва, розширення асортименту, підвищення якості продукції та плану бюджетної роботи № 090/96 “Розробка технологій, проектування і організація цехів малої потужності по переробці сільськогосподарської сировини”,

а також у межах пріоритетного напрямку наукових досліджень “Виробництво, пе реробка та збереження сільськогосподарської продукції”, затвердженого постано вою Верховної Ради України № 2105-ХІІ від 16 жовтня 1992 року. Участь автор полягає в розробці технології сливового та чорносмородинового соків із викорис танням методу центрифугування.

Мета і задачі дослідження. Наукове обгрунтування та розробка технологі виробництва сливового і чорносмородинового соків без м’якоті з використання? центрифуг - мета досліджень. Згідно з метою в роботі були поставлені такі основи завдання: і

— розробити способи попередньої обробки сировини, яка важко віддає сік, з вико ристанням методу центрифугування для вилучення соку;

— на основі регресійного аналізу дослідити ступінь впливу режимів центрифугу вання подрібненої мезги на вихід готового продукту;

— розробити режими процесу ферментації сливової та чорносмородинової мезгі солодовими ферментами ячменю та вівса;

— визначити фізико-хімічну і органолептичну характеристику соків, отриманих використанням ферментів солоду;

— визначити вплив обертаючого магнітного поля та вихрового шару феромагнітни; частинок на вихід соку;

— розробити режими обробки мезги обертаючим магнітним полем та вихровин шаром феромагнітних частинок;

— розробити технології пектиновмісних продуктів на основі комплексної перероб ки сировини.

Наукова новизна одержаних результатів. Науково обгрунтована можли вість збільшення виходу соку із сировини, яка важко віддає сік. Підтверджена ефек тивність використання методу центрифугування для вилучення соку із мезги, як; пройшла попередню обробку комплексом цитолітичних ферментів ячмінного та ві веяного солоду.

Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено ефективністі використання ферментів солоду вівса та ячменю для підвищення соковіддачі слив чорної смородини. Наукова новизна технічних рішень підтверджена позитивним! рішеннями на винаходи № 98105404 “Спосіб попередньої обробки слив фермента ми рослинного походження при виробництві соку” від 18.10.1999 р., № 200003165і “Спосіб попередньої обробки чорної смородини при виробництві неосвітленого со ку” від 11.05.2000 р.

Вперше розроблена технологія виробництва сливового та чорносмородиново го соків з використанням комплексу ферментів ячмінного та вівсяного солоду Комплексно досліджені хімічні, фізичні, органолептичні показники якості соків прі їх виробництві та зберіганні.

Встановлено зв'язок між способом попередньої обробки - подрібненням сиро

з

іни та вилученням соку методом центрифугування. На основі регресійного аналізу ізначена ступінь впливу режимів центрифугування подрібненої мезги на вихід гожого продукту. Розроблена модель прогнозування виходу соків.

Використання солодових ферментів вівса, ячменю дозволяє отримати соки зі іільшеним вмістом пектинових речовин, цукрів та біологічно активних речовин, ^зроблено маловідходні технології та рецептури виробництва желе, джемів, по-ідла, фруктових морсів на основі отриманих соків. Запропонована технологія со-г з сушених слив із застосуванням центрифуг.

Вперше вивчено вплив обертаючого магнітного поля і вихрового шару феро-агнітних частинок на збільшення соковіддачі слив та чорної смородини. Розробці режими попередньої обробки слив та чорної смородини у вихровому шарі фе-шагнітних частинок.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблена технологія ■римання соків з використанням методу центрифугування та попередньою їробкою ферментами солоду дозволила збільшити вихід та підвищити якість соків [ивового та чорносмородинового за рахунок збагачення їх біологічно активними :човинами солоду.

Практична цінність розробленої технології виробництва соків без м'якоті дтверджена виробничими випробуваннями на консервних заводах Кам’янсько-яіпровська та радгоспі “Кошманівка” Машівського району Полтавської області, □передня ферментація мезги комплексом ферментів солоду дозволяє стосовувати центрифуги-декантери при виробництві соків без м'якоті.

Використання комплексу ферментів солоду дозволяє отримати сік із жкопресуємої сировини з різними технологічними властивостями, що відкриває зжливість розширення асортименту пектиновмісної продукції. Соки, отримані за ізробленою технологією, використовувалися на підприємствах громадського ірчування в м.Полтава і Полтавській області для виготовлення желе та напоїв типу зрсу .

На підставі нової технології одержання соків розроблені ТУ У 01597997.001! “Сік сливовий” і ТУ У 01597997.004-98 “Сік із чорної смородини”, технологічні струкції виготовлення соків із слив і чорної смородини. Представлена характерис-:ка готового продукту за фізико-хімічними і біохімічними показниками. Розроб-на схема комплексної переробки сировини з використанням відходів сокового ви-ібництва.

Особистий внесок здобувана. Складається у теоретичному обгрунтуванні вдань досліджень, безпосередньому плануванні, організації та проведенні :алітичних та експериментальних досліджень, узагальненні отриманих зультатів, формулюванні висновків і підготовці матеріалів до публікації; розробці ірмативної документації, впровадженні нових технологій у виробництво, дготовці заявок на винаходи, а також в обгрунтуванні і публікації отриманих

результатів; у роботах, що виконані у співавторстві, здобувачеві належить участь проведенні експериментів та аналізі їх даних.

Апробація результатів роботи. Основні результати досліджень бул повідомлені на конференціях ПКІ “Екологічні проблеми регіону: суть і шлях вирішення” (Полтава, квітень 1997р.), “Підприємства і цехи малої потужності ді переробки сільськогосподарської сировини: ефективність і особливості організаці (Полтава, листопад 1997р.), “Наукова конференція за результатами досліджег професорсько-викладацького складу, аспірантів та студентів за 1996-1998 р.р (Полтава, травень 1999р.), на міжнародній конференції ОДАХТ присвяченій пам'я академіка Б.Л.Флауменбаума (Одеса, вересень 1997р.).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано вісім друкованих робі у тому числі сім статтей в наукових виданнях та одні тези доповідей у матеріалг науково-практичної конференції, а також технічні умови і технологічні інструкції.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, розділів, висновків, списку використаних джерел, який містить 184 найменування, тому числі 33 іноземних, а також 11 додатків (77 сторінок). Матеріал дисертац викладено на 224 сторінках машинописного тексту, містить 42 таблиці (18. сторінок) та 25 рисунків (13,5 сторінок).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовано актуальність обраного напрямку досліджен: сформульовано мету і задачі досліджень, показано наукову новизну та практичг значення одержаних результатів.

У першому розділі, присвяченому проблемам виробництва соків (за оглядо літератури), розглянуто питання забезпечення сировинної бази Полтавської облас сливами і чорною смородиною та обсяг їх переробки на обласних підприємства: Наведено аналітичний огляд вітчизняної та закордонної літератури стосовн сучасних тенденцій розвитку технології виробництва соків. Показано доцільній розробки технології соків з використанням центрифуг для його вилучення з мезп Проаналізовано існуючі методи попередньої обробки важкопресуємої сировині Зосереджено увагу на харчовій цінності слив і чорної смородини та соків із ни: зокрема вмісту пектинових та барвних речовин.

У другому розділі наведено відомості про об’єкти, методи і методик досліджень, а також загальний план теоретичних та експериментальних робі Об’єктами досліджень були плоди сливи і ягоди чорної смородини у стад технічної стиглості (районовані у Полтавській області), сушені сливи, найбільї поширені сорти ячменю та вівса. При вивченні складу та властивостей сировини готової продукції застосовували біохімічні, мікробіологічні, фізико-хімічні метол визначення показників. Отримані дані піддавались обробці методами математичні статистики.

У третьому розділі наведено результати досліджень впливу способів юпередньої обробки на вихід соку зі слив та чорної смородини - важкопресуємої яровини, із застосовуванням, для вилучення соку, методу центрифугування.

У результаті проведених досліджень встановлена та науково обгрунтована »птимальна ступінь подрібнення сировини при видобуванні соку на центрифузі, яка кладає для слив - 5 мм, для чорної смородини - 3,5 мм. Розроблена математична юдель прогнозування виходу соку (у,°/о) в залежності від фактору розподілу іентрифуги (Х|), тривалості перебування продукту в центрифузі (х2,хв) та ступеню юдрібнення сировини (х3,мм):

УсЛив= (6,976- 10‘5х, + 0,016х2 - 0,073хз - 0,087) • 100 УсмоРодини= (3,778* 10'5Хі + 0,016х2 - 0,088х3 + 0,056) *100

Для контролю ефективності виходу соку на центрифугах безперервної дії до-іільно використання методу Біннінга-Поссмана:

де у - вихід продукту у вагових %%;

РСРВ і РСР„ - розчинні сухі речовини вичавок і мезги відповідно;

НСРВ і НСРМ - нерозчинні сухі речовини вичавок і мезги відповідно.

Експериментально встановлено, що серед досліджених методів попередньої ібробки - механічного подрібнення, бланшування водою та парою, заморожування, ЇВЧ-обробки, ферментативної при вилученні соків на центрифузі найбільш ефек-ивною з точки зору підвищення соковіддачі є обробка пектолітичними ферментами вихід сливового соку складає 76 %, чорносмородинового - 64 %). Така попередня бробка призводить до втрат пектинових речовин слив на 63,3 %, чорної смороди-

іендовано використання цитолітичних ферментів, які б руйнували непектинові по-ісахариди (геміцелюлози, целюлозу).

Комплекс ферментів солоду ячменю та вівса має, відповідно, геміцелюлазну 155 од/г та 116 од/г), целюлазну (90 од/г та 100 од/г), амілазну (112 од/г та 83 од/г) ктивність. Встановлено, що використання солоду, вологість якого 45 %, дозволяє :ідвищити вихід соку в порівнянні з контролем (рис.1). У випадку, коли ферментні истеми солоду інактивовані дією високих температур (100°С), вихід соку практич-о не змінювався в порівнянні з контролем, що підтвердило їх вплив на соковідда-у. Для забезпечення безперебійної роботи консервного підприємства, крім свіжо-ророслого солоду, може використовуватися солод з вологістю 13 %, але попере-ньо активований зволожуванням зернової маси.

На основі отриманих кінетичних залежностей встановлено оптимальне спів-ідношення мезга:солод. При використанні солоду вівса найбільший вихід соку зі лив одержували при співвідношенні мезгахолод 1:0,2, з ягід чорної смородини -:0,3. Для одержання сливового соку доцільно використовувати співвідношення ме-

:и - на 83,3 %. Для отримання соків, в яких пектин зберігався б більш повно, реко-

зги з ячмінним солодом 1:0,1, для чорносмородинової мезги співвідношення стан< вить 1:0,4.

'■S

О4

48

36 3S

94 ІЯІ

-

& 50 8 40

« зо g 20 га ю о

Контроль Ячмінний солод Вівсяний солод

Рис. 1. Вплив комплексу ферментів солоду на соковіддачу сировини

И Сік чорносмородиновий

□ Сік сливовий

Визначені умови підготовки ячмінного солоду до ферментації: змішування водою у співвідношенні 1:0,4, підігрівання при 40° С протягом 30 хв. Оптимальн співвідношення солод:вода знайдено за кінетичними залежностями. Встановлеи оптимальна тривалість процесу ферментації - 120 хвилин (рис.2).

70

bi О 60

О

ч 50

X

5 40

30

20

*

t р j ї і

[-' *

0 30 60 90 120 150 180

Тривалість обробки, хв

Рис.2. Залежність виходу соку від часу обробки ферментами

солоду

— Сік сливовий ■ а' Сік чорносмородиновий

Вплив часу ферментації (X, хвилин) солодом ячменю (геміцелюлазна активність - 155 од/г, целюлазна- 90 од/г) на вихід соків описується рівняннями, отриманими обробкою даних методом математичної статистики:

V то °’091 906 „ л 0.093 839>53

Y слив =-10,198 -н----------н -------j-, У смород =-11,028 +--------н-

X (ln( X ))2 ' ' ’ X (1п(Х))2'

Розроблена апаратурно-технологічна схема виробництва неосвітлених соків :

шив та чорної смородини. Технологічна схема переробки сировини є комплексною передбачає використання відходів сокового виробництва (рис. 3).

Рис.З. Технологічна схема комплексної переробки слив і чорної смородини

Визначено, що за 120 хв ферментації руйнується непектинових полісахар: дів у чорносмородиновій меззі -15%, у сливовій - 72 %, а протопектин переходив розчинний стан - на 53 % і на 46 % відповідно.

Збільшення в соках розчинного пектину та зменшення в‘язкості соків щ цьому пояснюється руйнуванням геміцелюлоз, зв'язаних з пектиновими речовин ми сировини (табл.1).

Таблиця

Фізико-хімічні показники соків

Найменування зразків соків, отриманих із застосуванням різних способів попередньої обробки мезги Ви- хід со- ку, % Масова частка, % В'язкість, санти-стокси

су- хих ре- чо- вин тит- рова- них кис- лот цукрів пек- тино- вих речо- вин

за- галь- них реду- кова- них са- ха- ро- зи

Сливовий сік

Бланшування (контрольний) 60 15,5 0,67 їзд 10,8 2,19 0,58 9,27

Дослідний сік, у тому числі: 86 16,0 0,72 13,8 11,5 2,19 0,70 9,33

сік-самоплин 20 16,0 0,65 12,6 10,2 2,28 0,65 14,07

ферментація солодом ячменю 66 16,0 0,79 14,0 12,2 1,71 0,73 7,40

Ферментація пектофоетидином Г 20х 76 16,8 0,91 14,4 12,4 1,90 0,24 5,88

Чорносмородиновий сік

Бланшування (контрольний) 46 12,3 0,50 9,7 7,2 2,38 0,63 12,90

Дослідний сік, у тому числі: 77 13,8 0,57 11,3 8,8 2,38 0,88 9,74

сік-самоплин 13 12,7 0,50 10,0 7,3 2,56 0,77 17,55

ферментація солодом ячменю 64 14,6 0,62 12,5 10,3 2,09 0,99 5,74

Ферментація пектофоетидином Г 20х 64 14,2 0,75 12,2 9,8 2,28 0,08 2,14

Збільшення вмісту моносахаридів відбувається як за рахунок інверсії сахар< зи, так і за рахунок гідролізу геміцелюлоз.

Хроматографічний аналіз соків показав наявність в дослідних зразках монос харів (арабінози, глюкози, галактози, ксілози), що є нехарактерним для слив, чорн смородини і підтверджує процес руйнування геміцелюлоз комплексом фермент зерна.

Контроль якості соків проводили на всіх стадіях процесу отримання соків ■ при зберіганні (через 1, 3, 6, 12 місяців). Встановлено, що термін зберігання ко! сервів - 12 місяців.

Розроблено і затверджено нормативну документацію на соки за новою технологією - ТУ У 01597997.001-98 “Сік сливовий” та ТУ У 01597997.001-98 “Сік із чорної смородини”. Технологію виробництва соків випробувано на консервних заводах Кам'янсько-Дніпровська та радгоспі “Кошманівка” Машівського району Полтавської області.

Соки, отримані за новою технологією, мають більш високу біологічну цінність у порівнянні з соками, отриманими за традиційною технологією (табл.2).

Таблиця 2

Вітамінний та мінеральний склад соків

Найменування Вміст у соці, мг/100 г

сливовому чорносмородиновому

контроль дослід контроль дослід

Біотин сл 0,10 2,40 3,05

Тіамін 0,01 0,03 0,02 0,06

Рибофлавін 0,01 0,02 0,04 0,08

Токоферол 0,63 0,70 0,72 0,80

Аскорбінова кислота 8 10 60,00 82,00

Иа 15 21 32 36

Са 36 54 36 39

Р 17 24 33 45

Ре (мкг/ЮОг) 440 580 1200 1522

м§ 10 18 41 50

К 190 230 250 280

Соки збагачені амінокислотами: вміст проліну збільшується з 0,5 мг/ЮОг до 18 мг/ЮОг, глутамінової кислоти - з 0,2 мг/ЮОг до 2,0 мг/ЮОг, цистину - з 1,0 мг/ЮОг до 3,8 мг/ЮОг, аспарагінової кислоти - з 20,5 мг/ЮОг до 27,0 мг/ЮОг, лейцину-з 3,0 мг/100 г до 6,2 мг/ЮОг.

Збагачення отриманих консервів мінеральними речовинами, вітамінами і рядом незамінних амінокислот відбувається за рахунок екстракції солоду.

Збільшився також загальний вміст барвних речовин (антоціанів) у соках і складає в чорносмородиновому 125 мг/100 г (контрольний зразок 100 мг/100 г), у сливовому 24 мг/100 г (контрольний зразок 16 мг/100 г). Вміст барвних речовин соків, отриманих по запропонованій технології, збільшується завдяки стабілізації поліфенолів.

Досліджена можливість використання відходів при виробництві соків із слив та чорної смородини, отриманих за технологією, яка передбачає попереднє бланшування та наступне пресування. Вичавки, частка яких становить за такою технологією 27-41 %, обробляли активованою солодовою суспензією за визначеними параметрами, ферментували і центрифугували. Це дозволило додатково вилучити до 20 %

соку. Такий сік може добавлятися до основної маси соку або використовуватис окремо.

Вичавки, що залишаються після центрифугування мезги, яка пройїш ферментацію солодом, містять сухих речовин - 20-23 %, білків - 5-7 °/ протопектину - 0,4-0,8 % використовували як харчову добавку при виробницт: паст, соусів, приправ.

Новим способом попередньої обробки, який підвищує соковіддачу слив чорної смородини та зберігає їх харчову цінність, запропоновано застосувань обертаючого магнітного поля. Вплив обертаючого магнітного поля на в’язкісі характеристики пектинових речовин вивчався на модельних розчина концентрацією від 0,45 % до 1,50 %. Тривалість обробки складала від 5 до 300 і Дослідження в’язкості розчинів показало її зменшення на 6,8 - 8,6 %.

Встановлено, що при обробці в обертаючому магнітному полі подрібнене сировини, вихід соку збільшився, в порівнянні з такою ж обробкою цілої сировині Для об'єднання процесів подрібнення та дії магнітного поля використали принци вихрового шару феромагнітних частинок. Отримані кінетичні залежності виход соку від тривалості обробки у вихровому шарі феромагнітних частинок (рис.4).

х

о

о

4 'Я.

5

03

100

90

80

70

60

50

"40

30

20

/

. \ - — "і "Á \ 1 4 і 4

-- т

1 1 і , Í; 1 1 1

« 1 1 % \ * .1 1

ГГ -1

0 30 45 60 75 90 105

Тривалість обробки,с

Рис.4.3алежність виходу сливового та чорносмородинового

соків від тривалості обробки у вихровому шарі

феромагнітних частинок

—■— Сік чорносмородиновий неосвітлений —А— Сік чорносмородиновий з м"якоттю "Сік сливовий неосвітлений —№—Сік сливовий з м"якоттю

Встановлено, що оптимальна тривалість обробки складає: для слив 46-60і (сік з м’якоттю) і 60-75с (сік без м’якоті), чорної смородини - 60-75с і 75-90*

відповідно. Досліджені фізико-хімічні показники отриманих зразків (табл.З).

Таблиця З

Фізико-хімічні показники соків без м’якоті

Найменування показників Способи попередньої обробки

Механічне подрібнення (контроль) Обертаюче магнітне поле Вихровий шар феромагнітних частинок

ціла сировина подрібнена сировина

Сік сливовий

Вихід соку, % ЗО 35 41 55

Масова частка, %:

сухих речовин 13,00 13,00 13,30 13,80

титрованих кислот 0,90 1,34 1,40 1,34

пектинових речовин 0,45 0,51 0,55 0,60

Масова частка цукрів, %:

загальних 9,80 9,90 10,09 10,55

редукованих 8,60 8,63 " 9,20 9,68

сахарози 1,14 1,21 0,85 0,83

В’язкість, сантистокси 16,13 14,72 10,80 9,10

рН 3,80 3,74 3,70 3,70

Вміст вітаміну С, мг/ІООг 8 8 5 13

Сік чорносмородиновий

Вихід соку, % 24 28 33 50

Масова частка, %:

сухих речовин 11,00 11,00 ■ 11,40 12,30

титрованих кислот 1,10 1,28 1,30 1,40

пектинових речовин 0,54 0,60 0,64 0,70

УІасова частка цукрів,%

загальних 7,50 7,60 7,81 8,45

редукованих 5,02 5,25 5,60 6,15

сахарози 2,36 2,23 2,09 2,19

З’язкість, сантистокси 24,70 19,09 17,55 12,83

>Н 4,2 4,0 3,9 4,1

Зміст вітаміну С, мг/ІООг 60 57 46 90

Зразки соків з м’якоттю мають велику седиментаційну стійкість до юзшарування, що пояснюється однорідністю дисперсної фази, отриманої під іпливом вихрового шару. Короткочасна обробка дозволяє зберегти біологічно іктивні речовини сировини.

Вміст вітаміну С в соках з м’якоттю, отриманих за допомогою вихрового ша->у феромагнітних частинок, збільшився в середньому на 63 %, в порівнянні з соками, отриманими за традиційною технологією (рис.5).

* 120

'І ¿3 100

«о 80

'в 60

М Л 40

І и 20

Ю о

□ Контроль

Н Вихровий шар феромагнітних частинок

У четвертому розділі розглянуте комплексне використання сировини пр виробництві харчових продуктів, і наведено результати аналітичних та експеримеї тальних досліджень з обґрунтуванням рецептурного складу виробництва желе, ш видла, джемів, напоїв, паст, соусів, приправ.

Пропонуються маловідходні та енергозберігаючі технології виробництв желе, джемів і повидла з використанням соків, отриманих за новою технологіє« Через високий вміст пектину вони володіють потрібними желюючим властивостями. Розроблені рецептури повидла з використанням пюре сливового т чорносмородинового, отриманого у вихровому шарі феромагнітних частиної Запропоновані рецептури сливового, чорносмородинового і сливовс чорносмородинового напоїв на основі отриманих соків.

Розроблені рецептури сливової та грушевої пасти, сливового та грушевог соусів, яблучної та сливової приправи з додаванням вичавок і солоду, щ залишилися після центрифугування при виробництві соків. Перед внесенням такс добавки до фруктового пюре передбачено, що вичавки попередньо підсушують д вмісту сухих речовин - 30 %. Фруктові пасти, соуси та приправи можут використовуватися при виробництві кулінарних виробів.

Розроблена рецептура, розраховані норми витрат сировини та матеріалів н виробництво соку із сушених слив. Показано покращення фізико-хімічних та оргг нолептичних властивостей отриманого соку поряд зі значним скороченням тривс лості технологічного процесу.

Доведена доцільність використання центрифуг при отриманні соку і сушених слив (рис.6).

тжщ

/ /-99-

ж

щ

Щг

■ ‘-3 ' . І

Сік сливовий з м"якоттго Сік чорносмородиновий з

м"якоттю

Рис.5.Вміст вітаміну С в соках після обробки плодів у вихровому шарі феромагнітних частинок

Сухі сливи

Рис.6. Технологічна схема сливового соку з сушених слив Розроблена технологія виробництва соку із сушених слив сприяє кращій екст-акції сухих речовин із сировини в сік. Вміст вітамінів (Ві,В2, С) збільшився в по-івнянні з контрольним зразком (отримання соку за технологією, яка передбачає ресування) у середньому в 2,3 рази.

За органолептичними показниками дослідний зразок має оригінальний смак, асичений аромат і колір, характерний чорносливу. Перевага дослідного зразка по-ягає також в усуненні вареного присмаку, властивого контрольному зразку.

У п’ятому розділі наведені результати розрахунку економічної ефективності иробництва соків за розробленими технологіями. Річний економічний ефект при иробництві сливового соку складає 113,75 тис.грн., чорносмородинового соку -

158,09 тис.грн. Капіталовкладення скуповуються протягом 1 року. Організація ві робництва сливового соку з сушених слив забезпечує річний економічний ефеї 596,29 тис.грн., капіталовкладення скуповуються протягом 2 років.

ВИСНОВКИ:

1. Обгрунтована можливість вилучення соку із важкопресуємої сировини - елі та чорної смородини з використанням центрифуг. Підтверджено, що сокові; дача важкопресуємої сировини залежить як від ступеня пошкодження клітиі них мембран (біофізична теорія соковіддачі), так і в'язкості клітинного сон (пектинова теорія).

2. Запропонована комбінована попередня обробка чорної смородини та слив, яі включає механічне подрібнення сировини до 3,5 мм і 5 мм відповідно, і ферментативну обробку мезги комплексом мацеруючих ферментів ячмінноп вівсяного солоду.

3. Встановлено, що обробка мезги комплексом ферментів солоду (1=40° ( т=120 хв) призводить до розщеплення непектинових полісахаридів, зменшеї ня в'язкості соку, що дозволяє збільшити вихід соку із слив на 26 %, чорні смородини на 31 %.

4. Досліджені види попередньої обробки слив, чорної смородини, які є опті мальними для вилучення соку на центрифугах: при використанні комплекс ферментів солоду - подрібнення солоду до 4-6 мм, активації шляхом зміні} вання подрібненої маси з водою у співвідношенні 1:0,4 та витримкою пр 40° С протягом 30 хв; при використанні вихрового шару феромагнітних час тинок - оптимальна тривалість обробки слив складає 46-60 с (сік з м’якоттю) 60-75 с (сік без м’якоті), чорної смородини - 60-75 с і 75-90 с відповідно.

5. Показана можливість підвищення виходу соку із слив на 25 %, чорної сморс дини - на 26 % на центрифузі за рахунок використання в якості попередньс обробки вихрового шару феромагнітних частинок.

6. Розроблена комплексна технологія переробки слив та чорної смородині асортимент якої залежить від попередньої обробки сировини. При викорис танні цитолітичних ферментів - сік без м’якоті, желе, джеми, пасти, соусі приправи; при використанні вихрового шару феромагнітних частинок - сі без м’якоті та з м’якоттю, повидло.

7. Виявлено ефект позитивних технологічних та біохімічних змін властивосте консервованих продуктів за розробленими технологіями, поліпшення органе пептичних показників, збільшення виходу основного продукту - соків на 2; 31 %. Соки, отримані на центрифугах із мезги, обробленої ферментним комі лексом пророслого зерна, характеризуються високим ступенем збереженн пектинових речовин сировини, в порівнянні з соками, отриманими з викорис танням пектолітичного ферменту пектофоетидин Г 20х.

8. На підставі дослідження біохімічного складу сухих слив, особливостей його полісахаридного комплексу розроблена технологія виробництва соку з використанням центрифуг. В якості попередньої обробки використовували ферментний препарат пектолітичної дії пектофоетидин Г 20х.

9. Виконано комплекс науково-практичних заходів з упровадження результатів досліджень в консервну промисловість. Промислова апробація розроблених технологій проведена на консервному заводі Кам’янсько-Дніпровському і радгоспі “Кошманівка” Машівського району Полтавської області. Розроблена та затверджена нормативна документація' на виробництво соків сливового та чорносмородинового; виконані розрахунки економічних показників: річний економічний ефект від впровадження становить 113,75 тис.грн. (сік сливовий), 158,09 тис.грн. (сік чорносмородиновий), 596,29 тис.грн. (сік сливовий із сушених слив).

Список опублікованих праць за темою дисертації Хомич Г.П., Дубова Г.Є., Луканін О.С. Дослідження впливу магнітного поля на соковідцачу слив // Вісник аграрної науки,- 1998.- № 12.- С.65-67.

Дубова Г.Є., Хомич Г.П., Луканін О.С. Вплив цитолітичних ферментів на соковідцачу слив // Вісник аграрної науки,- 1999.- № 2,- С.66-68.

Безусов А.Т., Дубова Г.Є. Біотехнологія виробництва сливового соку без м’якоті // 36. наук, праць ОДАХТ,- Одеса: ОДАХТ.- Вил. 19.- 1999,- С.81-84. Дубова Г.Є., Хомич Г.П. Ячмінний солод - джерело біологічно активних речовин при виробництві харчових продуктів; // Харчова і переробна промисловість.- 2000.- № 8-9.-С.22-23.

Безусов А.Т., Дубова Г.Е. Использование цитолитических ферментов при производстве сока из черной смородины // Научные труды междунар. конф. “Экология человека и проблемы воспитания молодых ученых”.- 4.2.- Одесса: Астропринт.- 1997. - С.175-177.

Хомич Г.А., Оберемок В.Н., Дубова Г.Е. Исследование методов предварительной обработки ягод черной смородины при производстве натурального сока // Матеріали наук.-практ. конф. ’’Підприємства і цехи малої потужності для переробки сільськогосподарської сировини: ефективність і особливості організації.-Полтава: ПКІ.-1998.- С.102-107.

Дубова Г.Є., Хомич Г.П. Механізм дії солодових ферментів на плодову сировину // Матеріали наукової конф. за результатами досліджень професорсько-викладацького складу, аспірантів та студентів ПКІ за 1996-1998 p.p. В 2 книгах. Книга 2.- Полтава: ПКІ,- 1999,- С.68-70.

Безусов А.Т., Хомич Г.А., Дубова Г.Е. Использование натуральных добавок для увеличения сокоотдачи слив // Матеріали наук.-практ. конф. “Екологічні проблеми регіону: суть і шляхи вирішення”.- Полтава: ПКІ.-1997,- С.132-133.

АНОТАЦІЯ

Дубова Г.Є. Розробка технології сливового та чорносмородинового соків використанням методу центрифугування. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук спеціальністю 05.18.13 - технологія консервованих продуктів. - Полтавські кооперативний інститут, Полтава, 2000.

Дисертацію присвячено науковому обгрунтуванню та розробці технології в: готовлення сливового та чорносмородинового соків із застосуванням методу цен рифугування. Вперше встановлена можливість та доцільність використання фе; ментів рослинного походження при виробництві соків без м’якоті. Розроблено сп< сіб попередньої обробки слив та чорної смородини комплексом ферментів солоду ' вихровим шаром феромагнітних частинок з метою підвищення соковіддачі. У ді сертації представлені нові експериментальні дані, які підтверджують ефективніс' застосування центрифуг при виробництві соків із важкопресуємої сировини. С; купність результатів теоретичних та експериментальних досліджень дозволила ро робити технологічні схеми комплексної переробки сировини. Отримані продукт мають підвищений вміст пектину та біологічно активних речовин. Здійснено впр' вадження запропонованих розробок у консервне виробництво.

Ключові слова: комплекс ферментів солоду, соки, вихровий шар феромагні них частинок, центрифуги, пектин, біологічно активні речовини, технологія виро1 ництва.

ANNOTATION

Dubova G.E. Development of plum and black currants juice technology using ce: trifugation method. - Manuscript.

Dissertation for conferring the degree of the candidate of technical science in spec ality 05.18.13 - technology of preserved products.- Poltava cooperative institute, Poltav 2000.

The dissertation is dedicated to the scientific substantiation and development ■ plum and black currants juice technology using centrifugation method. For the first time was established that the use of ferments of vegetable origin when producing juices wit out pulp is possible and advisable. A method of plums and black currants pretreatme with a complex of malt ferments and vortex layer of ferromagnetic particles for the pu pose of raising the juice yield was developed. The dissertation presents new experiment data confirming efficiency of the use of centrifuges when producing juices from raw m terials which are difficult to press. The results of theoretical and experimental resean allowed to develop technology schemes for a complex processing of raw materials. T] obtained products have high content of pectin and of biologically active substances. T1

roposed developed technology was introduced in the production of preserved products.

Key words: complex of malt ferments, juices, vortex layer of ferromagnetic parti-les, centrifuges, pectin, biologically active substances, production technology.

АННОТАЦИЯ

Дубова Г.Е. Разработка технологии сливового и черносмородинового сока с спользованием метода центрифугирования. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по пециальности 05.18.13 - технология консервированных продуктов. Полтавский ооперативный институт, Полтава, 2000.

Диссертация посвящена научному обоснованию и разработке технологии ливового и черносмородинового сока с использованием центрифуг.

На основе анализа литературных данных, действующих технологий показано, то требуется разработка эффективных способов предварительной обработки трудопрессуемого сырья, которые позволили бы расширить область применения цен-рифуг.

Проведенная серия экспериментов позволила получить уравнения регрессии, озволяющие определить выход сока (в %) из слив и черной смородины в зависи-юсти от фактора разделения центрифуг, степени измельчения сырья и продолжи-ельности пребывания продукта в аппарате. Для контроля эффективности выхода ока на непрерывно действующих центрифугах показана целесообразность исполь-ования метода Биннинга-Поссмана. Доказана преимущество использования цен-рифуг при разработке технологии производства сока из сушеных слив.

Изучено влияние вращающегося магнитного поля и вихревого слоя )ерромагнитных частиц на сокоотдачу слив и черной смородины. Определена птимальная продолжительность обработки плодов в вихревом слое: сливы 45-60 с сок с мякотью), 60-75 с (сок без мякоти), черная смородина 60-75 с к 75-90 с оответственно. Показана высокая биологическая ценность соков на основании езультатов исследования химического состава.

Теоретически и экспериментально доказана, эффективность предварительной обработки слив и черной смородины цитолитическими ферментами растительного [роисхождения (солода овса и ячменя) при извлечении сока на центрифуге. Токазана целесообразность использования таких ферментов вместо [ектолитических. Разработан способ предварительной обработки мезги солодом чменя: количество подготовленного солода ячменя для ферментации сливовой

1езги составляет 1:0,1 (мезга:солод), черносмородиновой - 1:0,4 (мезгахолод), а щтимальное время ферментации мезги - 120 минут. Изучен механизм влияния рерментов пектолитического действия на фруктовую мезгу, заключающийся в >азрушении непектиновых полисахаридов (гемицеллюлоз). Установлены траметры подготовки измельченного солода к ферментации: свежепророщенный

солод смешивают с водой в соотношении зерно:вода Г.0,4 и прогревают при 40° С течение 30 минут.

Полученные результаты исследований легли в основу обоснования 1 разработки технологии производства соков из слив и черной смородины. Изуче] химический состав и пищевая ценность готовых продуктов в процессе производств и при последующем хранении. Разработаны рецептуры напитков на основ полученных соков. Использование цитолитических ферментов позволяет увеличит содержание пектиновых веществ в соках, обогатить минеральными веществами витаминами и рядом незаменимых аминокислот за счет экстракции их из, солод, ячменя в сок при ферментации мезги.

Доказана возможность применения разработанной технологии к фруктовьи» выжимкам. Разработаны рецептуры фруктовых паст, соусов и приправ с добавлени ем смеси фруктовых выжимок и солода, оставшихся после центрифугирования Разработаны технологии желе, джемов, повидла в которых использовались соки полученные по разработанной технологии.

Разработанная технология реальна, что подтверждено результатами ее апро бации на консервных заводах Каменско-Днепровска и совхоза “Кошманивка” Ма шевского района Полтавской области; разработан проект технических условий н; производство сливового и черносмородинового соков, рассчитан экономически] эффект их производства.

Ключевые слова: комплекс ферментов солода, соки, вихревой слой ферромаг нитных частиц, центрифуги, пектин, биологически активные вещества, технологи: производства.