автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Разработка технологии тонизирующих напитков на основе экстрактов дикорастущего сырья и минеральных вод Дальнего Востока



ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ЭКОНОМИКИ И УПРАВЛЕНИЯ

На правах рукописи

ПЕРМЯКОВА Ольга Викторовна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ТОНИЗИРУЮЩИХ НАПИТКОВ НА ОСНОВЕ ЭКСТРАКТОВ ДИКОРАСТУЩЕГО СЫРЬЯ И МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

05.18.07- Технология продуктов брожения, алкогольных • и безалкогольных напитков

Научные руководители: кандидат физико-математических наук, доцент А.Н. Павлов кандидат технических наук, Е.И. Цыбулько

Владивосток - 1998

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................4

ГЛАВА 1. Особенности пищевой ценности безалкогольных напитков в зависимости от состава и свойств сырья...........................9

1.1. Общие представления о безалкогольной продукции........!.........9

1.2. Биологическая и пищевая ценность используемого сырья..........13

ГЛАВА 2. Нетрадиционные виды сырья, как источники биологически активных веществ и дополнительных

ресурсов для производства безалкогольной продукции.....................18

2.1. Минеральные воды...........................................................18

2.2. Дикорастущее сырье.........................................................41

ГЛАВА 3. Материалы, направления и методы исследования.............49

3.1. Направление исследований.................................................49

3.2. Постановка опытов и объекты исследований...........................51

3.3. Методы исследования........................................................53

ГЛАВА 4. Технология купажных сиропов......................................55

4.1. Подбор композиций дикорастущего сырья..............................55

4.2. Технология экстрактов из композиций дикорастущего

сырья.............................................................................61

4.3. Разработка рецептур и технологии производства .

I

купажных сиропов на основе экстрактов композиций...............71

4.4. Изменение показателей качества в процессе хранения...............76

ГЛАВА 5. Особенности химического состава минеральных вод Лесозаводского района (Глазовский источник,

Невский) и Надеждинского района (источник "Серебряный ключ").....80

5.1. Мониторинг минерального состава й физико-

химических свойств минеральных вод...................................80

5.2. Динамика микробиологических показателей...........................86

5.2.1. Влияние сезонных колебаний на изменение микробиологических показателей........................................86

5.2.2. Изменение микробиологических показателей в процессе хранения в зависимости от температурного

режима и вида тары......................................................... ..88

ГЛАВА 6. Технология напитков с использованием

нетрадиционного сырья............................................................ .93

6.1. Разработка рецептур и технологии производства . - 1 безалкогольных напитков....................................................93

6.2. Товароведная характеристика новых образцов напитков............94

6.3. Математическая модель купажирования напитков на

основе экстрактов нетрадиционного растительного сырья..........96

6.4. Разработка алгоритмического и программного

обеспечения оптимального программирования.......................100

6.5. Усовершенствование технологической схемы получения напитков с применением ультрафильтрации..........................104

6.5.1. Основные положения............I..........................................104

6.5.2. Технологическая схема производства тонизирующих безалкогольных напитков с применением ультрафильтрации.....104

ВЫВОДЫ.............................................................................109

ЛИТЕРАТУРА.......................................................................111

Рекомендации к практическому использованию Приложение

1

I

\

у

ВВЕДЕНИЕ

Одной из главных проблем народного хозяйства на современном этапе является рациональное использование растительного сырья, расширение ассортимента , и производства продуктов питания

¡я .л

повышенной биологической и пищевой ценности, экологической безопасности, создания новых видов продукции с широким спектром физиологического действия. Приоритетным направлением является совершенствовалие технологии производства напитков с

использованием природного сырья.

В настоящее время отечественный рынок насыщен безалкогольными импортными напитками ^ при производстве которых в качестве красителей, ароматизаторов, вкусовых наполнителей применяют различные синтетические ингредиенты. Практически на потребительском рынке отсутствует группа напитков на основе натурального сырья.

В связи со сложной экологической обстановкой наблюдается всплеск интереса к родниковой, минеральной воде и отказ, от сладких напитков с сахарозой и искусственными добавками.

Розлив минеральных вод в России последние три года стабилизировался, что связано с расширением действующих производств, освоением новых источников, улучшением ассортимента и художественного оформления продукции.

Минеральные воды и безалкогольные напитки, как правило, на большие расстояния не перевозятся, а реализуются в пределах своего региона. В многих регионах имеются источники родниковой и

минеральной воды, запасов которой достаточно для обеспечения

/

потребностей населения. >

Дальнейшее развитие шробезалкогольной промышленности требует решения проблем расширения ассортимента продукции, повышения ее качества. Это предопределяет задачи и направления работы ее отраслей. Существенным и необходимым условием их решения является развитие и совершенствование сырьевой базы пивобезалкогольной промышленности. Производство напитков с использованием минеральных вод и наполнителей: из натурального сырья (соки, сиропы, плоды, ягоды, фрукты, овощи) и из нетрадиционного дикорастущего сырья.

Приморский край с благоприятными природно-климатическими условиями, разнообразной флорой - один из наиболее перспективных районов для промышленных заготовок дикорастущих, лекарственно-пищевых растений (листья, корни, травы, цветы, плоды, ягоды и т.п.), которые обладают повышенными биологическими целебными свойствами, благодаря наличию в них различных групп физиологически активных веществ (алкалоидов, гликозидов, фенольных соединений, органических кислот, микроэлементов, аминокислот, витаминов, эфирных масел и др.).

Использование нетрадиционных видов растений в качестве сырья

для производства безалкогольной продукции имеет большую

/

значимость и обеспечивает возможность получения дополнительной продукции высокой биологической ценности и целенаправленного расходования резервов природных ресурсов.

Целью диссертационной работы явилось разработка и научное обоснование технологии производства тонизирующих напитков на основе минеральных вод и дикорастущего сырья Приморского края.

Для достижения поставленной цели были решены следующие

/

задачи: * '

- проведено гидрогеологическое описание месторождении минеральных вод: Лесозаводского района (Глазовский источник, Невский ) и Надеждинского района (источник " Серебряный ключ");

- проведены мониторинговые исследования минерального состава 5 показателей качества и безопасности перечисленных минеральных вод;

- исследованы изменение минеральных вод в хранении в зависимости от температурного режима и вида тары;

- проведен подбор композиций из дикорастущего сырья для приготовления купажных сиропов, используемых в производстве напитков;

- обоснованы технологические приемы приготовления купажных сиропов;

- разработаны рецептуры напитков на основе минеральных вод; \

- дана характеристика качества напитков на минеральной воде с использованием дикоросов;

- выявлены качественные изменения напитков в процессе хранения.

Научная новизна работы:

- в результате исследований научно обоснован новый подход к решению задачи повышения биологической ценности и расширения ассортимента тонизирующих напитков на основе природного сырья;

- впервые проведены мониторинговые исследования минерального состава и гидрогеологическое описание источников минеральных вод Глазовский, Невский, "Серебряный ключ";

I

- подобраны композиции из дикоросов с учетом фармакологического действия и вкусового порога чувствительности, для приготовления купажных сиропов;

\

(

- разработана и экспериментально подтверждена технология напитков на основе минеральных вод и дикорастущего сырья, мало используемого ' или совсем невостребованного перерабатывающей промышленностью;

- проведен сравнительный анализ минерального состава разработанных напитков и минеральных вод;

- изучено влияние минерального состава (Ag+) на динамику микробиологических показателей минеральных вод и безалкогольных напитков.

Практическая значимость работы. Разработана технология

получения сиропов из дикорастущего сырья направленного

физиологического действия, которые могут использованы в производстве безалкогольных напитков и как самостоятельные продукты.

Предложено использование жомов дикорастущего сырья для получения купажных сиропов с целью их использования в производстве тонизирующих напитков.

На основе анализа и обобщения результатов научных и экспериментальных исследований разработана технология и ассортимент тонизирующих напитков с использованием дикорастущего сырья и минеральных вод Приморского края.

Разработана и утверждена нормативная документация:

_ »

1.На минеральные воды Глазовского и Невского источников Лесозаводского района Приморского края - «Монастырская» и источник «Невский»;

2. На минеральную воду источника «Серебряный ключ» Надеждинского района;

3. На сиропы элеутерококковые и напитки тонизирующие элеутерококковые; '

I

4. На тонизирующие напитки на растительном сырье.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены

на научно-практической конференции "Медико-биологические аспекты

рационализации питания населения на Дальнем Востоке" (Владивосток, 1995); на

международнрй студенческой научно-практической конференции

"Инфраструктура рынка: проблемы и перспективы" (Ростов-на-Дону,

1997);

Публикации. Основные результаты работ опубликованы в 7

научных работах.

Основные положения, выносимые на защиту :

- влияние технологии обработки дикоросов на качество купажных сиропов;

- мониторинговые исследования минеральных вод Приморского края РФ;

- характеристика показателей качества напитков на основе природного сырья;

- сравнительные данные минерального состава минеральных вод и тонизирующих напитков;

- динамика микробиологических показателей в процессе хранения минеральных вод и тонизирующих напитков. .

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 1_ стр. машинописного текста, включающего __ табл. Состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы и приложения.

ГЛАВА 1. Особенности пищевой ценности безалкогольных напитков в зависимости от состава и свойств сырья.

1.1. Общие представления о безалкогольной продукции.

В группу безалкогольных входят напитки различной природы, состава, органолептических , свойств и технологии получения, объединяемые по назначению - утолять жажду и оказывать освежающее действие. [4]

Удовлетворение потребности населения в напитках - задача работников отрасли по созданию определенного их ассортимента.

В соответствии с ОСТ-18-130-82 безалкогольные, напитки классифицируются по следующим группам:

• безалкогольные газированные;

• для больных диабетом;

• безалкогольные негазированные;

• сухие шипучие однопорошковые;

• сухие нешипучие;

• квасы и напитки из хлебного сырья;

• сиропы товарные.

В последнее время ассортимент напитков расширился за счет применения новых источников сырья: дикорастущих и культурных трав. Наблюдается тенденция к использованию некалорийного сырья.[7]

Все это привело к необходимости создания классификации безалкогольных напитков и введения отраслевого стандарта. ,

Предложена классификация напитков по.следующим признакам:

• Вид: прозрачные, мутные, сухие. 1

• Тип: содержание диоксида углерода: сильно газированные, средне 1 газированные, слабогазированные, негазированные.

• Группа: используемое сырье, технология производства и назначение: плодово-ягодные, на растительном сырье, специальные, ароматизированные, искусственно минерализованные воды, порошкообразные смеси для сухих напитков.

• Стойкость: способ обработки: пастеризованные, и не пастеризованные.

Технические требования также систематизируются.

В зависимости от вида используемого сырья условно можно выделить следующие ассортиментные группы безалкогольных напитков: на основе концентрированных соков и концентратов; на спиртованных соках; на настоях; на композициях; на, эссенциях; на зерновом сырье; с использованием молочной сыворотки; искусственные (в том числе на

I

искусственных минеральных водах); на основе минеральных вод; напитки для диабетиков. [8]

Особую группу составляют витаминизированные напитки для детей с добавлением глюконата кальция и аскорбиновой кислоты;- а также лечебные, газированные кислородом. Выпускаются напитки, повышающие сопротивляемость организма человека к воздействию условий внешней среды и предназначенные для рабочих, занятых на

I

вредных производствах. . . >

» 1

Производству напитков из растительного сырья в настоящее время уделяется особое внимание. С учетом многонационального характера, а -также различных климатических условий, в которых произрастают / растения, использование растительных экстрактов позволяет создавать напитки с присущей им вкусовой спецификой. При широком применении

У

растительного сырья в промышленности решается задача комплексной его

и

переработки. Это значит, что экстракты получают из1 частей растений, ,не используемых в медицинской промышленности: надземной части валерианы и цикория и др. Натуральные красители извлекают из шротов, получаемых в процессе сокоотделения или экстрагирования сырья. [9]

I

Таким образом, особенностями производства безалкогольных напитков на растительном сырье являются:

• использование сырья местной флоры;

• комплексное использование сырья, внедрение мало- и безотходных технологий при переработке растительного материала;

• применение рациональной технологии экстрагирования растительного сырья для получения высококачественных экстрактов;

• создание на основе экстрактов концентрированных основ.

Тем не менее, производство безалкогольных напитков, особенно по

ассортименту, осложняется недостаточностью сырьевых ресурсов, так как

)

отрасль не полностью обеспечена растительными экстрактами, что не позволяет производить напитки в достаточном объеме.

В зависимости от химического состава безалкогольные напитки подразделяют на тонизирующие, витаминизированные, специального назначения, массовые, диетические и лечебно-профилактические. [10]

I

Большой интерес представляют тонизирующие напитки или "бодрящие". [11] Они обладают способностью активизировать жизнедеятельность организма, восстанавливать силы, повышать трудоспособность, а также в определенно^ степени успокаивать нервную систему. [12] Тонизирующие напитки готовят из сложной ароматической композиции, в состав которой входят ароматные настои на лекарственных травах, кореньях, плодах, а также эссенции, соки и другие компоненты, оказывающие тонизирующее действие. [13] В тонизирующий напиток "Бодрость" входит экстракт элеутерококка - растения 'из семейства

аралиевых, произрастающего у нас на Дальнем Востоке; за острые шипы это растение называют чертовым кустом. Экстрактивные вещества элеутерококка укрепляюще действуют на организм, повышают физическую и умственную работоспособность. [12]

Напиток "Байкал" имеет вкус и аромат композиции настоев, куда входят зверобой, эвкалиптовые и лавровые листья, сосновые почки, солодковый корень, элеутерококк, лимон. В рецептуру напитка "Саяны" входят сахар, экстракт левзеи, лимонный настой, лимонная эссенция, лимонная кислота, колер и углекислота.

Ассортимент тоников с каждым годом возрастает. Тоник -прозрачная бесцветная жидкость слегка горько-кислого вкуса, поэтому им разбавляют крепкие алкогольные напитки. В состав тоников входят настои полыни, а также хинин-алкалоид, возбуждающий нервную систему и стимулирующий работу сердца: он снимает усталость. [13] Хинин придает этим напиткам горьковатый вкус, обуславливая тем самым их специфичность.

Специалистами Дальнего Востока уже проводились исследования об особенностях создания новых тонизирующих напитков на основе местного растительного сырья. [14] Такие' | разрабЬтки очень перспективны, так как Приморский край отлйчается большим разнообразием растительного сырья, в частности дикорастущего, и актуальным является разработка новых технологий и рецептур безалкогольных тонизирующих напитков на основе комплексного его использования.

На основе концентратов из листного и пряно-ароматического растительного сырья разработаны и изготовлены в промышленном

масштабе следующие напитки: "Виктория" (тонизирующий), "Дары леса",

>

"Флора" (листная), "Флора" (гвоздичная), "Жемчужин�