автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Совершенствование технологии и рецептур сокосодержащих напитков с использованием растительных пищевых волокон

На правах рукописи

ТРЕТЬЯКОВА Наталья Романовна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И РЕЦЕПТУР СОКОСОДЕРЖАЩИХ НАПИТКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

С ФиВ 2214

005544840

Краснодар - 2014

005544840

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет» (ФГБОУ ВПО «КубГТУ»)

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат технических наук, доцент Барашкина Елена Владимировна,

Касьянов Геннадий Иванович,

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии мясных и рыбных продуктов ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет» Соболь Ирина Валерьевна, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технологии хранения и переработки растениеводческой продукции ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет»

ГНУ Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии

Защита состоится 27 февраля 2014 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет» по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, ауд. Г-248.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет».

Автореферат разослан 27 января 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. техн. наук, доцент

В.В. Гончар

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1 Актуальность работы. Согласно Доктрине продовольственной безопасности РФ на период до 2020 г. охрана здоровья и повышение качества жизни населения являются приоритетными задачами государственной политики России. Недостаток в рационе растительных пищевых волокон может являться одной из причин ухудшения состояния здоровья. Обогащение продуктов питания растительными пищевыми волокнами позволит не только предотвратить ряд заболеваний, связанных с неправильным питанием, но и будет способствовать детоксикации организма.

Сегодня производство безалкогольных напитков является одним из активно развивающихся сегментов рынка. Сокосодержащие напитки пользуются стабильным и постоянно растущим массовым спросом, в связи с чем, являются перспективными объектами для обогащения растительными пищевыми волокнами с целью устранения их дефицита в рационах питания населения РФ.

Обогащение сокосодержащих напитков растительными пищевыми волокнами наиболее рационально осуществлять за счет использования пектиновых экстрактов, получаемых из вторичных продуктов переработки плодов и овощей. Содержание пектина в таких экстрактах составляет от 0,3 % до 0,5 %, в связи чем, проведение исследований, направленных на увеличение содержания в экстрактах пектина и обогащения ими сокосодержащих напитков, является актуальным.

Актуальность данной темы подтверждена финансовой поддержкой Министерства образования и науки РФ, проект № 4.1897.2011 «Разработка инновационной технологии продуктов питания функционального назначения на основе глубокой и комплексной переработки растительного сырья» (№ госрегистрации 01201274289), выполняемый в рамках госзадания и соответствием плану НИР кафедры технологии и организации питания КубГТУ «Совершенствование технологии пищевых продуктов функционального, специализированного назначения и общественного питания (№ госрегистрации 01201152072).

1.2 Цель и задачи исследований. Цель исследований — совершенствование технологии и рецептур сокосодержащих напитков путем их обогащения пектиновыми веществами, получаемыми из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- систематизация, изучение и анализ отечественной и зарубежной научно-технической литературы и патентной информации по теме исследований;

- обоснование выбора растительного сырья - плодов сливы и яблок сортов районированных в Краснодарском крае и Республике Адыгея для получения соков;

- обоснование выбора вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья - яблочных выжимок, жома сахарной свеклы и жома клубней топинамбура для получения пектиновых экстрактов;

- исследование возможности увеличения содержания пектиновых веществ в пектиновых экстрактах, получаемых из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья, за счет воздействия электромагнитного поля крайне низкочастотного диапазона (ЭМП КНЧ);

- исследование возможности использования молочной сыворотки в качестве экстрагента пектиновых веществ из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья для получения пектиновых экстрактов;

- оптимизация процесса получения пектиновых экстрактов с целью прогнозирования содержания пектиновых веществ и их связывающей способности по отношению к ионам РЬ2+;

- получение сухих пектинов и исследование их основных характеристик, наличия функциональных групп в молекулах методами ИК-спектроскопии;

- совершенствование технологии и рецептур сокосодержащих напитков с использованием пектиновых экстрактов, получаемых из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья;

- исследование показателей качества и безопасности, установление сроков хранения сокосодержащих напитков, полученных по усовершенствованной технологии;

- промышленная апробация усовершенствованной технологии и рецептур сокосодержащих напитков;

- разработка проектов технической документации пектиновых экстрактов и сокосодержащих напитков, полученных по усовершенствованной технологии;

- расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения усовершенствованной технологии.

1.3 Научная новизна. Научная новизна работы заключается в теоретическом обосновании совершенствования технологии получения растительных пищевых волокон и обогащения ими сокосодержащих напитков.

Установлено, что воздействие ЭМП КНЧ позволяет интенсифицировать процесс экстрагирования и увеличить содержание пектиновых веществ в пектиновых экстрактах на 15-20 %.

Исследована возможность использования молочной сыворотки в качестве экстрагента пектиновых веществ для получения пектиновых экстрактов.

Получены новые данные, свидетельствующие об увеличении содержания пектиновых веществ в пектиновых экстрактах, получаемых из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья, при воздействии ЭМП КНЧ и использовании молочной сыворотки в качестве экстрагента.

Выявлена возможность использования жома клубней топинамбура, образующегося после экстракции инулина, для получения пектиновых экстрактов.

Количественно оценено влияние технологических параметров гидролиза-экстрагирования пектиновых веществ, позволяющих прогнозировать содержание пектиновых веществ в пектиновых экстрактах и их связывающую способность по отношению к ионам РЬ2+.

Впервые с применением метода ИК-спектроскопии получены данные о функциональных группах молекул пектиновых веществ, экстрагированных из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья по усовершенствованной технологии.

Усовершенствована технология и рецептуры сокосодержащих напитков обогащенных растительными пищевыми волокнами — пектиновыми веществами, полученными из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья.

Научная новизна технологических и технических решений подтверждена патентом РФ на изобретение «Способ получения пектина» № 2495051 от 10.10.2013 г. и двумя патентами РФ на полезные модели «Технологическая линия для производства функциональных сокосодержащих напитков из косточковых плодов с добавлением молочной сыворотки» № 84679 от 20.09.2009 г. и «Технологическая линия для получения сухого порошка пектина» № 119342 от 04.05.2012 г

1.4 Пра ктическая значимость. Усовершенствована технология и рецептуры сокосодержащих напитков путем их обогащения растворимыми пищевыми волокнами - пектиновыми веществами, полученными из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья.

Определены показатели безопасности и сроки хранения сокосодержащих напитков, обогащенных растворимыми пищевыми волокнами.

Разработаны проекты технических условий на производство пектиновых экстрактов ТУ 9168-365-02067862-2013 и сокосодержащих напитков ТУ 9168366-02067862-2013, ТУ 9168-367-02067862-2013 и ТУ 9168-368-02067862-2013.

Проведена производственная апробация усовершенствованной технологии и рецептур, выработаны опытные партии сокосодержащих напитков в условиях ООО «Медведовский завод плодопереработки» (ст. Медведовская, Краснодарский край).

Ожидаемый экономический эффект от внедрения усовершенствованной технологии составляет от 6064 руб. до 6857 руб. на 1 т сокосодержащих напитков, в зависимости от вида сырья.

1.5 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на российских и международных конференциях: IX Международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (г. Казань, 2008 г.); Одиннадцатой международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (г. Барнаул, 2008 г.); Международной научно-практической конференции «Олимпиада 2014: Технологические и экологические аспекты производства продуктов здорового питания» (г. Краснодар, 2009 г.); XI Международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (г. Казань, 2010 г.); 61-я Международной научно-практическая конференции Астраханского государственного технического университета (г. Астрахань, 2011 г.); V Международной научно-практическая конференции «Инновационные направления в пищевых технологиях» (г. Пятигорск, 2012 г.); VIII Международной научной конференции «Техника и технология пищевых производств» (г. Могилев, 2012 г.); XI Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в пищевой промышленности» (г. Минск, 2012 г.); I Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в пищевой и перерабатывающей промышленности» (г. Краснодар, 2012 г.); VI Международной научно-практической конференции «Наука, образование и инновации для АПК: состояние и перспективы» (г. Майкоп, 2012 г.).

Научные разработки отмечены бронзовой медалью XVI Московского международного Салона изобретений и инновационных технологий «Архимед-2013», Дипломом II степени Министерства образования и науки Краснодарского края по итогам краевого конкурса «Лучшая научная и творческая работа

преподавателей, аспирантов, соискателей, студентов высших учебных заведений Краснодарского края за 2012 год», Дипломом Министерства образования и науки РФ по итогам «Открытого конкурса на лучшую работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам в вузах Российской Федерации» (2010 г.).

1.6 Публикации. По материалам исследований опубликовано 20 научных работ, в том числе три статьи в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, получены: патент РФ на изобретение, два патента РФ на полезные модели и свидетельство о государственной регистрации базы данных.

1.7 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора отечественной и зарубежной научно-технической литературы и патентной информации, методической части, экспериментальной части, технологической части, выводов, списка использованных литературных источников. Основная часть работы изложена на 116 страницах компьютерного текста, включает 17 таблиц и 23 рисунка. Список литературных источников включает 199 наименований, в том числе 21 — зарубежных авторов.

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований. В качестве объектов исследований использовали плодовое и овощное сырье, возделываемое в Краснодарском крае и Республике Адыгея: яблоки сортов Голден Делишес, Ренет Симиренко; сливу сортов Болховчанка, Волжская ранняя, Золотистая ранняя, Стартовая; свеклу сахарную сорта Первомайская; клубни топинамбура сортов Егерский, Скороспелка, Интерес; вторичное сырье плодоовощного производства: яблочные выжимки, жом сахарной свеклы, жом клубней топинамбура; молочную сыворотку по ГОСТ 53438-2009; кислоту лимонную по ГОСТ 908-2004; сахар-песок по ГОСТ 21-94; пектиновые экстракты; сухой пектин; сокосодержащие напитки, обогащенные растительными пищевыми волокнами.

2.2 Методы исследований. В работе использовали как общепринятые, так и специальные методы исследований исходного сырья и готовой продукции. Массовую долю сухих веществ определяли по общепринятой методике. Активную кислотность (pH) определяли на приборе «HANNA Instruments HI2210, HI2211». Содержание пектиновых веществ определяли Са-пектатным методом. Влажность определяли с помощью анализатора влажности «Элвиз-2С». Связывающую способность пектиновых веществ определяли титриметри-

чески. Качественные и количественные характеристики пектиновых веществ определяли методами, описанными В.В. Арасимович. Изучение содержания функциональных групп молекул пектина проводили методом ИК-спектроскопии на приборе «РегктЕЬпег П'-ПЪ>. Органолептические показатели пектина определяли по ГОСТ 29186-91, сокосодержащих напитков - дегустационной оценкой.

Воздействие ЭМП КНЧ на исследуемые объекты осуществляли с помощью установки, разработанной на кафедре радиофизики и радиоэлектроники «КубГУ», состоящей из генератора электромагнитных колебаний, частометра, емкости для загрузки образцов, излучателя, осциллографа, экранированной камеры.

Статистическую достоверность результатов исследований оценивали по известным методикам с использованием пакетов прикладных программ са 8.0 и МаШСас1 14.0. Структурная схема исследований представлена на рисунке 1.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Обоснование выбора растительного сырья - плодов сливы и яблок сортов районированных в Краснодарском крае и Республике Адыгея для получения соков. Для обоснования выбора растительного сырья для получения соков и их использования в производстве сокосодержащих напитков был исследован химический состав и выход сока плодов сливы и яблок сортов районированных в Краснодарском крае и Республике Адыгея. Определение химического состава исследуемых сортов плодов сливы и яблок проводили по следующим показателям: массовая доля сухих веществ, массовая доля пектиновых веществ и Сахаров, титруемая кислотность, содержание витамина С.

В таблице 1 приведены средние данные по изучению химического состава плодов сливы и яблок за 2011-2013 годы наблюдений.

Установлен наибольший выход сока, а также высокое содержание пектиновых веществ для яблок сорта Ренет Симиренко и Голден Делишес, плодов сливы сортов Болховчанка и Волжская ранняя, в связи с чем, целесообразно использовать данные сорта для получения соков - рецептурных компонентов сокосодержащих напитков.

Систематизация, изучение и анализ отечественной и зарубежной научно-технической литературы и патентной информации 1

Обоснование выбора растительного сырья для получения соков; обоснование выбора вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья для получения пектиновых

__экстрактов и сокосодержащих напитков

♦ *

Исследование химического состава и Исследование содержания пектиновых

выхода сока из плодов сливы и яблок веществ во вторичных продуктах

сортов районированных в Красно- переработки плодоовощного сырья дарском крас и Республике Адыгея

г Яблоки Слива Выжимки яблок Жом сахарной свеклы 1- Жом клубней топинамбура

Исследование воздействия ЭМП КНЧ и возможности использования молочной сыворотки в качестве экстрагента для получения пектиновых экстрактов

__±_:_

Оптимизация процесса получения пектиновых экстрактов с целью увеличения содержания и связывающей способности пектиновых веществ по отношению к ионам РЬ2" +

Получение образцов пектиновых экстрактов

Исследование физико-химических свойств

Рисунок 1 - Структурная схема исследований

Получение образцов сухого пектина

Исследование структуры и функциональных групп молекул образцов пектиновых веществ методами ИК-спектроскопии

Исследование основных характеристик пектиновых веществ

Как видно из данных рисунка 2, вторичные продукты содержат достаточное количество пектиновых веществ, что позволяет использовать их в качестве сырья для получения пектиновых экстрактов и расширения ассортимента соко-содержащих напитков.

3.3 Исследование воздействия ЭМП КНЧ на содержание пектиновых веществ в пектиновых экстрактах. С целью установления возможности увеличения содержания пектиновых веществ в пектиновых экстрактах, исследовали воздействие ЭМП КНЧ на вторичные продукты переработки плодоовощного сырья (рисунок 3).

Яблочные выжимки

Жом сахарной свеклы

£ "

С 20

Г) 16 а н

о 10

и «

6 о

1111111

—1—1—1—1—1—1—1—

———————

—1—1—1—1—1—1—

--1-1-1-1- —1—1—1—1—1— 1

—1—1111

——————

——————

—————

—1—1—1 1 1 1

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Содержание пектиновых веществ, %

........ 1111 1—1—1—1—

11111 1 1 .......

, _ и 1 1 1 1 ~~1—1—1—1—г-

11111. ~п—ГН—г

11111 1 1 1 1 1

_1_ 1 1 II 11111 Ц

1.1 1 иД 4 - I 1 1 1 1

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2,2 Содержание пектиновых веществ, %

X

и

29 25

За

Жом клубней топинамбура

пиг

1 I I

.....

=р

I I I

36

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0.5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

Содержание пектиновых веществ, % Зв

Рисунок 3 - Содержание пектиновых веществ в пектиновых экстрактах, полученных из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья, при воздействии ЭМП КНЧ

Результаты исследований основных характеристик образцов пектиновых веществ, полученных по оптимальным режимам гидролиза-экстрагирования при воздействии ЭМП КНЧ и использовании молочной сыворотки в качестве экстрагента с применением методов титриметрического анализа представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Основные характеристики пектиновых веществ, полученных из

вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья, при воздействии ЭМП КНЧ и использовании молочной сыворотки в качестве экстрагента _

Показатель Образцы пектина из вторичного сырья

выжимки яблок жом сахар ной свекль жом клубней топинамбура

сорта

Голден Делишес Ренет Симиренко Первомайская Егерский Скороспелка Интерес

1 2 3 4 5 6 7

Содержание свободных карбоксильных групп, % 3,80 3,74 8,55 7,50 7,87 8,10

Содержание мето котированных карбоксильных групп, % 14,78 14,64 6,29 11,03 11,03 11,13

Содержание метаксильных групп,% 10,18 10,08 4,33 7,54 7,56 7,67

Степень этерификации, % 79,55 79,67 45,01 59,35 58,18 58,57

Содержание пектина в промытом образце, % 78,84 78,71 76,32 76,40 76,30 77,91

Молекулярная масса 32200 33600 25400 27000 27200 27100

Таким образом, подтверждено, что полученные пектиновые экстракты содержат в своем составе пектиновые вещества й могут быть использованы в качестве рецептурного компонента для обогащения сокосодержащих напитков.

3.7 Совершенствование технологии и рецептур сокосодержащих напитков с использованием растительных пищевых волокон. На основании проведенных исследований оптимизированы параметры получения пектиновых экстрактов из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья. Пектиновые экстракты характеризуются высокой связывающей способностью по отношению к ионам РЬ2+ и являются ценным компонентом для производства сокосодержащих напитков.

Физико-химические показатели полученных пектиновых экстрактов приведены в таблице 4.

Следующим этапом исследований явилось моделирование рецептур и химического состава сокосодержащих напитков с использованием пектиновых экстрактов (рисунок 8).

Таблица 4 - Физико-химические показатели пектиновых экстрактов, получен_ных из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья

Наименование показателя Характеристика экстрактов

из яблочных из жома сахар- из жома клубней

выжимок ной свеклы топинамбура

1 2 3 4

Содержание белков, % 0,84 0,79 0,86

Общая кислотность, % 0,47 0,51 0,48

Активная кислотность (рН) 3,0 3,1 3,0

Массовая доля пектиновых веществ, % 0,65 0,88 0,75

Массовая доля сухих веществ, % 11 14 12

При моделировании руководствовались средней суточной потребностью организма человека в таких физиологически функциональных ингредиентах, как органические кислоты, пектиновые вещества, витамин С, витамин РР, 0-каротин, а также минеральных элементах - натрий, калий, кальций и магний.

На основании органолептических характеристик и расчетов при моделировании была установлена оптимальная доля фруктовых соков и пектиновых экстрактов в рецептурах сокосодержащих напитков: 60 % сока, 40 % - пектинового экстракта. На основании этого были усовершенствованы рецептуры сокосодержащих напитков с использованием пектиновых экстрактов, полученных из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья (таблица 5). Таблица 5 - Рецептуры сокосодержащих напитков с использованием пектиновых

экстрактов, полученных из вторичных продуктов переработки гаюдо-овощного сырья_

Наименование компонента рецептуры Рецептура, кг на 1000 кг готового продукта Норма расхода сырья, кг на 1000 кг готового продукта

1 2 3

«Сливовый обогащенный»

Слива свежая, - 873,6

в том числе сок сливовый 560

Пектиновый экстракт из жома сахарной свеклы 380 391,75

Сахар-песок 60 61,22

«Яблочный обогащенный»

Яблоки свежие, - 860,0

в том числе сок яблочный 550 _

Пектиновый экстракт из яблочных выжимок 370 381,1

Сахар-песок 80 82,4

«Топ-Яблоко»

Яблоки свежие, - 904,0

в том числе сок яблочный 580

Пектиновый экстракт из жома клубней топинамбура 370 381,1

Сахар-песок 50 51,5

а

в.

9

г<

«Сливовый обогащенный»

-—а-р-и- ..-Ц'.....—у.«на -в

ОК 11В С РР ^-клротия N3 К Са М

«Топ-Яолоко»

-пЛ.

- - - - О- — -»ц

РР ^-каротин N3

Са Щ

41 9

«Яблочный обогащенный»

-Я"

-7&-Г.-в-

ОК НВ С РР р-гаротгш »а

Са Мё

ФПИ - функциональный пищевой ингредиент ОК - органические кислоты ПВ - пектиновые вещества С1 - содержание компонента в напнтке В1 - содержание компонента в эталоне Избыток или недостаток ФГТИ ♦ Эталон • Доля ФПИ в напитке

Рисунок 8 - Графическое отображение моделирования рецептур сокосодержаших напитков с использованием пектиновых экстрактов, полученных из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья

На основании проведенных исследований была усовершенствована технологическая схема производства сокосодержащего напитка «Яблочный обогащенный» с использованием растительных пищевых волокон (рисунок 9). Согласно разработанной схеме плодовое сырье поступает в бункер, а затем по шнековому транспортеру в дробилку для измельчения. Измельченное сырье подогревается и направляется в гидравлический пресс для извлечения сока. На данной стадии технологического процесса происходит сбор выделенного сока и вторичных продуктов переработки яблок - выжимок. Собранные выжимки поступают в экстрактор, где подвергаются воздействию ЭМП КНЧ и гидролизу-экстрагированию молочной сывороткой с добавлением лимонной кислоты, с целью получения пектинового экстракта. Пектиновый экстракт направляют в пак-пресс для отделения его от выжимок, фильтр-пресс для фильтрации экстракта, а затем в смеситель, где происходит смешивание экстракта, сока и сахара.

Физико-химические показатели сокосодержащих напитков приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Физико-химические показатели сокосодержащих напитков

Наименование показателя Характеристика напитка

«Сливовый обогащенный» «Яблочный обогащенный» «Гоп-Яблоко»

1 2 3 4

Массовая доля сухих веществ, % 14,0 14,0 12,0

Титруемая кислотность (в пересчете на яблочную кислоту), % 1,2 1,3 1,2

Активная кислотность (рН) 3,1 3,0 3,0

Массовая доля пектиновых веществ, % 0,6 0,55 0,58

Содержание углеводов, % 16 11,0 ¡2,0

Массовая доля осадка, % не более 0,9 0,5 0,5

Следует отметить, что физико-химические показатели сокосодержащих напитков оставались стабильными при хранении в течение 12 месяцев.

Определены пищевая ценность и удовлетворение суточной физиологической потребности человека в функциональных пищевых ингредиентах при потреблении 200 г сокосодержащих напитков (таблица 7).

Усовершенствованная технология и рецептуры сокосодержащих напитков прошли промышленную апробацию в условиях ООО «Медведовский завод плодопереработки» (ст. Медведовская, Краснодарский край).

Молочная Лимонная

1 - бункер для сырья, 2 - шнековый транспортер, 3 -дробилка, 4 - гидравлический пресс, 5 - сборник сока, б - сборник отходов, 7 - экстракционный аппарат, оборудованный генератором и излучателем электромагнитных колебаний, 8 - танк для хранения молочной сыворотки, 9 - пак-пресс, 10 - фильтр-пресс, 11 - смеситель

Рисунок 9 - Технологическая схема производства сокосодержащего напитка «Яблочный обогащенный» с использованием пектинового экстракта, полученного из вторичных продуктов переработки яблок

Таблица 7 - Пищевая ценность сокосодержащих напитков, полученных из

вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья, и удовлетворение суточной потребности человека в функциональных пищевых ингредиентах _

Наименование ингредиентов Адекватный уровень потребления по МР 2.3.1. 19150-04 «Сливовый обогащенный» «Яблочный обогащенный» «Топ-Яблоко»

содержание удовлетворение суточной потребности, % содержание удовлетворение суточной потребности, % содержание удовлетворение суточной потребности, %

1 2 3 4 5 6 7 8

Пектиновые вещества, г 2,00 1,20 60,0 1,05 52,50 1,15 57,50

Органические кислоты,г 1,50 0,70 46,67 0,70 46,67 0,80 53,33

Витамин С, мг 70,00 1,70 2,43 2,10 3,00 2,10 3,00

Витамин РР, мг 20,00 0,39 1,95 0,39 1,95 0,40 2,00

3-каротин, мг 5,00 0,15 3,00 0,15 3,00 0,11 2,20

Натрий, мг 1300 35,30 2,72 42,60 3,28 32,6 2,51

Калий, мг 2500 230,00 9,2 194,00 7,76 184,00 7,36

Кальций, мг 1250 51,00 4,08 49,00 3,92 45,00 3,60

Магний, мг 400 16,00 4,00 14,00 3,50 15,00 3,75

Разработаны и утверждены проекты технических условий на пектиновые экстракты и сокосодержащие напитки. Ожидаемый экономический эффект на 1 т напитка «Сливовый обогащенный» составит 6857 руб., «Яблочный обогащенный» - 6064 руб., напитка «ТогтЯблоко» - 6280 руб.

ВЫВОДЫ

1. Исследован химический состав и выход сока из плодов сливы и яблок сортов районированных в Краснодарском крае и Республике Адыгея. Установлен наибольший выход сока, а также высокое содержание пектиновых веществ для яблок сорта Ренет Симиренко и Голден Делишес, плодов сливы сортов Болховчанка и Волжская ранняя, в связи с чем, целесообразно использовать данные сорта для получения соков.

2. Определено содержание пектиновых веществ во вторичных продуктах переработки плодоовощного сырья (на с.в.): яблочные выжимки - 0,86 %, жом сахарной свеклы - 1,95 %, жом клубней топинамбура - 1,57 %. Обоснована перспективность использования вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья для получения пектиновых экстрактов.

3. Исследована целесообразность использования ЭМП КНЧ в технологии получения пектиновых экстрактов. Установлено увеличение содержания пектиновых веществ в пектиновых экстрактах на 15 - 20 %.

4. Исследована возможность использования молочной сыворотки в качестве экстрагента пектиновых веществ из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья с целью получения пектиновых экстрактов. Установлено, что использование молочной сыворотки в качестве экстрагента позволит увеличить содержание пектиновых веществ в пектиновых экстрактах в среднем на 20 - 25 %.

5. Впервые получены данные, свидетельствующие об увеличении содержания пектиновых веществ в пектиновых экстрактах при воздействии ЭМП КНЧ и использовании молочной сыворотки в качестве экстрагента. Количественно оценено влияние технологических параметров гидролиза-экстрагирования пектиновых веществ, позволяющих прогнозировать содержание пектиновых веществ в пектиновых экстрактах и их связывающую способность по отношению к ионам РЬ2' .

6. Получены образцы сухого пектина, исследованы основные характеристики, структурные особенности и наличие функциональных групп в молекулах пектиновых веществ, полученных при воздействии ЭМП КНЧ и использовании молочной сыворотки в качестве экстрагента. Показано, что ИК-спектры исследуемых образцов содержат характерные для пектиновых веществ полосы поглощения.

7. Усовершенствована технология и рецептуры сокосодержащих напитков с использованием растительных пищевых волокон: «Сливовый обогащенный», «Яблочный обогащенный» и «Топ-Яблоко» и проведена их апробация в промышленных условиях. Разработаны и утверждены проекты технических условий на производство пектиновых экстрактов «Экстракт пектиновый с использованием молочной сыворотки» — ТУ 9168-365-02067862-2013 и сокосодержащих напитков «Яблочный обогащенный» - ТУ 9168-366-02067862-2013, «Топ-Яблоко» - ТУ 9168-367-02067862-2013, «Сливовый обогащенный» -ТУ 9168-368-02067862-2013.

8. Исследованы показатели качества и безопасности сокосодержащих напитков с использованием пектиновых экстрактов, полученных из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья, установлены сроки хранения сокосодержащих напитков - 12 месяцев.

9. Ожидаемый экономический эффект от внедрения усовершенствованной технологии сокосодержащих напитков составит на 1 т от 6064 до 6857 рублей в зависимости от вида сырья.

Список публикаций по теме диссертации

1 Третьякова, Н.Р. Совершенствование технологии сливового сока функционального назначения [Текст] / Е.В. Барашкина, Н.Р. Третьякова И Сб. тез. докл. IX Межд. конф. молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии». - Казань: Изд-во «Отечество», 2008. - С. 273.

2. Третьякова, Н.Р. Применение молочной сыворотки в технологии пектиновых экстрактов [Текст] / Н.Р. Третьякова, Е.В. Барашкина, Е.В. Стрельникова // Матер. Одиннадцатой междунар. науч.-практич. конф. «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств». - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2008. - С.286-288.

3. Третьякова, Н.Р. Совершенствование технологии получения пектиновых экстрактов [Текст] / Н.Р. Третьякова, JI.B. Голяева, Е.В. Барашкина // Матер. Междунар. науч.-практич. конф. «Олимпиада 2014:Технологические и экологические аспекты производства продуктов здорового питания». - Краснодар: КНИИХП, КубГТУ, 2009. - С. 304-306.

4. Третьякова, Н.Р. Изучение влияния электромагнитного поля крайне низкочастотного диапазона на выход пектиновых веществ [Текст] / А.Г. Тетенева, Н.Р. Третьякова, Е.В. Барашкина, JI.H. Седенко // Сб. тез. докл. XI Междунар. конф. молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии», Часть 2. - Казань: Изд-во «Отечество», 2010. - С. 144.

5. Третьякова, Н.Р. Разработка технологии напитков функционального назначения [Текст] / Н.Р. Третьякова, Е.В. Барашкина // Сб. студ. науч. работ, отмеченных наградами на конкурсах, Выпуск 11, Часть 1. - Краснодар: КубГТУ, 2010. - С. 22-23.

6. Третьякова, Н.Р. Разработка технологии фруктовых напитков функционального назначения [Текст] // Тез. докл. 61-ой Междунар. науч.-практич. конф. Астрахан. государ. техн. ун-та. - Астрахань: Изд-во АГТУ, 2011. - С. 503-506.

7. Третьякова, Н.Р Оптимизация технологических условий выделения пектина из растительного сырья [Текст] / Н.Р. Третьякова, А.Г. Тетенева, Г.М. Зайко, Е.В. Барашкина // Изв. вузов. Пищевая технология, № 2-3. - Краснодар, 2011. - С. 49-51.

8. Третьякова, Н.Р. Применение электромагнитной обработки растительного сырья в технологии выделения пектина [Текст] / Н.Р. Третьякова, А.Г. Тетенева, Е.В. Барашкина, Г.М. Зайко II Новые технологии, № 3. - Майкоп, 2011. - С. 63-67.

9. Третьякова, Н.Р. Использование молочной сыворотки в технологии получения физиологически функциональных ингредиентов [Текст] / Н.Р. Третьякова, Е.В., Барашкина, Е.С. Франченко // Изв. вузов. Пищевая технология, № 2-3. - Краснодар, 2012.-С. 123-124.

10. Третьякова, Н.Р. Получение пектиновых веществ из плодового сырья с применением электромагнитного воздействия [Текст] / Н.Р. Третьякова, Е.В. Барашкина, Ю.В. Заремба, А.А. Макеенко // Матер. V междунар. науч.-практич. конф. «Инновационные направления в пищевых технологиях». - Пятигорск: РИА-КМВ, 2012. -С. 329-332.

11. Третьякова, Н.Р. Применение электромагнитного воздействия в технологии получения пектиновых экстрактов [Текст] / Н.Р. Третьякова, Е.В. Барашкина // Тез. докл. VIII Междунар. науч. конф. студентов и аспирантов «Техника и технология пищевых производств», Часть 1. - Могилев, 2012. - С. 88.

12. Третьякова, Н.Р. Обоснование глубокой переработки клубней топинамбура с целью получения пищевых волокон [Текст] / Е.В Барашкина, Н.Р. Третьякова, И.А. Роговенко // Матер. XI Междунар. науч.-практич. конф. «Инновационные технологии в пищевой промышленности». - Минск: РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по продовольствию», 2012. - С. 138-140.

13. Третьякова, Н.Р. Теоретические основы технологии получения и применения физиологически функциональных ингредиентов из топинамбура [Текст] / Н.Р. Третьякова, Е.В. Барашкина; Ред жури. «Изв. вузов. Пищ. технолог.». - Краснодар, 2012. - 34 е.: ил. - Библиогр. 67 назв. - Рус. - Деп. в ВИНИТИ.

14. Третьякова, Н.Р. Технологическая линия для производства сухого порошка пектина [Текст] / Е.В Барашкина, Н.Р. Третьякова, И.А. Роговенко // Сб. матер. ! междунар. науч.-практич. конф. «Инновационные технологии в пищевой и перерабатывающей промышленности». - Краснодар: КубГТУ, 2012. - С. 410-412.

15. Третьякова, Н.Р. Обоснование переработки вторичных сырьевых ресурсов с целью получения пищевых волокон [Текст] / Е.В Барашкина, Н.Р. Третьякова, И.А. Роговенко // Сб. матер.в I междунар. науч.-практич. конф. «Инновационные технологии в пищевой и перерабатывающей промышленности». - Краснодар: КубГТУ, 2012.-С. 303-305.

16. Третьякова, Н.Р. Совершенствование технологии получения пищевых волокон из клубней топинамбура [Текст] / Е.В Барашкина, М.Ю. Тамова, Н.Р. Третьякова // Матер. IV междунар. науч.-практич. конф. «Наука, образование и инновации для АПК: состояние и перспективы. - Майкоп: «Графика», 2012. - С. 57-59.

17. Патент на изобретение РФ № 2495051 от 10.10.2013 г. МПК С08В37/06 Способ получения пектина [Текст] / Е.В. Барашкина, Н.Р. Третьякова, А.Г. Тетенева, A.B. Рудько, Н.Г. Саркисян.

18. Патент на полезную модель РФ № 84679 от 20.07.2009 г. МПК A23L2/02. Технологическая линия для производства функциональных сокосодержащих напитков из косточковых плодов с добавлением молочной сыворотки [Текст] / Е.В. Барашкина, Д.А. Барашкин, H.A. Северина, Е.В. Стрельникова, A.B. Батогов, Н.Р. Третьякова.

19. Патент на полезную модель РФ № 119342 от 04.05.2012 г. МПК С08В37/00, A23L1/00. Технологическая линия для получения сухого порошка пектина [Текст] / Е.В. Барашкина, Н.Р. Третьякова, А.Г. Тетенева, A.B. Рудько, Н.Г. Саркисян.

20. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2012620939 от 20.08.2012 г. База данных по терминологии пищевых волокон / Е.В. Барашкина, Н.Р. Третьякова, А.Г. Тетенева.

Подписано в печать 23.01.2014. Формат 60x84 '/и Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,35. Тираж 100 экз. Заказ № 1071 Отпечатано в ООО «Издательский Дом-Юг» 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, корп. «В», оф. В-120, тел. 8-918-41-50-571, e-mail: olfomenko@yandex.ru

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кубанский государственный технологический университет»

СОВЕШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ И РЕЦЕПТУР СОКОСОДЕРЖАЩИХ НАПИТКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН

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

На правах рукописи

0420'! 456451

ТРЕТЬЯКОВА Наталья Романовна

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: канд. техн. наук, доцент, Барашкина Е.В.

Краснодар - 2014

СОДЕРЖАНИЕ

Введение...................................................................................... 4

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.............................................................................. 8

1.1 Современные технологии продуктов питания с использованием расти-

8

тельных пищевых волокон...........................................................

1.2 Строение, свойства и применение пектиновых веществ.................... 13

1.3 Анализ существующих способов получения пектиновых веществ....... 19

1.4 Обоснование возможности использования молочной сыворотки в производстве сокосодержащих напитков....................................... 28

1.5 Заключение............................................................................. 32

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ....................................... 33

2Л Объекты исследований............................................................. 33

2.2 Методы исследований.............................................................. 33

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ................................................... 41

3.1 Обоснование выбора растительного сырья - плодов сливы и яблок сортов районированных в Краснодарском крае и Республике Адыгея для получения соков........................................................................................................................................................41

3.2 Исследование изменения содержания сухих веществ в пектинсодержа-щем сырье при храпении в различных условиях..................................................................43

3.3 Исследование изменения содержания пектиновых веществ в пектинсо-держащем сырье при хранении в различных условиях.......................... 43

3.4 Исследование содержания пектиновых веществ во вторичных продуктах переработки плодоовощного сырья................................................ 44

3.5 Исследование влияния воздействия ЭМП КНЧ на содержание пектиновых веществ в пектиновых экстрактах.................................................. 47

3.6 Исследование оптимальных условий проведения процесса гидролиза-экстрагирования с целью определения максимального выхода пектиновых , веществ, обладающих высокой связывающей способностью...................... 47

3.7 Исследование возможности использования молочной сыворотки в качестве экстрагента пектиновых веществ из вторичного сырья плодоовощного производства для получения пектиновых экстрактов...................................... 55

3.8 Оптимизация процесса получения пектиновых экстрактов с целью прогнозирования содержания пектиновых веществ и их связывающей способности по отношению к ионам РЬ" ....................................................... 57

3.9 Исследование основных характеристик сухих образцов пектиновых веществ......................................................................................... 63

4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ....................................................... 68

4.1 Совершенствование технологии получения пектиновых экстрактов из вторичных продуктов плодоовощного производства.............................. 68

4.2 Моделирование рецептур сокосодержащих напитков с использованием растительных пищевых волокон........................................................................................................74

4.3 Совершенствование технологии получения сокосодержащих напитков

с использованием растительных пищевых волокон................................. 78

4.4 Определение показателей качества и безопасности, сроков хранения сокосодержащих напитков с использованием растительных пищевых волокон............................................................................................. 84

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ......................................................... 87

5.1 Расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения усовершенствованной технологии сокосодержащих напитков 87

ВЫВОДЫ.................................................................................... 89

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ................................... 91

ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................. 117

ВВЕДЕНИЕ

Согласно Доктрине продовольственной безопасности РФ на период до 2020 г. охрана здоровья и повышение качества жизни населения являются приоритетными задачами государственной политики России. Недостаток в рационе растительных пищевых волокон может являться одной из причин ухудшения состояния здоровья. Обогащение продуктов питания растительными пищевыми волокнами позволит не только предотвратить ряд заболеваний, связанных с неправильным питанием, но и будет способствовать дегоксикации организма.

Сегодня производство безалкогольных напитков является одним из активно развивающихся сегментов рынка. Сокосодержащие напитки пользуются стабильным и постоянно растущим массовым спросом, в связи с чем являются перспективными объектами для обогащения растительными пищевыми волокнами с целью устранения их дефицита в рационах питания населения РФ.

Обогащение сокосодержащих напитков растительными пищевыми волокнами наиболее рационально осуществлять за счет использования пектиновых экстрактов, получаемых из вторичных продуктов переработки плодов и овощей. Содержание пектина в таких экстрактах составляет от 0,3 % до 0,5 %, в связи чем, проведение исследований, направленных на увеличение содержания в экстрактах пектина и обогащения ими сокосодержащих напитков, является актуальным. Разработке способов получения пектиновых веществ посвящены работы И.А. Карповича, JI.B. Донченко, Г.М. Зайко, Л.Я. Родионовой, И.А. Ильиной, И.М. Литвак, А.Л. Лукина, G. Wosiacki, M. Masmoudi, M. Paquot, Y.-C. Wang и других.

В связи с этим целью работы является совершенствование технологии и рецептур сокосодержащих напитков путем их обогащения пектиновыми веществами, получаемыми из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: - систематизация, изучение и анализ отечественной и зарубежной научно-технической литературы и патентной информации по теме исследований;

- обоснование выбора растительного сырья - плодов сливы и яблок сортов районированных в Краснодарском крае и Республике Адыгея для получения соков;

- обоснование выбора вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья - яблочных выжимок, жома сахарной свеклы и жома клубней топинамбура для получения пектиновых экстрактов;

- исследование возможности увеличения содержания пектиновых веществ в пектиновых экстрактах, получаемых из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья, за счет воздействия электромагнитного поля крайне низкочастотного диапазона (ЭМП КНЧ);

- исследование возможности использования молочной сыворотки в качестве экстрагента пектииовых веществ из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья для получения пектиновых экстрактов;

- оптимизация процесса получения пектиновых экстрактов с целью прогнозирования содержания пектиновых веществ и их связывающей способности по отношению к ионам РЬ2+;

- получение сухих пектинов и исследование их основных характеристик, наличия функциональных групп в молекулах методами ИК-спектроскопии;

- совершенствование технологии и рецетур сокосодержащих напитков с использованием пектиновых экстрактов, получаемых из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья;

- исследование показателей качества и безопасности, установление сроков хранения сокосодержащих папитков, полученных по усовершенствованной технологии;

- промышленная апробация усовершенствованной технологии и рецептур сокосодержащих напитков;

- разработка проектов технической документации пектиновых экстрактов и сокосодержащих напитков, полученных по усовершенствованной технологии;

- расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения усовершенствованной технологии.

Научная новизна работы заключается в теоретическом и экспериментальном обосновании совершенствования технологии получения растительных пищевых волокон и обогащения ими сокосодержащих напитков.

Практическая значимость работы заключается в усовершенствовании технологии и рецептур сокосодержащих напитков путем их обогащения растворимыми пищевыми волокнами - пектиновыми веществами, полученными из вторичных продуктов переработки плодоовощного сырья. Определены показатели безопасности и сроки хранения сокосодержащих напитков, обогащенных растворимыми пищевыми волокнами. Разработаны проекты технических условий на производство пектиновых экстрактов ТУ 9168-365-02067862-2013 и сокосодержащих напитков ТУ 9168-366-02067862-2013, ТУ 9168-367-02067862-2013 и ТУ 9168-368-02067862-2013.

В работе использовали как общепринятые, так и специальные методы исследований исходного сырья и готовой продукции. Массовую долю сухих веществ определяли по общепринятой методике. Активную кислотность (pH) определяли на приборе «HANNA Instruments HI2210, HI2211». Содержание пектиновых веществ определяли Са-пектатным меюдом. Влажность определяли с помощью анализатора влажности «Элвиз-2С». Связывающую способность пектиновых веществ определяли титриметрически. Качественные и количественные характеристики пектиновых веществ определяли методами, описанными В.В. Арасимо-вич. Изучение содержания функциональных групп молекул пектина проводили методом ИК-спектроскопии на приборе «PerkinElmer FT-IR». Органолептические показатели пектина определяли по ГОСТ 29186-91, сокосодержащих напитков -дегустационной оценкой.

Воздействие ЭМП КНЧ на исследуемые объекты осуществляли с помощью установки, разработанной на кафедре радиофизики и радиоэлектроники «КубГУ», состоящей из генератора электромагнитных колебаний, частометра, емкости для загрузки образцов, излучателя, осциллографа, экранированной камеры.

Статистическую достоверность результатов исследований оценивали по известным методикам с использованием пакетов прикладных программ Statistica 8.0 и MathCad 14.0.

Производственная апробация усовершенствованной технологии и рецептур проведена в условиях ООО «Медведовский завод плодопереработки» (ст. Медве-довская, Краснодарский край).

Основные положения диссертационной работы и результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на российских и международных конференциях: IX Международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (г. Казань, 2008 г.); Одиннадцатой международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (г. Барнаул, 2008 г.); Международной научно-практической конференции «Олимпиада 2014: Технологические и экологические аспекты производства продуктов здорового питания» (г. Краснодар, 2009 г.); XI Международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (г. Казань, 2010 г.); 61-я Международной научно-практическая конференции Астраханского государственного технического университета (г. Астрахань, 2011 г.); V Международной научно-практическая конференции «Инновационные направления в пищевых технологиях» (г. Пятигорск, 2012 г.); VIII Международной научной конференции «Техника и технология пищевых производств» (г. Могилев, 2012 г.); XI Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в пищевой промышленности» (г. Минск, 2012 г.); I Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в пищевой и перерабатывающей промышленности» (г. Краснодар, 2012 г.); VI Международной научно-практической конференции «Наука, образование и инновации для АПК: состояние и перспективы» (г. Майкоп, 2012 г.).

Научные разработки отмечены бронзовой медалью XVI Московского международного Салона изобретений и инновационных технологий «Архимед-2013», Дипломом II степени Министерства образования и науки Краснодарского края по итогам краевого конкурса «Лучшая научная и творческая работа преподавателей, аспирантов, соискателей, студентов высших учебных заведений Краснодарского края за 2012 год», Дипломом Министерства образования и науки РФ по итогам «Открытого конкурса на лучшую работу студентов по естественным, техническим и гуманитарным наукам в вузах Российской Федерации» (2010 г.). .

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННОЙ

ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Соврел1снные технологии продуктов питания с использованием

растительных пищевых волокон

Пищевые волокна являются неперевариваемыми в тонком кишечнике человека некрахмальными полисахаридами. К пищевым волокнам относят целлюлозу, гемицеллюлозы, пектиновые вещества, камеди, слизи и другие вещества. Пищевые волокна подразделяют па две основные группы - растворимые (пектин и другие гидроколлоиды) и нерастворимые (гемицеллюлозы, целлюлоза, лигнин) [72].

Целлюлоза - неразветвленный полимер глюкозы, содержащий примерно 10 тысяч мономеров. Гемицеллюлозы образуются за счет конденсации пентозных и гексозных остатков, связанных с арабинозой, гшокуроновой кислотой и её метиловым эфиром. Камеди представляют собой разветвленные полимеры глюкуроно-вой и галактуроновой кислот, с присоединенными арабинозой, маннозой, ксилозой, а также солями кальция и магния. Пектины образованы остатками галактуроновой кислоты, между которыми находится рамноза [72].

Основными источниками получения пищевых волокон служат объекты растительного происхождения. Традиционными источниками пищевых волокон являются злаки, овощи, фрукты, ягоды, в частности продукты переработки яблок и сахарной свеклы; нетрадиционными - травы, водоросли, древесина [72, 153, 154].

На сегодняшний день рацион питания жителей РФ перенасыщен простыми углеводами, жирами животного происхождения при недостаточном потреблении фруктов и овощей [72]. Дефицит пищевых волокон в рационе способствует возникновению и развитию таких заболеваний, как сахарный диабет и рак толстой кишки, грыжа пищевого отверстия диафрагмы, ожирение, желчекаменная болезнь. Употребление пищевых волокон способствует профилактике кариеса, снижает уровень холестерина в организме [72, 78, 79, 153, 154]. Пищевые волокна участвуют в метаболических процессах, контролируют процессы опорожнения желудка, связывают и выводят из организма тяжелые металлы и канцерогенные вещества [72, 88, 163, 176, 195].

В связи с этим, одним из перспективных путей создания обогащенных продуктов питания является использование в их составе пищевых волокон, полученных из различного вида сырья [79, 153, 154].

В настоящее время появился ряд исследований, направленных на разработку продуктов, содержащих растительные пищевые волокна [79, 100, 102, 110, 111, 114, 117, 129, 132, 135 - 137, 144 - 147], в том числе из нетрадиционных видов сырья.

Разработан способ производства тыквенно-марципановых плиток для функционального питания [147], позволяющий получить новый продукт за счет его обогащения биологически-активными веществами и пищевыми волокнами.

Существуют зерновые продукты, включающие зерновые ядра, покрытые слоем пищевого волокнистого ингредиента, диспергированного в белковую матрицу [144].

Известен состав мороженого [120] на молочной основе без сахарозы с пищевыми волокнами пониженной калорийноеi и. В качес1ве пищевого волокна используют инулин нативный, или полидекстрозу в сочетании с мальтитом и подсластителем.

Существует способ получения сахаросодержащего продукта [114], предусматривающий его обогащение пищевыми волокнами, витаминами и минеральными веществами, за счет использования в качестве исходного сырья зерна овса.

Разработан способ производства пряников [102], обогащенных пищевыми волокнами при использовании пивной дробины в качестве рецептурного компонента. Это также позволяет исключить из рецептуры продукты глубоко распада Сахаров, выполняющих роль подкрашивающего компонента.

Предложена начинка маковая [145], содержащая пищевые волокна, которая можегбыть использована при производстве мучных кондитерских изделий, включающая мак, сахар-песок или сахарную пудру, мед натуральный, протертую отварную фасоль и протертый отварной нут.

Известны свежие молочные продукты [117], обладающие способностью вызывать чувство постабсорбтивного насыщения, содержащие водорастворимые загущающие пищевые волокна.

Разработан майонез с пищевыми волокнами [146], включающий жировой компонент, подслащивающий компонент, поваренную соль, уксусную кислоту, воду и пищевые волокна. Пищевые волокна представляют собой гелеобразную микрофибриллярную целлюлозу, содержащую целлюлозу и пектин в связанном состоянии, полученную из жома сахарной свеклы.

Предложен функциональный пищевой продукт, содержащий смесь особых волокон [137]. Смесь состоит из трех видов пищевых волокон: повышающих вязкость, не повышающих вязкость и нерастворимых целлюлозных волокон.

Существует шоколадная композиция [136] с пониженной калорийностью, обладающая улучшенными