автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА ПРОТЕРТЫХ СМЕСЕЙ ИЗ ЗАМОРОЖЕННЫХ ПЛОДОВ И ЯГОД

Л-МУР

ГУСЕЙНОВА Батуч Мухтаровна

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА ПРОТЕРТЫХ СМЕСЕЙ ИЗ ЗАМОРОЖЕННЫХ ПЛОДОВ И ЯГОД

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2005

Диссертационная работа выполнена на кафедре технологии хранения, переработки н стандартизации с -х сырья Дагестанской гос\ дарственной

сельскохозяйственной академии

Научный руководитель: канд с -х наук, доцент М} каилов М. Д

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор М. Ф. Кннякин кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Г. Ю. Упадышева

Ведущая организация: Дагестанская сетекционная опытная станция П1010ВЫХ кутьтур

«//» £ ¿¿¿Щ 2005г в ^

Чашита состоится «_[]_» Ч' 2005г в часов на ыс" и

диссертационного совета Д 220 043 05 при Московской сетьскохозя! 1 • ои академии имени К А Тимирязева

Адрес 127550, Москва И-550, Тимирязевская ут , 49, ученый совет МС-' С диссертацией можно ознакомится в ЦНБ МСХА Автореферат разослан ¿¿Ог

Ученый секретарь

диссертационного совета "■ ^ / Р Р Усманов

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Дагестан располагает благоприятными почвенно-климатическими условиями и богатейшими ресурсами плодово-ягодных культур, йз которых возможно получать продукты питания высокого качества.

Однако для круглогодового . снабжения населения ценными видами растительного сырья следует совершенствовать применяемые и разрабатывать новые технологические режимы его длительного хранения и переработки.

В связи с этим разработка новых продуктов питания из замороженного плодово-ягодного сырья, исследование их биохимического состава, органолептических свойств и микробиологической чистоты под влиянием низкотемпературного хранения, являются актуальными как с научной, так и с практической точек зрения.

Цель исследования — разработка технологии получения многокомпонентных биологически ценных протертых смесей из'замороженных плодов и ягод Дагестана. .

Дта этого решались следующие задачи: технологическая и биохимическая оценка свежих и замороженных плодов и ягод; разработка рецептур смесей из высокоценных плодов и ягод; биохимическая, энергетическая, пищевая и - микробиологическая характеристики замороженных смесей; разработка технических условий на протертые смеси из замороженных плодов и ягод.

Научная новизна. Впервые научно обоснована и разработана технология производства протертых смесей из замороженных плодов и ягод, произрастающих в Дагестане, исходя : из принципа взаимодополняемости по основным биологически активным веществам.

Выявлены особенности аминокислотного комплекса, качественного и количественного состава макро- и микронутриентов абрикоса, алычи, винограда, земляники, кизила, малины, смородины черной и их изменения при замораживании, хранении и переработке. . .

Основные положения, выносимые ""на-, свежих плодов и ягод, с целью получения см

¡ащиту: Ц^гдоездая оцен :а

разработка рецептур смесей из протертых замороженных плодов и ягод, пищевая, энергетическая и микробиологическая характеристики готового продукта

Практическая значимость Комплексное исследование семи видов плодов и ягод Дагестана позволило рекомендовать их дтя производства быстрозамороженных протертых смесей

Разработаны рецептуры и выявлены лучшие композиции плодово-ягодных смесей с высокой пишевой и биологической ценностями Технология позволяет вовлекать в производство значительную часть нетоварной продукции

Разработаны технические условия на производство замороженных протертых птодово-ягодных смесей (ТУ - 9165-002-00493600-05)

Разработанная технология внедрена на перерабатывающих предприятиях ' Консервплодоовощ" МСХ РД (акт производственных испытаний от 20 01. 2005г)

Практическая реализация результатов исследований позволит кругл мй год обеспечивать население высококачественной конкурентоспособной питатечьнои продукцией, ориентированной на диетическое и детское питание

Апробация работы Материалы диссертации доложены на XVII научно-практической конференции по охране природы РД (Махачкала, 2003), 6-и Международной научно практической конференции "Экономика, экология и общество России в 21-м столетии" (Санкт-Петербург, 2004), 2-й Международной научной конференции, посвященной 250-летаю МГУ им М В Ломоносова" (Москва, 2004)

Опытные образцы смесей были выставлены на межрегиональной вьптавке «Дагпродэкспо-2004»(Махачкала, 2004) Проект, выполненный соискателем в рамках диссертационной работы, получил грант Фонда Г Махачева по поддержке науки, образования и культуры

Публикации По теме диссертационной работы опубликовано семь работ Структура и объем диссертации Диссертация изложена на 145 страницах основного текста, содержит 25 таблиц, 12 рисунков, 7 приложений Работа состоит из введения, литературного обзора, описания объектов и методов исследования, экспериментальной части, выводов и рекомендаций производству,

списка литературы, включающего 258 источников, из которых 34 на иностранном языке

Условия, объекты , и методы. проведения исследований. Работа выполнялась в 2002-2004гг. на кафедре технологии хранения, переработки и стандартизации сельскохозяйственных продуктов Дагестанской государственной сельскохозяйственной академии. .

Объекты исследования: абрикос (Краснощекий); алыча . (Обильная); виноград (Молдова); земляника (Виктория); кизил (лесной); малина (Скромница); смородина черная (Минай Шмырев).

При проведении работы руководствовались ГОСТом 15.101-98 "Порядок выполнения научно-исследовательских работ", "Методическими указаниями по проведению исследований с быстрозамороженными плодами, ягодами и овощами (ВАСХНИЛ, 1989)", "Методическими рекомендациями по хранению плодов, овощей и винограда (организация и проведения исследований)" (ИВиВ "Магарач", 1998) и др.. '

Плоды и ягоды убирали после наступления съемной зрелости, упаковывали в стандартную тару, доставляли в лабораторию, инспектировали, сортировали, мыли, подсушивали потоком воздуха для предотвращения слипания и замораживали при температуре минус 30°С до достижения в центре объекта температуры минус 18°С. "

Температуру внутри . плодов и ягод определяли полупроводниковым измерителем температуры ИТ-1. ■

Замороженное сырье хранили при температуре минус 18°С и относительной влажности воздуха - 90-95%.

Качество плодов, ягод и смесей оценивалось по комплексу биохимических, микробиологических и органолептических характеристик в свежем виде, после быстрого замораживания и в процессе длительного хранения по следующим показателям: массовая концентрация Сахаров (ГОСТ 27198-87); массовая концентрация титруемых кислот (ГОСТ 25555-87); массовая концентрация сухих веществ (ГОСТ 28561-90); массовая концентрация фенольных веществ -колориметрическим методом в модификации А. И. Сейдер, Е. А. Датунашвили

(1972), массовая концентрация пектиновых веществ - карбазольным методом, витамин С- йодометрическим методом, витамин Р - колориметрическим методом, массовая доля свободных и связанных аминокислот - методом жидкостной ионообменной хроматографии, сокоотдача - по разности массы замороженных и размороженных объектов, минеральный состав - атомно-абсорбционным методом таменной фотометрии, органолептическая оценка - по методике ВАСХНИЛ (1989), общее содержание белка - по Бредфорду, микробиологическая характеристика - по СанПиН 23 2 1078-01, ГОСТ 29187-91 Математическая обработка - по Б А Доспехову (1985), В Ф Моисейченко и др (1994) Экономическую эффективность производства протертых смесей рассчитывали по фактически стожившимся затратам

Результаты исследований 1. Характеристика свежих плодов и ягод

Исследованные плоды и ягоды имечи различные массовые концентрации Сахаров, которые, как известно, входят в число основных компонентов углеводного состава Диапазон их варьирования определен отЗ,7 (смородина) до 14,3 г/100см3 (виноград) В алыче, малине - 7,6, в абрикосе -7,7 г/ 100см3 (табл 1)

Тайчица I. Биохимический состав свежих плодов и ягод (2002-2004 гг)

Вид сырья I

Массовая концентрация

ГАИ I

Витамины, чг/дм

1 Сахаров I титр\ечых кислот г'100см3 | г/дм3

47 ыча Абрикос Виноград Земляника кила Малина Смородина черная

1100 956 191 560 1800 1060 1700

I Фенольные

веш в<1 , чг да3

900 3 833 2 1029 5 2070 8 2430 3 1269 1 2416 0

Пектиновые вещ ва, %

2 52 2 72 1,74

1 78

2 91 1.53 3,33

Сочетание сахаристости и кислотности очень важно для создания

гармоничности вкуса, в связи с чем определялась титруемая кислотность опытных образцов Высококислотными были кизил и смородина черная, содержавшие соответственно 33,2, 32,8 г/дм3 титруемых кислот Земляника оказалась наименее кистой - 7,5 г/дм3

Наиболее полно оригинальность " вкуса плодов и ягод отражает глюкоацидометрический индекс (ГАИ), который колебался от 17,4 (виноград) до 1,1 (черная смородина). В абрикосе и малине ГАИ равнялся - 5,7.

Пектиновые вещества в значительных количествах содержались в смородине, кизиле, абрикосе и алыче. Меньше всего их было в малине.

По наличию биологически активных фенольных соединений первенство принадлежало кизилу - 2430,3 за ним следовали смородина и земляника -соответственно 2416,0; 2070,8мг/дм3, абрикос отличался наименьшим их содержанием (833,2мг/дм3).

Биологическая ценность плодов во многом зависит от содержания витаминов. Высокой концентрацией витаминов С (1096,3) и Р (1700 мг/дм3) отличалась черная смородина. Земляника и малина были богаты аскорбиновой кислотой, кизил и алыча - рутином. Наименьшее количество витамина С обнаружено в алыче, а витамина Р - в винограде, соответственно 29,5 и 191 мг/дм3. ■ -

Исследование минерального состава показало, что макроэлемент калий в большом количестве содержался в абрикосе, смородине, кизиле и малине, а натрий в землянике и алыче. Кизил и смородина отличались высоким содержанием кальция — соответственно 39,7; 29,2мг/кг. Магний в значительных концентрациях обнаружен в смородине - 53,4, малине - 50,0 и землянике — 32,1 мг/кг (табл.2).

Таблица 2. Минеральный состав свежих плодов и ягод (мг/кг) (2002-2004гг.)

Вид сырья Макроэлементы, мг/кг Микроэлементы, мг/кг

К Са Мр Си Мп гп" Г СУ РЬ

Абрикос 50,2 3500 8,3 26.0 5,0 2,1 0,5 1,9 0,04 - -

Алыча 60.8 766 10,9 21,9 4,2 1,2 0,3 2,7 0,06 - -

Виноград 20,5 770 22,7 13,0 0,133 0,35- 0,374 0,300 0,06 -

Земляника 77,0 805 10,3 32,1 2,8 0,9 2,0 0,8 0,13 0,004 0,3

Кизил 30,5 1400 39,7 16.0 0,8 0,4 0,333 0,450 - 0,045

Малина 20,0 1400 28,3 50,0 1,066 0,5 1,333 1,875 0.013

Смородина черная 33,3 ЗОЮ 29,2 53,4 5,8 0,9 1,1 2,0 0,19 - -

Среднесуто чная норма мг. 2400 3500 1000 400 14 2 3 15 0,15

Значительное количество железа обнаружено в смородине (5,8) и абрикосе (5,0 мг/кг) Марганцем богата земляника и малина, медью — абрикос, цинком -алыча, йодом - смородина и земляника Концентрация токсичных элементов -кадмия и свинца не превышала предельно допустимых значений

Определялся качественный и количественный состав свободных аминокислот, характеризующих биологическую ценность сырья Во всех образцах выявлено по 16 аминокислот Наиболее богата по количественному содержанию аминокислот малина (2694), затем виноград (1624) и меньше всего их было в кизиле (717 мг/100г сухого веса) Аспартат и путамат первенствовали во всех опытных образцах По наличию этих дикарбоновых аминокислот доминировала малина, соответственно - 496, 458мг/100г, в которой также, выявлены значительные количества пролина аланина, лейцина, лизина и валина Доля незаменимых аминокислот составила от 34,0 (малина) до 43,6% (виноград) Данные о биологически активных компонентах плодов и ягод послужили основой при разработке компомций смесей, используя принцип взаимодополняемости 2. Влл оудерживаюшая способность исследованных плодов и ягод

Важнейшим показателем пригодности фруктов к замораживанию является влагоудерживаюшая способность их гистологической и цитологической структур

4S

«0( -

I

35 *-! <

»! -

О сразу поел* эаморажиаания

1 ( эоо

■ Г ос "в 3 * месячного хранения при | 18 СЗ 1 О после в ти месячного хоанамия при ( во С после 9 ти месячного хранения гри С 1в С

Авомков Алыч!

виноград Кизил Земхвчмиив Митина

вид Сырья

ж

Смородин*

Рис 1 Сокоотдача плодов и ягод после замораживания (-30°С) и хранения (18° С)

После низкотемпературного замораживания и последующей дефростации незначительная сокоотдача наблюдалась у кизила (3,55), алычи (4,27), смородины (5,90) и винограда (6,62%). Низкой влагоудерживающей способностью отличались ягоды земляники и малины (рис.1).

На наш взгляд, это объясняется большей плотностью кожицы и меньшим содержанием воды в них по сравнению с земляникой и малиной. Кроме того, в смородине, алыче и кизиле содержится значительное количество пектиновых веществ, обладающих криопротекторными свойствами.

Трех- и девятимесячное хранение при температуре минус 18°С привело к увеличению сокоотдачи в опытных образцах (от 3,8% у кизила, до 41,6% у земляники). Ввиду того, что потери сока у замороженных кизила, алычи, смородины и винограда не превышали 10%, их можно отнести к категории очень хороших и хороших сортов по влагоудерживающей способности. 3. Влияние замораживания и хранения на биохимический состав плодов и ягод

Отмечено снижение уровня массовой концентрации Сахаров после низкотемпературной обработки (-30°С) в пределах 0,7 (виноград) — 18,4% (алыча). В малине и смородине, напротив отмечено■увеличение концентрации Сахаров соответственно на 1,3 и 16,2% .

В процессе хранения (-18°С) уменьшение концентрации Сахаров происходило более медленными темпами, чем при самом замораживании — от 0,8 (виноград) до 7% (смородина).

Наиболее значительное снижение концентрации титруемых кислот после замораживания было в абрикосе 19,8%, меньше всего - в малине 0,7%. Хранение привело к снижению кислотности в пределах 0,8 (алыча) — 2,9% (земляника1).

Наиболее лабильным компонентом плодов и ягод является витамин С, стабильность которой служит тест-показателем степени воздействия той или иной технологии.

Потери витамина С при замораживании, составили от 1,6 (земляника) — до 13,6% (алыча), витамина Р- от 0,7(абрикос) до 5,3%(виноград).

Хранение привето к дальнейшему разр>шению витамина С в малине - на 20,2 и алыче — на 20,8%, Минимальные потери отмечены в землянике

Витамин Р после хранения наилучшим образом сохранился в алыче и абрикосе, в которых снижение составило 0,6 и 0 8% соответственно, а в землянике его деструкция была наиболее весомой — 2,4%

Количество фенольных веществ при замораживании снизилось от 0,9(малина) до 2,8% (смородина и абрикос)

Потери фенольных соединений при хранении, за искиочением винограда, во всех образцах были ниже, чем после шокового замораживания (табл 3)

Уменьшение количества пектиновых веществ при замораживании составите 3,5-18% Самым изменчивым оказался пектиновый комптекс земаяники, а наиболее устойчивым - винограда При хранении отмечался рост содержания пектиновых соединений во всех опытных образцах, за искчючением винограда (табл 3)

Количество минеральных соединений после замораживания и трехмесячного хранения плодов и ягод изменилось незначительно Стабильными остались показатели жетеза, марганца и цинка в абрикосе, калия и марганца в {емтянике, меди и марганца в смородине, йода и калия в винограде

К концу хранения уровень сохранности макро- и микроэаементов тодов и ягод составил 95-97% Максимальное количество минеральных веществ содержалось в абрикосе (3499,5) и смородине (3171,3мг/кг)

После замораживания чисто идентифицированных аминокислот осталось тем же, что и в свежих птодах и ягодах - 16, но количественное содержание уменьшилось в винограде на 2,6, в малине на 2,7, а в кизиле на 5,7% Наименьшие потери незаменимых аминокислот претерпел фонд малины - 1,8%, в кизиле они составили 2,6, а в винограде 3,2% от суммарного содержания Стабильными остались концентрации метионина, аланина и пролина в винограде, а в кизиле -аланина и пихшна

В цепом отмечено незначительное уменьшение общего содержания аминокислот в процессе замораживания и хранения

Таблица 3. Влияние замораживания и хранения на биологическую ценность плодов и ягод, (2002-2004гг.)

Вид сырья Массовая концентрация, мг/дм'1 Пектиновые вещества, %

Витамина С Витамина Р Фенольных веществ

1 II III I II III I II III I 11 III

алыча 29,5 25,5 20,2 1100 1083 1077 900,3 891,2 886,3 2,52 2,38 2,51

абрикос 353 31,1 30,5 956 950 943 833,2 810,0 805,3 2,72 2,57 2,60

виноград 80,6 79,0 78,4 191 181 179 1029,5 1016,5 1003,1 1,74 1,68 1,65

земляника 181,8 179,0 178,8 560 545 532 2070,8 2052,0 2048,1 1,78 1,46 1,63

кизил 69,1 66,2 61,9 1800 1777 1740 2430,3 2401,2 2399,0 2,91 2,78 2,84

малина 168,9 1623 129,6 1060 1042 1020 1269,1 1258,0 1250,3 1,53 1,29 1,48

смородина черная 1096,3 1002,5 748,8 1700 1689 . 1640 2416,0 2349,8 2341,2 3,31 2,98 3,10

Примечание: I- до замораживания ;.

II- сразу после замораживания (- 30°С);

III- после 3-х месячного храпения (-18 С).

4. Органолептнческая оценка замороженных плодов ягод

Наиболее высоко был оценен внешний вид кизила, малины и смородины

— по 0,9 балла Эти опытные образцы сохранили лидерство по стабильности цвета после замораживания Особенности сортового аромата плодов и ягод лучшим образом проявлялись в землянике, абрикосе и смородине Труднее улавливались нюансы аромата алычи и винограда

Консистенция плодов и ягод оценена в пределах 0,7-1 балл Кизил и смородина, богатых пектиновыми веществами, при размораживании отличались низкой потерей сока По плотности консистенции они были лучшими и оценены соответственно по 1,0 и 0,9 балла

Вкусовые достоинства опытных образцов формировались всеми компонентами химического состава плодов и ягод Виноград и малина получили

- 1 баллов а остальные образцы - 0,8 балла

Самую высокую дегустационную оценку получили кизил, малина и смородина Низкотемпературное замораживание повлияло на аромат и вкус, но в большей степени оно вызвало изменение окраски и консистенции опытных образцов Однако при этом не наблюдалось значительного ухудшения качества плолоа и ягод

5. Разработка рецептур многокомпонентных смесей из протертых замороженных плодов и ягод

Рецептуры смесей составлены с учетом биохимического состава и органолептических свойств свежих и замороженных фруктов в соотношении 5 3 2 и 4 3 3 Для улучшения вкуса и сохранности окраски в некоторые варианты добавляли сахар и аскорбиновую кислоту (табл 4)

Таблица 4 Рецептуры протертых смесей из замороженных плодов и ян д

Вариант 1 1 Наименование продукта (соотношение компонентов) Наименование сырья, полуфабрикатов, материалов Рецептура кг на 1т продукции

Виноградно-абрикосово- Виноград 475

зечтаничная Абрикос 285

1 (5 3 2) Земтаника 190

Сахар 0, 25,50, 75

Аскорбиновая кис юта 0,5

2 Виноградно-смородиново Виноград 475

алычовая Смородина 285

(5:3:2) Алыча 190

Сахар 0; 25; 50; 75

Аскорбиновая кислота 0,5

Виноградно-кизилово- Виноград 380

малиновая Кизил - 285

3 (4:3:3) Малина 285

Сахар • 0; 25; 50;75

Аскорбиновая кислота 03

Землянично-алычово- Земляника 475

виноградная Алыча 285

4.. (5:3:2) Виноград • 190

Сахар 0-, 25; 50; 75

Аскорбиновая кислота 0,5

Смородиново-абрикосово- Смородина 475

кизиловая Абрикос 285

5 (5:3:2) Кизил 190

Сахар 0; 25; 50; 75

Аскорбиновая кислота 0,5

Абрикосово-смородиново- Абрикос 475

малиновая Смородина ' 285

6 (5:3:2) Малина 190

Сахар 0; 25; 50; 75

Аскорбиновая кислота 0,5

Преследовалась цель получить продукт, обладающий высокой биологической ценностью и вкусоароматическими достоинствами, что достигалось в результате учета содержания в замороженных плодах и ягодах макро- и микронутриентов и органодептических показателей. Учитывались требования к стабильности вкусовой и пищевой ценности в процессе низкотемпературной обработки и хранения.

6. Биохимический состав замороженных плодово-ягодных смесей при холодильном хранении

Изучались изменения в химическом составе шести вариантов смесей при замораживании (-30°С) и дальнейшего хранения (3 и 9 месяцев) при (-18°С) (табл.5).

В результате эксперимента массовая концентрация Сахаров в смесях снизилась на 1,2 (вар. 1) - 5,4% (вар. 6).

Титруемая кислотность после замораживания (-30°С) увеличилась в первом и третьем вариантах смесей, а в остальных снизилась. Хранение привело к изменению кислотности от 0,5 (вар. 2) до 4% (вар. 6). ГАИ смесей изменились

из-за колебаний ветчин сахаристости и кислотности После девятимесячного хранения во всех вариантах смесей снижение составило 3,5-25,7%

Быстрое замораживание вызвало деструкцию фенольных соединений на 0,6-2,6, а хранение на 0,1-0,9%

Пектиновые вешества по разному реагировали на температурный шок и хранение Непосредственно при замораживании во всех смесях количество пектинов уменьшилось Трехмесячное хранение привело к увеличению их содержания на 3,5 - 23,5%, а девятимесячное дало прирост еще на 4,5 - 14,4%, что, видимо, связано с распадом высокомолекулярных упеводов и переходом протопектина в водорастворимый пектин

Исследовалась динамика микронутриентного состава смесей, в число которых, как известно, входят минеральные вещества и витамины

Определялась С- и Р-витаминность смесей до и после замораживания и в течение трех- и девятимесячного хранения Содержание витаминов изменилось в зависимости от состава смеси, способа обработки и времени хранения

К концу эксперимента потери витамина С в смесях составили от 4,5 (вар 1) до 22,5% (вар. 3) Синергист аскорбиновой кислоты - витамин Р, при замораживании и длительном хранении снизился в пределах от 4,0 (вар 5) до 23% (вар 1) В пятом и шестом вариантах смесей концентрация витамина Р изменилась незначительно (табл 5)

Степень потерь витаминов С и Р после воздействия минус 30°С зависит от их исходного количества в смесях Между этими показателями обнаружена тесная обратная линейная связь с коэффициентами корреляции г= -0,98 -0,91 соответственно для витамина С и Р Математическое ожидание описывается уравнениями у=12,04-0,26Х (витамин С), у=12,2-0,7Х (витамин Р), где у -потери витамина после воздействия температуры (-30°С), X - исходная массовая концентрация витамина (рис 2)

Таблица 5 Влияние пизьчлемиературною плидов»-я1 одних смссеи, (2002 2(Ю4гг )

гамораиинмнии И хранения п.! биохимическим сос!аи

Варианты смесей Дли 1С 11 иосгь

хранения, Массовая концентрация

месяцы Сахаров, 1 шру Otl.IV вшамшм ВИ1ЛМННЛ фенольных пекпчюви»

|/100см* КИС 101, |/|\|3 С, м|/дм3 Р, ин/дм3 вещ в, вещ в, %

мг/ш1

1 Виноградло Исходное _ ~~ 9,1 ~~ ~~ "9 (Г ~~ Тоо 558?" 1290,0 ~ ~ 2Й9

абрикосово После чамор 8 0 9 6 91,1 304 1 1283,5 2,02

чемпиничная 3 84 10 0 89 6 474 1 1283 7 2,21

1_ _ _ 9____ 83 11 0 86 7 445 0 1281,1 __2,53___

2 Нишмрадно Исходное 9 2 19 8 298 8 978 3 1420 5 2 21

смородииоьо После ¡амор 8 5 19 7 289 5 934 3 1401,3 К95

| али швая 3 83 19,9 286 1 914,7 1395,1 2,41

2____ 8 1 20 0 280 7 890 1 1390 0 2 52

3 Виноградио- Исходное 84 " 14 4 96,7 980,2 1620,3 ~ 2,93

кичилово После чамор 8 0 14 8 87,9 936,1 1600,1 2 80

малиновая 3 78 15,7 84 3 917,4 1592,7 3 03

9 7 6 15 6 79 9 863,3 1581 1 321

4 Чемляни шо- Исходное 9 0 9,1 100 8 600,9 1326,7 2 28

алычовп- После '.амор 86 88 92,1 550,5 1292,5 201

винирадная 3 85 87 86 3 513 1 1281 6 2,40

_9____ 8 3 87 80 0 473 6 1277,3 2,30

5 С мородтюгх'- Исходное 52 24 2 125 7 1476 0 1848,5 2,98

абрикосово Посчс чамор 47 24 0 1168 1440,6 18185 2 80

кизиловая 3 4,5 23 8 112,3 1431,9 1810,2 2 90

9 44 23 7 107 3 1389 0 1805 6 3 10

6 Абрикосово Исходное 60 183 370 6 1186,1 15002 2,48

смородиново- После чамор 5,7 180 364,2 11470 1482,9 2 32

Малиповая 3 5 6 175 359 8 1129 8 1477,1 2 49

ч____ 5 3 182 [ 355 5 11129 1470,2 2 61

О 5 Ю 15 го 25 ЭО 35 «о

Ммкомя мм4ч«тр«ция, мг Ч

Рис. 2 Потери витамина С в сравнении с исходным его содержанием в плодово-ягодных смесях

Наиболее обогащены макро- и микроэлементами смеси 5 и 6, в которых

преобладают смородина и абрикос. Исследование динамики минеральных соединений после низкотемпературной обработки и хранения свидетельствует об их неадекватной реакции на условия эксперимента. Температура минус 30°С не повлияла на содержание йода, стимулировала увеличение количества натрия - на 0,1 и калия - на 5мг/кг в третьем и четвертом вариантах смесей, привела к незначительному уменьшению содержания кальция, магния, железа, марганца, меди, цинка и свинца во всех опытных образцах.

Хранение при минус 18°С в течение трех и девяти месяцев привело к снижению концентрации макроэлементов (рис.3) в пределах 3,9 (вар.4) — 5% (вар.5), а микроэлементов - на 2,6 (вар. 1) - 2,9% (вар. 5).

Рис. 3 Влияние низкотемпературного замораживания и хранения на общее содержание минеральных веществ в смесях

Во всех смесях минеральный комплекс остался достаточно стабильным, что позволяет рекомендовать их для восполнения дефицита в рационе питания необходимых элементов

В виноградно-кизилово-малиновой смеси выделенной по результатам органолептической оценки, нами был определен аминокислотный состав Число аминокислот в белковых гидролизатах и свободных представителей в опытных образцах осталось прежним - 16, а общее их количество уменьшилось всего на 2,4% Общая сумма незаменимых аминокислот снизилась на 3,4% (табд 6)

Табчица б. Содержание аминокислот в белке виноградно-кизилово-малиновой смеси, мг/г белка, (2002-2004гг )

Аминокислота До замораживания 1 После девятимесячного 1 хранения (-18°С)

' Незаменимые. |

| Вали» 1 63 07 1 616

И 'ю /сп1 40 6 37,1

leiii-tWi | 71,19 70 3^

ham 42 91 42 1

Wemuu iuu > 8 26 7,49

ipso IUH 48 44 48 1

Фена. а. анич t 43 54 43 Ч

Усювно незаменимые

\p UHUH ' 40 39 35 28

ГиСГ,ыд14Н 28 14

( } има: 386.54 373,45

Заменимые- ' 1

J 4UHUH 77,28 76,70 |

icrapmam 1 167,16 166 04 |

Г шцин 48 58 46 61

Г i\i'ui\<am ' 207 202,9

Прочий | 85 26 83 51

CtpUH ' 49 07 48 23

Тирозин | 27,09 25 83 |

Сумма- 661,99 650,02

Всего• | 1048,53 1023,47 1

Наиболее устойчивым при длительном хранении оказался гистидин Его потери составили 0,2 мг/г белка Количество заменимых аминокислот стало меньше на 1,8% Наиболее лабильными были глутамат и глицин, л самые незначительные потери претерпел аланин Глутамат и аспартат сохранили лидирующее положение, и доля их в белках смеси составила 31,2%

Для сравнения состава белков виноградно-кизилово-малиновой смеси с эталонным мы определили аминокислотный скор (табл 7)

: Таблица 7. Сравнительная характеристика сбалансированности аминокислот в виноградно-кизилово-малиновой смеси, мг/г белка_

Аминокислоты Справочная шкала До быстрого После 9-ти месячного

ФАО/ВОЗ (1973) замораживания хранения (-18°С)

А С А С А С

Изолейцин - 40. 100 40,6 101 • 37,1 92

Лейцин 70 100 71,19 101 70,35 100

Лизин '• ■" 55 ' 100 42,91 •• 78 42,1 76

Метионин+цистеин 35 100 8,26 24 7,49 21

Фенилаланин+тирозин 60 100 70,63 117 69,1 115

Треонин 40 100 48,44 121 48,1 120

Валин 50 100 63,07 126 61,6 123

Примечание: А -содержание аминокислоты, мг/г белка; С-химический скор в процентах . относительно шкалы ФАО/ВОЗ (1973). С=(мг исследованного белка/мг идеального белка)* 100%

, Виноградно-кизилово-малиновую смесь можно считать поставщиком особо дефицитных аминокислот - лизина и фенилаланина. Количество всех незаменимых аминокислот в ее белковых гидролизатах, за исключением суммы метионина и цистеина, превышало эталонное содержание, ввиду чего исследованную смесь можно признать биологически ценным продуктом с высокими потребительскими свойствами.

7. Органолептнческая оценка смесей

Основным . критерием оценки качества любого продукта является органолептнческая характеристика, по которой можно судить об уровне изменения исходных натуральных свойств. Дегустировались шесть вариантов смесей. Каждый из них представлялся. четырьмя опытными образцами с добавлением аскорбиновой кислоты -0,05% и сахара: 0%; 2,5%; 5%,7,5% (табл.8).

Общая органолептнческая оценка составила 3,6-4,9 балла. Наиболее привлекательный внешний вид был у смородиново-абрикосово-кизиловой, виноградно-смородиново-алычевой и землянично-алычево-виноградной смесей.

Таблица 8. Органолептнческая оценка замороженных плодово-ягодных смесей в процессе хранения, (2002-2004гг.)

Наименование смеси Количество добавленного сахара, % Длительность хранения

сразу после замораживания 6 месяцев 9 месяцев

Оценка, балл

Виноградно- 0 .4,5 - 4,5 4,2 .

смородиново- 2,5 4,5 4,3 4,2

алычовая 5,0 4.6 4,4 4,3

7,5 4,5 4,6 4,4

Земтянично-

алычово-виноградная

О

25 75

4.3

44

45 4 <

4,3

43

44

45

4,1 4 1 42 44

) Счоролиново- | абрикосово- 1 кизиловая

50 7 <

4,7 47 49 49

45

46

47

4 8

44

45

46 48

Все варианты смесей сохранили сортовые ароматы плодов и ягод использованных при их приготовлении Доминировали ароматы земляники, смородины и абрикоса Композиционный материал смородиново-абрикосово-кизиловои смеси по тучи т наивысший балт за вкус - и общий балт - 4,9

Самыми лучшими по вкусу и консистенции были признаны виноградно-смородиново-алычовая и смородиново-абрикосово-кизиловая смеси Внесение сахара 5 и 7,5% в смеси улучшило вкус всех опытных образцов Лучшей была признана смородиново-абрикосово-кизиловая смесь с добавлением 5% сахара

Виноградно-смородиново-алычовый вариант посте шестимесячного хранения потучит органопептическую оценку даже на 0,1 выше, чем посте замораживания

Посте девяти месяцев хранения оценки снизились от 0,1 до 0,2 балта, по сравнению с трехмесячным Смеси с компонентами винограда, алычи и с добавлением 7,50/о сахара оценены на 4,4 балта

Таким образом, протертые смеси из замороженного плодово-ягодного сырья посте дтите чьного хранения отличались высокими органолептическими свойствами

8. Микробиологическая характеристика смесей

микроорганизмов, в том числе и патогенных, учитывая, что микробиологическая надежность продукции зависит от состава микрофлоры и бактерий, обитающих на исходном сырье до замораживания, технологических параметров и специфических особенностей использованных птодов и ягод

Анализы проводили после дефростации и хранения в течение 2, 24 и 72 часов при температуре 5 и 20°С

В замороженных смесях определяли наличие различных форм

..... 20

Как видно из табл. 10 с увеличением срока хранения в смесях

увеличилось количество дрожжей, но не выше норм, допущенных Минздравом

России. Патогенные микроорганизмы отсутствовали.

Таблица 9. Уровень микробиальной чистоты смородиново-абрикосово-кизиловой смеси после дефростации, (2003-2004гг.)_- _'

Номера опытных образцов Температура хранения, С Время хранения после дефростации, часы Масса продукта, г/см1, в которой обнаружены (не обнаружены)

патогенные м/орг.,в.т.ч. салмонеллы БГКП (коли формы) дрожжи, КОЕ/г КМАФАнМ КОЕ/г

Образец: №1 .N»2 +5 +5 +5 2 24 72 В 25,0 г не обнаружены В 0,01г не обнаружены 1x10' 2x10' 3x101 1х103

Образец: №1 №2 №3 +20 +20 +20 2 24 . 72 В 25, 0 г не обнаружены В 0,01г не обнаружены 2x10' 2x10' ЗхЮ1 2x103

Установлено, что готовый продукт можно хранить при температуре 5 и 20°С в течение трех суток в закрытой полистироловой упаковке без значительного снижения микробиологической надежности.

9. Пищевая и энергетическая ценность замороженных смесей.

Иллюстрация пищевой и энергетической. ценности смесей приводится на примере виноградно-кизилово-малинового варианта, содержавшего 0,7г/100г белка; 339,05 мг/100г незаменимых аминокислот, 0,8г/100г липидов и 1,86% титруемых кислот, основную часть которых, составляли органические представители.

Индекс пищевой ценности виноградно-кизилово-малиновой смеси равнялся 0,007, а энергетическая ценность ¿составила 61 Ккал/100г. По этим показателям можно судить о полезности и высоких вкусовых достоинствах готового продукта.

10. Экономическая эффективность производства замороженных плодово-

ягодных смесей

, Определяющими показателями любой из разрабатываемых технологий являются ожидаемые экономические последствия ее внедрения. Нами была рассчитана экономическая эффективность производства плодово-ягодных смесей с использованием предлагаемого сырья и технологической схемы его переработки.

Произведена калькуляция себестоимости виноградно-кизилово-

малиновой смеси с расшифровкой затрат на производство 1 туб продукции (табл 10)

Расчеты велись в соответствии с разработанными техническими условиями (приложение) и по фактическим затратам

Таияица 10 Экономическая эффективность производства 1 тубы протертой замороженной виноградно-кизнлово-малиновой смеси (в ценах иа 01 08 2004г )

' I '

|__Показатели_I Сумма, руб

1 Сырье и основные материалы ' 4840

I 2 Вспомша1етьные материалы (сахар аскорбиновая кислота) 800

3 Гара и 7ароматериалы '1050

4 Производственные затраты .3710

5 Потная себестоимость I 10400 I о Реализационная цена 161100

7 Прибыть___| 5600__

8 Рентабельность , 53 8°о

Как видно производство смесей имеет высокий экономический и социальный эффект, их можно рекомендовать для круглогодового потребления и доставки в о-доленныс регионы с целью рационализации структуры питания населения

11. Технологические особенности приготовления замороженных протертых плодово-ягодных смесей

Приготовление высококачественных смесей возможно при соблюдении всех этапов работ, указанных в технологической схеме Для достижения высоких диетических и товарных показателей необходимо при изготовлении продукции использовать рекомендуемые сорта плодов и ягод, строго соблюдать санитарно-гигиенические и температурные режимы

Технологическая схема производства протертых многокомпонентных смесей из замороженных плодов и ягод_

Плоды и ягоды. Сбор, инспекция, мойка,

Замораживание (-30°С) и хранение (-18вС) плодов и ягод

Транспортире

вка до потребителя (-15)-(-18°С))

Хранение в течение 6 и 9 месяцев (-18°С)

Дефростация до (-5 С) и потребление

Упаковка, маркировка

Дефростация до минус 5°С, измельчение и протирка

Составление смесей согласно рецептуре (купажирования)

Низкотемпературное замораживание (-30°С) и хранение (-18°С) смесей

Выводы

1. Комплексное исследование биохимического состава свежих и замороженных винограда, абрикоса, алычи, земляники, малины, кизила и черной смородины

I позволило создать взаимодополняющие композиции многокомпонентных смесей с высокими вкусовыми и питательными свойствами.

2. Быстрое замораживание (-30°С) позволяет ликвидировать разрывы в технологической цепи производства плодов и ягод разных сроков созревания и обеспечивает их длительное хранение с наилучшими исходными свойствами.

3. Плодово-ягодные смеси после низкотемпературного замораживания и хранения отличались высокой стабильностью макро- и микронутриентного состава. Уровень сохраняемости Сахаров, кислот, витаминов С и Р, фенольных, пектиновых, минеральных веществ и аминокислот составил 8790%.

4. Впервые изучен аминокислотный состав кизила и малины в свежем и замороженном виде, а также в виноградно-кизилово-малиновой смеси после низкотемпературного замораживания и длительного хранения. Идентифицировано 16 аминокислот, в том числе 9 незаменимых, которые отличались высоким уровнем сохранности.

5. С учетом содержания биологически активных веществ, органолептических характеристик, выделены шесть видов замороженных протертых плодово-

ягодных смесей, из которых особый интерес представляли три

варианта с лучшими показателями энергетической, биологической и пищевой ценностей виноградно-смород и ново-ал ычо вая, землянично-алычово-виноградноя и смородиново-абрикосово-кизиловая

6 Многокомпонентные плодово-ягодные смеси после низкотемпературной обработки, дефростации и хранения в течение 2, 24 и 72 часов по микробиологическим показателям соответствовали требованиям Сан ПиН

7 Расчет экономической эффективности свидетельствует о высоком уровне рентабельности (53,8%) производства многокомпонентных смесей из замороженных плодов и ягод различных сроков созревания

8 На основании проведенных исследований разработаны и рекомендованы для внедрения технические условия на ' Смеси протертые из замороженного плодово-ягодного сырья* (ТУ-9165-002-00493600-05) Технология прошла производственные испытания на перерабатывающих предприятиях концерна

Консервгглодоовощ МСХ РД (акт производственных испытании от 20 января 2005г )

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1 Для промышленного производства многокомпонентных смесей из протертых замороженных плодов и ягод рекомендуется использовать абрикос (Краснощекий) алычу (Обильная), виноград (Молдова), землянику (Виктория), малину (Скромница), смородину черную (Минай Шмырев) и кизил (лесной)

2 С целью сокращения потерь пищевой и энергетической ценностей сырья и готовой продукции предлагается при замораживании использовать низкотемпературный режим ^ =-30°С) Максимальный срок хранения 9-12 месяцев в морозильной камере (I — 18°С) в полистироловой упаковке

3 Для круглогодового потребления в лечебно-профилактических целях, как в местах производства, так и в отдаленных регионах, рекомендуются смеси, отличающиеся высокими пищевыми и биологическими свойствами виногрздно-смородиново-алычовая, землянично-алычово-виноградная и смородиново-абрикосово-кизиловая

4. Готовая продукция должна соответствовать разработанным

техническим условиям ТУ " Смеси протертые из замороженного плодово-ягодного сырья" (ТУ-9165-002-00493600-05).

Список работ опубликованных по теме диссертации

1. Мукаилов М. Д., Гусейнова Б. М., Магомедов X. М. Влияние замораживания на углеводный и кислотный комплексы плодово-ягодного сырья Дагестана //Матер. XVII науч.-прак. конфер. по охране природы Дагестана. -Махачкала: Юпитер, 2003.-С.136-138.

2. Мукаилов М. Д., Гусейнова Б. М. Биогенные элементы в плодово-ягодном сырье, предназначенном для замораживания //Биотехнология - охране окружающей среды. Сохранение биоразнообразия и 'рациональное использование биологических ресурсов / 2-я Межд. науч. конфер. — М: Спорт и культура, 2004. - С. 165.

3. Мукаилов М. Д., Гусейнова Б. М. Низкотемпературное замораживание в решении проблемы профилактики воздействия экологически неблагоприятных факторов //Экономика, экология и общество России в 21-м столет. / 6-я Меж. науч. - пр. конф. 4.2. - С-Пб, 2004. - С.З 88-390.

4. Мукаилов М. Д., Гусейнова Б. М. Влияние низкотемпературного замораживания на питательную ценность земляники и малины //Производство и реализация мороженного и быстрозамороженных продуктов. - 2004. №2. - С.28-29.

5. Мукаилов М. Д., Гусейнова Б. М. Многокомпонентные смеси из замороженного плодово-ягодного сырья //Производство и реализация мороженного и быстрозамороженных продуктов. - 2004. №3. - С.28-30.

6. Мукаилов М. Д., Гусейнова Б. М. Низкотемпературное замораживание -фактор, обеспечивающий сохранность жизненно важных компонентов плодов и ягод //Хранение и переработка сельхозсырья. — 2004. №7.-С.40-42.

7. Мукаилов М. Д., Магомедов X. М., Гусейнова Б. М. Макро- и микронутриентный состав быстрозамороженного винограда //Виноделие и виноградарство.-2004. №6.-С.34-36.

Объем 1,5 п т Зак 165 Тираж 100 экз

Издательство МСХА 12754) Москва VI Тимирязевская,44