автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему:Товароведная характеристика и повышение конкурентоспособности мелкоплодных томатов и продуктов их переработки

На правах рукописи (Л.СТигл^у

00501

1864

Потапова Алла Андреевна

ТОВАРОВЕДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ПОВЫШЕНИЕ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ МЕЛКОПЛОДНЫХ ТОМАТОВ И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ

Специальность 05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

.12 ндр ті

Москва - 2012

005011864

Диссертационная работа выполнена на кафедре товароведения и товарной экспертизы ФГБОУ ВПО «Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова»

Научный руководитель: Доктор технических наук, профессор Елисеева Людмила Геннадьевна

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Сидоренко Юрий Ильич Доктор технических наук, профессор Дерканосова Наталья Митрофановна

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Защита состоится 29 марта 2012 г. в 15:00 ч. на заседании диссертационного совета Д 212.196.07 в ФГБОУ ВПО «Российский экономический университет им. Г.В.Плеханова» по адресу: 115998, Москва, Стремянный переулок, д.Зб, корп. 3, ауд. 353.

С диссертацией можно ознакомиться в информационно-библиотечном центре Российского экономического университета имени Г. В. Плеханова по адресу: 117997, Москва, ул. Зацепа, д.43.

Автореферат разослан ¿£_ февраля 2012 г. Объявление о защите диссертации и автореферат диссертации 28 февраля 2012 г. размещены на официальном сайте ФГБОУ ВПО «РЭУ имени Г. В. Плеханова»: http://www.rea.ru и в сети Интернет Министерства образования и науки Российской Федерации по адресу: http://vak2.ed.gov.ru

Ученый секретарь Диссертационного совета, д.х.н., профессор

Т.Н. Чалых

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 годы определяет в качестве одной из первоочередных задач повышение конкурентоспособности российской сельскохозяйственной продукции, увеличение темпов роста объемов производства сельскохозяйственного сырья и продовольствия, доведение доли российских продовольственных товаров в розничной торговле продовольственными товарами до 70 %. В рамках реализации данной программы в г. Мичуринске - наукограде утверждена, в качестве одного из приоритетных направлений, программа, направленная на разработку новых технологий производства сельскохозяйственного сырья и продуктов его переработки.

Овощной рынок в России оценивается как развивающийся. По рекомендуемому объему потребления овощей на первом месте находятся капустные овощи, а на втором - томаты (25-32 кг/ год на человека). Собственное производство свежих томатов удовлетворяет потребности страны лишь на 50-60%. По объемам экспорта томатов лидируют Турция и Китай.

В последние годы в России повысился спрос на свежие и консервированные мелкоплодные томаты типа «мини» или «Черри», которые очень популярны в США, Израиле, Голландии, Испании и других странах. Плоды мелкоплодных томатов обладают отличными вкусовыми качествами и высокой пищевой ценностью, являются источником важнейших дефицитных для человека минорных физиологически функциональных ингредиентов, значительно превосходящих по их содержанию традиционные крупноплодные томаты. В России и странах СНГ мелкоплодные томаты, к сожалению, ещё не получили должного распространения. Спрос на мелкоплодные томаты существенно превышает предложение и удовлетворяется в основном за счет импорта (на 80-90%). Объем производства мелкоплодных томатов в России сдерживается недостаточной степенью изученности потребительских свойств имеющихся сортов, низкой механической прочностью, отсутствием адаптированных технологий выращивания, хранения и переработки. Данная работа проводилась в рамках программы развития г.Мичуринска - наукограда и на-пра&тена на повышение конкурентоспособности мелкоплодных томатов отечественной селекции, и разработку инновационных технологий их переработки для расширения ассортимента продуктов здорового питания.

Цель диссертационной работы: научное обоснование и формирование конкурентных преимуществ свежих и переработанных мелкоплодных томатов, расширение ассортимента и повышение пищевой ценности мучных кондитерских изделий, обогащенных полифункциональными биологически активными ингредиентами, отвечающих современным требованиям концепции здорового питания.

Для осуществления поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

- проведение комплексных исследований, направленных на изучение хозяйственно-ценных признаков мелкоплодных сортов томатов отечественной селекции, их химического состава, показателей безопасности;

- определение перспективных хозяйственно-ботанических сортов для промышленного выращивания и переработки;

- оптимизация агротехнологии выращивания мелкоплодных томатов с целью повышения потребительских свойств и конкурентоспособности свежих и переработанных томатов;

- изучение сравнительной пищевой ценности и функционально-технологических свойств исследуемых сортов мелкоплодных томатов;

- разработка инновационной технологии хранения мелкоплодных томатов, базирующейся на ингибировании синтеза плодами эндогенного этилена и увеличении их сроков хранения;

- разработка технологических новаций процессов:

а) переработки мелкоплодных томатов с целью максимального сохранения природных БАВ, формирования заданного уровня потребительских свойств, расширения ассортимента и повышения конкурентоспособности новых видов продукции;

б) технологии сушки конвективно-вакуум-импульсным способом и получение порошков томатов высокой биологической ценности;

в) технологии изготовления пряничной продукции повышенной пищевой ценности, обогащенных биологически активными веществами сушеных мелкоплодных томатов.

- определение потребительского спроса на свежую и переработанную продукцию из мелкоплодных томатов;

- расчет экономической целесообразности производства новых обогащенных пищевых продуктов;

- разработка проектов нормативной и технической документации (СТО и ТИ) на производство новых продуктов для здорового питания из мелкоплодных томатов («Мелкоплодные томаты консервированные», «Порошки из сушеных мелкоплодных томатов», «Пряники заварные с томатным порошком»);

- производство опытных партий новых видов продукции и проведение товароведной оценки их потребительских свойств.

Научная новизна работы:

- теоретически обоснована и научно подтверждена возможность повышения конкурентоспособности, расширения ассортимента свежих мелкоплодных томатов отечественной селекции и продуктов их переработки, содержащих полифункциональные биологически активные комплексы, отвечающие требованиям современной концепции здорового питания;

- на основании комплексных исследований агротехнологических факторов на этапе выращивания были разработаны и научно обоснованы технологические новации, позволяющие целенаправленно воздействовать на рост и развитие растений томатов с це-

лью формирования запрограммированных товароведных и технологических характеристик плодов;

- изучены органолептические, физико-химические и функционально-технологические характеристики и показатели безопасности 10 сортов мелкоплодных томатов отечественной селекции и научно обосновано, что при выращивании по адаптированной к условиям ЦЧЗ технологии они являются уникальными источниками лико-пина и каротиноидов и важным источником аскорбиновой кислоты, пектиновых веществ, комплекса антиоксидантов, микро- и макроэлементов, превышающие аналогичные показатели у промышленных сортов крупноплодных томатов;

- теоретически обосновано и экспериментально подтверждено, та) обработка плодов препаратом, содержащим 1-метилциклопропен вызывает ингибирование синтеза эндогенного этилена, блокирует метаболическую цепь процессов дозревания и старения, что позволяет увеличить срок хранения томатов на 7-14 дней, снизить естественную убыль массы плодов при хранении на 20-30% и уменьшить потери от повреждения фитопатогенами в 1,5 -2,5 раза;

- добавление 0,22 % хлорида кальция в заливку при производстве консервированных томатов увеличивает содержание пектатов кальция, которые способствуют образованию более плотной и упругой консистенции плодов, улучшению их внешнего вида и сохранению целостности при консервировании;

- разработаны технологические режимы и научно обоснована эффективность применения конвективно-вакуум-импульсной технологии сушки для получения томатного порошка с высокой концентрацией пищевых и биологически активных компонентов на единицу массы продукта, обусловленная сокращением длительности процесса и существенным снижением температур сушки.

Практическая значимость работы:

- изучены, ранжированы и рекомендованы для промышленного выращивания и использования на переработку перспективные сорта мелкоплодных томатов с высоким уровнем показателей урожайности, сохраняемости, пищевой ценности и функционально-технологических характеристик;

- разработаны рекомендации по повышению устойчивости плодов к поражению вершинной гнилью и снижению естественной убыли при хранении;

-оптимизированы технологические режимы переработки мелкоплодных томатов с целью формирования заданного уровня потребительских свойств, в том числе пищевой ценности, расширения ассортимента и повышения конкурентоспособности новых видов продукции;

- разработаны три комплекта проектов нормативных и технических документов; Стандарты организаций (СТО) и Технологические инструкции (ГИ) для серийного производства новых видов пищевой продукции: «Мелкоплодные томаты консервированные», «Порошок из сушеных мелкоплодных томатов» и «Пряники заварные с томатным порошком»;

- по разработанным проектам технических документов выработаны опытные партии продукции:

1) консервы «Мелкоплодные томаты консервированные» в ООО «Экспериментальный центр «М-КОНС-1» (г. Мичуринск);

2) порошок из сушеных мелкоплодных томатов на исследовательском предприятии ООО «НАВАКС» (г. Тамбов);

3) пряники заварные с томатным порошком «Томатон» и «Томатин» на ОАО «Мичуринский хлебозавод».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на Всероссийской конференции с элементами научной школы дня молодежи «Проведение научных исследований в области сельскохозяйственных наук» (Мичуринск-Наукоград, 2009 г.); на 62-й научно-практической конференции студентов и аспирантов (Мичуринск-Наукоград РФ, 2010 г.); на Международной научно-пракшческой конференции «Молодость, талант, знания - ветеринарной медицине и животноводству», на Всероссийском совете молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений (Москва -Троицк, 2010 г); на Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России» (Пенза, 2011 г.); на II межрегиональной заочной научно-практической конференции «Управление ассортиментом, качеством и конкурентоспособностью товаров и услуг» (Чебоксары, 2011 г.); на международной научно-практической конференции «Аграрная наука - основа инновационного развития АПК» (г. Курган, 2011 г.); на международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию заслуженного работника высшей школы РФ, профессора Ю.Г. Скрипникова «Достижения науки и инновации в производстве, хранении и переработке сельскохозяйственной продукции» (г. Мичуринск-Наукоград, 2011 г.).

Положения, выносимые на защиту:

1. Формирование заданных потребительских и технологических свойств мелкоплодных томатов на этапе выращивания.

2. Сравнительная товароведная характеристика 10 исследуемых сортов мелкоплодных томатов отечественной селекции.

3. Сравнительная характеристика функционально-технологических характеристик плодов исследуемых сортов томатов и разработка рекомендаций по оптимизации направлений их использования для промышленной переработки.

4. Изучение эффективности использования ингибиторов эндогенного этилена для снижения потерь и удлинения сроков хранения мелкоплодных томатов.

5. Разработка рецетур и инновационных технологий переработки мелкоплодных томатов.

6. Оптимизация технологии сушки с целью максимального сохранения биологически активных веществ мелкоплодных томатов.

7. Оценка пищевой ценности и безопасности продуктов переработки мелкоплодных томатов.

Публикации. Основные результаты исследований изложены в 13 печатных работах, в том числе 5 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературных источников, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 150 страницах, иллюстрирована 34 рисунками и 45 таблицами. Список литературы включает 243 наименования источников отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы, также представлены положения, выносимые на защиту и их апробация. В первой главе «Аналитический обзор литературы» представлен аналитический обзор научно-технической литературы, касающийся анализа рынка овощной продукции в России, сравнительной характеристике потребительских свойств крупноплодных и мелкоплодных томатов. Подтверждена высокая пищевая ценность мелкоплодных томатов, содержащих уникальный комплекс биологически активных веществ, в т.ч. витаминов, каротиноидов, ликопина, антиоксидантов, микро- и макроэлементов и пищевых волокон. Проанализированы факторы, формирующие качество и безопасность свежих и переработанных томатов на всех этапах товародвижения. Изучены и обоснованы наиболее перспективные технологии их хранения и переработки томатов, позволяющие повысить уровень конкурентоспособности отечественной продукции на продовольственном рынке России. Представлен анализ ассортимента и характеристика потребительских свойств пищевых продуктов, обогащенных биологически активными веществами растительного происхождения.

Во второй главе «Объекты и методы исследований» представлена характеристика объектов и методов исследований, организация постановки эксперимента.

Объектами исследований являлись:

1. 10 индетерминантных сортов мелкоплодных томатов отечественной селекции, предназначенных для выращивания в открытом грунте ЦЧЗ России, селекционированных в Всероссийском институте растениеводства им. Н. И. Вавилова и МСХА им. К. А. Тимирязева.

Различаются сорта по окраске, форме и размеру плодов. Окраска красная, округлая форма - Королек, Мини Белл, Виноград 10-ти плодный; окраска красная, цилиндрическая форма - Благородный принц; окраска желтая, округлая форма - Мини гольд; окраска желтая, грушевидная форма: Золотая капля, Золотая кисть; окраска желтая, сливо-видная форма - Сливовидный желтый; окраска оранжевая, сливовидная форма - Оранжевые сливки; окраска коричневая, сливовидная форма - Черный мавр.

2. Потребительские свойства, в том числе пищевая ценность, функционально-технологические характеристики и безопасность свежих мелкоплодных томатов; мелкоплодных цельноконсервированных томатов; порошков томатов высокой биологической ценности; пряничной продукции повышенной пищевой ценности, обогащенных с биологически активными веществами сушеных мелкоплодных томатов.

Исследования выполнены с помощью стандартных методов, принятых в пищевой промышленности: органолептические показатели - ГОСТ 8756.1, массовую долю PCB по ГОСТ Р 51433-99; массовую долю общего сахара, моносахаров и сахарозы в свежих плодах и порошках по методу Бертрана (ГОСТ 8756.13-84), в пряниках - перманганат-ным методом по ГОСТ 5903-89; общий белок - методом Къельдаля; массовую долю жира в пряниках - по ГОСТ 5899-85; массовую долю органических кислот - по ГОСТ 25555.0-82; кислотность и щелочность пряников - титрометрическим методом по ГОСТ 5898-87; содержание золы - по ГОСТ 25555.4; форму и размер частиц, крупность помола, дефекты внешнего вида и органолептические показатели в растительных порошках (ГОСТ 13340.1-77); каротиноиды - по методу И.К Мурри; массовую долю аскорбиновой кислоты - йодометрическим методом и флюориметрическим методом на жидкостном анализаторе «Флюорант-02»; пектиновых веществ - объемным методом по СЛ. Райк; клетчатки - весовым методом по Петербургскому; макроэлементов и микроэлементов -стандартными методами пламенной фотометрии и атомно-абсорбционной спектрометрии; антиоксидантную активность амперометрическим методом на приборе «ЦветЯуза-01 -АА»; общую сумму каротиноидов, ß-каротин и ликопин методом фотоэлектроколори-метрии; удельный объем пряников - по методике Л.И.Пучковой; намокаемость мучных кондитерских изделий - по ГОСТ 10114-80. Массоваю долю токсичных элементов: ртуть - ГОСТ 26927, мышьяк - ГОСТ 26930, свинец, кадмий - ГОСТ Р 51301; микотоксин па-тулин - ГОСТ 28396; стронций-90 и цезий-137 - МУК 2.6.1.1194; остаточные количества пестицидов - ГОСТ 30349; нитратов - по ГОСТ 29270-95; отбор и подготовка проб для микробиологических анализов - по ГОСТ 26668 -85; КМАФАнМ - по ГОСТ 10444.1594; БГКП - в порошках по ГОСТ 30518-97, в пряниках - ГОСТ Р 50474-93; В. cereus - по ГОСТ 10444.8-88; патогенные микроорганизмы, в т.ч. бактерии рода Salmonella - по ГОСТ 30519-97; дрожжи и плесневые грибы - в порошках по ГОСТ 10444.12-88.

Повторность опытов 3-х кратная. Экспериментальные данные были статистически обработаны с помощью дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову, а также с помощью компьютерной программы STATISTICA 6.0, MS Excel, КОМПАС 8.

Последовательность проведения исследования и структурная схема проведения эксперимента представлена на рис. 1.

В третьей главе «Формирование потребительских преимуществ и повышение конкурентоспособности мелкоплодных томатов, выращенных в ЦЧЗ России» были проведены комплексные исследования мелкоплодных сортов томатов отечественной селекции на этапах выращивания и хранения, направленные на изучение хозяйственно-ценных признаков, химического состава и показателей безопасности и определены наиболее перспективные сорта для реализации на потребительском рынке. Изучено влияние схемы посадки и, соответственно, площади питания (табл. 1) на урожайность и товарность томатов.

1 .Разработка проектов нормативной и технической документации на новые технологии производства продуктов из мелкоплодных томатов(СТО и ТИ): «Мелкоплодные томаты консервированные» и продуктов, обогащенных БАВ «Порошки из мелкоплодных томатов», «Пряники заварные с томатным порошком» 2. Производство опытных партий новых продуктов

Рисунок 1- Схема проведения эксперимента

V этап

Таблица 1 - Урожайность и товарность плодов томата (среднее за 2009-2011 гг.)

Исследуемые сорта Схема выращивания 140x25 Схема выращивания 140x30 Схема выращивания 140x35

общин урожай, кг/м2 урожай товарных плодов, кг/м2 товарность, % общий урожай, кг/м2 урожай товарных плодов, кг/м товарность, % общий урожщ}, кг/м урожай товарных плодов, кг/м2 товарность %

Королек 1,56 1,40 89,7 1,98 1,88 95,0 1,66 1,60 46 3

Мини гольд 2,24 1,98 88,4 2,21 2,08 ' 94,1 2,17 2,03 93 5

Благородный принц 2,42 2,14 88,4 2,4 2,18 90,8 2,16 1,98 91,6

Оранжевые сливки 2,24 1,90 84,8 1,97 1,81 91,8 2,30 2,08 90,4

Мини Белл 2,66 2,54 95,4 2.48 2,40 96,7 3,0 2,90 96 6

Золотая капля 2,86 2,54 ПЩР 2,32 2,16 93,1 2,67 2,53 94,7

Виноград 10-ти плодный 3,60 3,42 95,0 4,08 4,01 98,2 3,66 3,54 96,7

Черный мавр 2,50 2,16 86,4 2,77 2,47 89, і 2,84 2,58 90 8

Золотая кисть 1,50 1,23 82,0 2,03 1,70 83.7 2,02 1,79 88,6

Сливовидный желтый 2,84 2,68 94,3 2,11 1,98 93,8 2,21 2,11 95,4

НСРо, 0,3 0,27 0,23

Самую высокую урожайность при всех схемах посадки имел сорт Виноград 10-ти плодный. Товарность мелкоплодных сортов томата в годы исследований изменялась от 82,0 до 98,2%. Самой высокой товарностью отличались сорта Виноград 10-ти плодный 95,0-98,2%, Мини Белл 95,4-96,7%, Сливовидный желтый 93,8-95,4%. Самая низкая товарность была у сортов Золотая кисть от 82,0 до 88,6%.

На втором этапе исследований изучали влияние трехкратных некорневых подкормок препаратом кальция - «Кальбит С» на потребительские свойства плодов. Кальций в процессе выращивания томатов выполняет роль стабилизатора клеточной оболочки и мембран. Ионы кальция в виде пектатов входят в со_______став клеточных стенок и

обеспечивают ее прочность, снижают скорость размягчения плодов при хранении, повышают устойчивость к физиологическим и микробиологическим повреждениям. Подкормку проводили внесением 0,25% препарата «Кальбит С». Установлено увеличение массовой доли кальция в плодах в 1,8-2 раза (рис. 3) и пектиновых веществ на 0,4-0,6%

¿V /// /

Ж Ж „^ ^

</V * ^

ж

Сорта

Рисунок 2 - Влияние обработок препаратом «Кальбит С» на содержание пектиновых веществ

(рис. 2) и более чем на 10% сокращалось повреждение плодов от верхушечной гнили.

Сравнительная орга-нолептическая оценка томатов показала, что лучшими вкусовыми качествами отличались плоды сортов Золотая капля, Виноград 10-ти плодный, Сли-вовидный желтый и Мини Белл с нежной, сочной мякотью, кисловато-сладкого вкуса и тонким ароматом (табл. 2).

Таблица 2 - Органолептическая оценка свежих плодов

Сорт Показатели

Размер (диаметр) плодов Правильность, типичность формы Внешний вид Интенсивность окраски Равномерность окраски о Е? 03 Аромат Консистенция покровных тканей Конси- сгенция мякоти [Общая I оценка

Коэффициент весомости К=0,15 К=0,1 К=0,2 К=0,15 К=0,1 К=0,6 К=0,4 К=0,1 К=0,2

Королек 5+0,22 4,5±0,24 4,5±0,24 4,5+0,24 4,5+0,24 4±0,26 5+0,21 5±0,21 4±0,26 4,5

0,75 0,45 0,9 0,67 0,45 2,4 2,0 0,5 0,8 8,9

Мини гольд 5+0,22 5+0,21 4,5±0,24 4,5±0,25 4,5±0,24 4±0,26 4±0,26 4+0,26 4±0,26 4,3

0,75 0,5 0,9 0,67 0,45 2,4 1,6 0,4 0,8 8,4

Благородный 4±0,26 4+0,26 4,5±0,24 4,5+0,24 4,5+0,24 4±0,26 4±0,26 4+0,26 4±0,26 4,2

принц 0,6 0,4 0,9 0,67 0,45 2,4 1,6 0,4 0,8 8,2

Оранжевые 4±0,26 4+0,26 4+0,26 4±0,26 4+0,26 4±0,26 4±0,26 4±0,26 4±0,26 4

сливки 0,6 0,4 0,8 0,6 0,4 2,4 1,6 0,4 0,8 8,0

Мини Белл 5±0,22 5±0,22 5±0,22 4,5±0,24 5±0,22 4,5+0,24 4,5+0,24 4±0,26 4±0,26 4,6

075 0,5 1,0 0,67 0,5 2,7 1,8 0,4 0,8 9,1

Золотая 5±0,22 4,5±0,26 5±0,22 4,5±0,26 4,5±0,26 5±0,22 5+0,22 4,5±0,26 4,5+0,26 4,7

капля 0,75 0,45 1,0 0,67 0,45 3,0 2,0 0,45 0,9 9,6

Виноград 10- 5±0,22 4,5±0,26 4,5+0,26 4±0,26 4±0,26 5±0,22 5±0,22 4,5±0,26 4,5+0,26 4,5

ти плодный 0,75 045 0,9 0,6 0,4 3,0 2,0 0,45 0,9 9,4

Черный мавр 4±0,26 5±0,22 5±0,22 4+0,26 4±0,26 4±0,26 4+0,26 4±0,26 4±0,26 4,2

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

Золотая 4±0,26 4±0,26 4±0,26 4±0,26 4+0,26 4±0,26 4,5±0,24 4,5+0,24 4,5+0,24 4,2

кисть 0,6 0,4 0,8 0,6 0,4 2,4 1,8 0,45 0,9 8,3

Сливовидный 5±0,22 5±0,22 5±0,22 4,5±0,24 4,5±0,24 4,5±0,24 4,5±0,24 5+0,22 5±0,22 4,7

желтый 0,75 0,5 1,0 0,67 0,45 2,7 1,8 0,5 1,0 9,4

Примечание: К - коэффициент весомости, сумма К весомости - 2,0.

По каждому сорту в числителе дроби указаны средние арифметические значения (хл) и стандартные отклонения (±8).

В знаменателе показаны балловые оценки с учетом коэффициента весомости (хд. К).

Рисунок 3 - Влияние обработок препаратом «Кальбит С» на содержание кальция

Пищевую ценность плодов оценивали по комплексу основных биохимических показателей (табл. 3).

По массовой доле сухих веществ 9 из 10 изучаемых сортов мелкоплодных томатов превосходят среднестатистическое их содержание в крупноплодных промышленных сортах, среди них выделяются сорта Сливовидный желтый, Черный мавр, Золотая капля массовая доля сухих веществ в которых составила соответственно 11,1, 9,8 и 9,5%. По содержанию Сахаров изучаемые плоды томатов превышают в 2-2,5 раза крупноплодные, при этом моносахара преобладают, а дисахара находятся на уровне следовых количеств.

Наивысшим сахарокислотным индексом обладали сорта Мини Белл и Сливовидный желтый, а самый низкий показатель имел сорт Мини гольд.

Таблица 3 - Биохимический состав свежих плодов томата (среднее 2009-2011 гг)

Исследуемые сорта

королек

Мини гольд

Благородный принц Оранжевые сливки Мини Белл

Золотая капля Виноград 10-ти плодный" Черный мавр

Золотая кисть Сливовидный желтый

Крупноплодные промышленные томаты (справочные данные)*

сухих

веществ,

%

8,3±0,02 7,7*0,02

5,4*0,02 8,25*0,02 "8,2*0,02

9,5*0,02 8 15*0 0"2

9,8±0,02

95*0,02 11,1*6,02

ТҐ

М.д. суммы титруемых кислот, %

0,47*0,02

0,5 8*0,02 0,36*0,02

0,56*0Ж 0,42*0,02

0,53*6,02"

0,49*0,02" 0,60*0Ж 0,58*0,02

0^*0,02

0,4-0,5

моно-

М.д. Сахаров, %

ЗЖ

Ж

"ЗЖ

ЗЖ

зж 1Ж

ш

зж

2,4-2,6

ди-

следы

следы

следы

следы

следы

следы

следы

следы

следы

следы 1Г

общая

1748*0,04 3,94*0,04

3,45*0,04 5,12*0,03

4,62*0,04

4;б7±0,04 4,33^0,03

5,22*0,04 5,09*0,04

5,06*0,03 2,5-3

Сахаро-кислотный индекс

Ж-

9.1

зйг

ж

10,1

* по Церевитинову Ф.В.

Содержание пектиновых веществ в мелкоплодных плодах колеблется от 0,98 до 1,64%, что также выше, чем в крупноплодных (табл. 4). При этом преобладающей формой пектиновых веществ в зрелых плодах мелкоплодных томатов является протопектин.

Исследуемые сорта М.л. пектиновых веществ. %

растворимых нерастворимых общая

Королек 0,38 0.1Ї ■■■ 1,1*0,06

Мини гольд 0.4 0,58 0,98*0,04

Благородный принц 0.5 0.88 1,38*0,06 '

Оранжевые сливки 0.53 0,91 1,44*0,06

Мини Белл 0.59 1,05 4 1,64*0,05

Золотая капля 0,39 0,79 1,8*0,06

Виноград 10-ти плодный 0,52 0.99 1,51±().04

Черный мавр 0,57 0.81 1,38*0,06

Золотая кисть 0.34 0 72 1,06*0.06 "

Сливовидный желтый 0,36 О!84 1,25±0!06

Крупноплодные промышленные томаты (справочные данные)* ♦ гг/-. ТТ„______________л г. - - 0,13-1,4

Минеральный состав (макроэлементы) представлен в табл.5.

Таблица 5 - Минеральный состав (макроэлементы) свежих плодов томата

Исследуемые сорта Зола, % Макроэлементы, мг/100 г:

калий кальций магний ()ОСфОр

Королек 0,71±0,03 29б±4,52 21,7±2,99 16,2±1,43 2 ,3±1,90

Мини гольд 0,70±0,02 289±4,56 19,8±2,92 17,1±1,42 22,1±1,88

Благородный принц 0,70±0,02 291±4,54 20,7±2,89 17,6±1,42 26,3±1,88

Оранжевые сливки 0,71±0,03 294±4,53 20,3±2,99 18,2±1,41 24,6±1,87

Мини Белл 0,72±0,03 298±4,49 25,6±2,99 17,8±1,43 24,3± 1,90

Золотая капля 0,72±0,03 290±4,56 20,1±2,86 16,5±1,43 24,2± 1,86

Виноград 10-ти плодный 0,70±0,02 292±4,53 26,5±2,96 17,9±1,43 24,1±1,84

Черный мавр 0,71±0,ОЗ 295±4,52 20,3±2,99 18,1±1,41 24,6±1,88

Золотая кисть 0,70±0,02 286±4,58 20,01±2,99 17,7±1,43 24,8±1,90

Сливовидный желтый 0,70±0,02 2$8±4,5б 20,1±2,97 18,1±1,43 24,2± 1,90

Крупноплодные промышленные томаты (справочные данные)* 0,7 290 14,0 20,0 26,0

*по Скурихину Й.М.

Мелкоплодные томаты богаты калием, кальцием, магнием, фосфором. Они отличаются повышенным содержанием кальция, так у сортов Мини Белл и Виноград 10-ти плодный, его содержание превышает более чем в 1,5 раза содержанием в крупноплодных сортах. По содержанию марганца, железа, меди и цинка по сравнению с промышленными крупноплодными сортами существенных отличий не установлено.

Томаты являются богатым источником аскорбиновой кислоты и уникальным источником карогиноидов, в т.ч. р- каротина, ликопина и комплекса антиоксидантов (табл. 6).

Массовая доля витамина С во всех сортах выше, чем в крупноплодных. Каротинои-ды представлены р-каротином и ликопином, при этом содержание каротиноидов в 2 раза выше, чем в крупноплодных. Высоким содержанием каротиноидов отличаются сорта Мини Белл (8,85 мг/100 г) и Королек (8,7 мг/100 г).

Таблица 6 - Витаминный состав 100 г плодов томата (среднее 2009-2011 гг.)*

Исследуемые сорта Аскорбиновая кислота, мг/100г Каротиноиды, мг/100г

Общие р-каротин Ликопин*

Королек 40,1±0,24 8,7±0,5 3,8±0,11 3,9±0,1

Мини гольд 34,8±0,22 1,25±0,Н 1,17±0,2 -

Благородный принц 35,2±0,22 б,9±1,2 3,0±0,5 1,8±0,6

Оранжевые сливки 33,6±0,24 6,3±0,1 6,1±0,2 -

Мини Белл 48,4±0,24 8,85±0,55 3,9±0,3 4,2±0,2

Золотая капля 42,0±0,24 0,97±0,04 0,9±0,1 -

Виноград 10-ти плодный 50,3±0,24 6,1±О,05 2,9±0,05 1,6±0.05

Черный мавр 35,б±0,22 б,35±0,15 3,3±0,1 2,9±0,1

Золотая кисть 37,8±0,24 1,4±0,15 1,37±0,15 -

Сливовидный желтый 44,4±0,24 1,0±0,03 0,9±0,06 -

Крупноплодные томаты (справочные данные)** 25,0 3,0 0,8 2,2

** по Скурихину И.М.

По содержанию ликопина выделились сорта Мини Белл (4,2 мг/100 г), Королек (3,9 мг/100 г) и Черный мавр (2,9 мг/100 г).

Антиоксиданшая активность представлена диаграммой (рис. 4), которая показывает, что высокой антиоксидантной активностью отличались сорта с красной окраской Благо-

Рисунок 4 - Антиоксидантная активность плодов мелкоплодных сортов томата (среднее 2009-2011 гг.)

родный принц, Королек и Мини Белл 108,125 и 152 мг/100 г продукта.

Полученные результаты характеризуют мелкоплодные томаты как продукт с высокими вкусовыми качествами, обладающие большим потенциалом БАВ; предложенными нами агротехнологические приемы, позволили получить плоды однородной степени зрелости, максимально выровненные по размерной

фракции с плотной консистенцией мякоти

По показателям безопасности: содержание свинца, ртути, кадмия, мышьяка, а также по содержанию радионуклидов, пестицидов, нитратов и микотоксина патулина плоды мелкоплодных томатов соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01.

Одной из причин, сдерживающих производство мелкоплодных томатов является их низкая лежкоспособность. В связи с этим, нами была разработана инновационная технология хранения мелкоплодных томатов, базирующаяся на ингибировании синтеза плодами эндогенного этилена и увеличение их сроков хранения. Зеленые сформировавшиеся плоды помещали в герметичные контейнеры и обрабатывали 1-метилциклопропеном. Хранили в обычных условиях при температуре 16-18°С. Препараты на основе 1-МЦП (Smart-Fresh (США) или «Фитомаг» (Россия) оказывают необратимое действие на акцептор этилена, ингибируют его биосинтез, замедляют послеуборочное дозревание, продлевают сроки эффективного хранения и в предлагаемых концентрациях безопасны для человека и животных.

Результаты исследований показали, что наибольший эффект был получен при обработке плодов сортов Мини Белл и Оранжевые сливки, отаод от болезней у которых снизился при максимальном сроке хранения в 3,0 раза по сравнению с контролем (табл. 7).

Послеуборочная обработка плодов препаратом «Фитомаг» у остальных изучаемых сортов (кроме сорта Сливовидный желтый) снижала потери от болезней примерно в 2 раза, увеличивая срок хранения томатов в среднем на 7-14 дней. Проведенные исследования показывают, что в процессе хранения в плодах происходят заметные биохимические изменения сопровождающиеся снижением содержания Сахаров и органических кислот, что объясняется их расходом на процессы дыхания. Обработка препаратом «Фитомаг» приводит к снижению величины естественной убыли массы продукции при хранении и повышает устойчивость плодов к поражению фитопатогенами. Величина снижения естественной убыли массы в вариантах с обработкой ингибитором этилена «Фитомаг» зависела от сортовых особенностей и продолжительности хранения.

Снижение температуры хранения ниже 14-16°С не допустимо, т.к. будет тормо-

зить процесс дозревания и плоды будут с более высокой скоростью поражаться фитопа-тогенами, чем дозревать. Срок промышленного хранения томатов обработанных ингибитором этилена составляет для сортов Оранжевые сливки, Мини Белл и Золотая капля 35-40 дней, а плоды сорта Черный мавр до 30-35 дней. Самой низкой лежкоспособно-стью обладают плоды сорта Сливовидный желтый, рекомендуемая продолжительность хранения плодов составляет не более 10-14 дней.

Таблица 7 - Влияние обработки препаратом «Фитомаг» на убыль массы и потери от

болезней при хранении

Вариант 7 дней 14 дней 21 день 28 дней 35 дней 42 дня

Я о о м іо Отход от болезней,% уб.массы,% Отход от болезней,% | уб.массы,% Отход от болезней,% у б .массы,% Отход от болезней,% уб.массы,% Отход от | болезней,% і а" § 2 О >> Отход от болезней,%

Черный мав р

контроль 3,28 4,0 6,4 ДО 8,5 |22,0 10,7 32.0 ■м<? 47,0 14,78 7 /,3

«Фитомаг» 3,02 0,0 5,6 7,Ь 6,2 16,0 9,0 21,0 11,44 30,0 10,15 33,0

Мини Ьелл

контроль 3,20 6.31 6,0 10,67 12,3 13,79 28,3 15;27 40,0 16,72 73,3

«Фитомаг» 3,10 о!з 5.16 3,7 9,32 7,4 Т2.Ю 12,1 13,58 21,8 15,29 25,8

Оранжевые сливки

контроль 2,90 1.5 5,42 | 4,0 7.87 8,5 і 8,98 23,5 \ -7 30,0 15,48 65,0

«Фитомаг» 2,48 0.0 4,30 2,0 5,41 6,5 і 7,61 11,0 9,49 19,0 13,46 24,0

Сливовидный желтый

контроль 3.55 5.0 6,69 20,6 8/3 26.9 л да 43,9 14,71 62,3 16,28 88,/

«Фитомаг» 3.32 1.3 6,27 12.3 63Г 17,0 10,42" 33,0 12,89 48,3 13,36 63,4

Золотая капля

контроль 2.38 4,7 | 5,78 12,4 7,5 і 23,4 10,47 33,4 13,06 51,1 16,64 72,8

«Фитомаг» 2,23 1,3 1 4,97 4,0 5,69 6,7 8,96 10,7 11,90 15,4 13,09 27,1

В четвертой главе «Разработка рецептур и инновационных технологий переработки мелкоплодных томатов» был проведен анализ потребительских предпочтений в отношении продуктов переработки мелкоплодных томатов в г. Мичуринске. Для выявления предпочтений потребителей к новому ассортименту продуктов питания и выбора направления их обогащения витаминами и БАВ, был проведен социологический опрос жителей г. Мичуринска - наукограда с применением выборочного метода анкетирования.

Результаты опроса потребителей в отношении наиболее употребляемых видов продуктов питания в г. Мичуринске установили, что наибольшее предпочтение в зимний период времени отдается консервированной продукции и мучным кондитерским изделиям. Это исследование обосновывает выбор ассортимента продукции в качестве объектов наших дальнейших исследований.

Импортные свежие и консервированные мелкоплодные томаты пользуются повышенным спросом у потребителей, однако производство отечественных консервов из мелкоплодных томатов ограничивалось низкими функционально-технологическими характеристиками плодов, т.к. при температурных обработках снижается их товарное качество, за счет растрескивания и сползания кожуры с плода и помутнения заливки. Для

устранения данной проблемы нами были разработаны адаптированные технологии производства консервированных мелкоплодных томатов улучшенного товарного качества. Для производства консервов была разработана рецептура для консервированных томатов. С целью максимального сохранением пищевой ценности были установлены оптимальное время и температура бланширования.

Для повышения механической прочности кожуры в заливку вносили хлорид кальция в концентрации 0,1, 0,2, 0,22 и 0,25%. Исследования проводили при 3-х температурах бланширования - 70, 75 и 80°С. Время бланширования составляло для каждого варианта - 1, 2 и 3 мин. Температура заливки должна быть 85-80°С, рН заливки - 2,8-3,0. Режимы пастеризации - 95'С.

Для оценки результатов многофакгорного эксперимента и определения оптимального режима бланширования и дозировки хлорида кальция в заливку провели систематизацию полученных данных с использованием метода дисперсионного анализа.

Как показали результаты дисперсионного анализа разных вариантов режимов бланширования плодов, наилучшие показатели сохранения их товарного качества были получены при следующих условиях: температура бланширования - 75"С, время бланширования -2 мин. Оптимальная концентрация хлорида кальция в заливке при данных режимах - 0,22%. Влияние указанных дозировок хлорида кальция было самым высоким - 0,898 (Р > 0,999).

Установлено, что внесение хлорида кальция в заливку увеличивало содержание кальция в плодах в 2 раза, тем самым снижало количество крупных трещин с завернутой и сползшей кожицей, при этом мякоть плодов стала прочнее и, практически, отсутствовали частички мякоти в заливке, заливка оставалась прозрачной. Кроме того, изменился состав пектиновых веществ за счет образования комплексных соединений пектинов с кальцием - пектатов, изменяется структура тканей и кожицы, и в комплексе с воздействием температуры при бланшировании, увеличивается проницаемость клеток кожицы и снижается степень растрекивания.

В результате органолептической оценки консервированных цельноплодных томатов установлено, что плоды томата сортов Оранжевые сливки, Золотая капля и Виноград 10-ти плодный получили более 9 баллов, что соответствует отличному качеству. Остальные сорта томатов в цельноплодных консервах получили от 8,17 до 8,8 баллов, что соответствует хорошему качеству. В контроле снижение качества происходит за счет показателей консистенции плодов и перехода мякоти в заливку, из-за чего прозрачность ее ухудшается.

Проведенные исследования по изменению содержания БАВ в процессе технологической обработки показали, что потери витамина С при пастеризации составляют от 34,5-45,2%, сумма каротиноидов - 0,31-4,0% и ликопина от 1,1-1,9% (рис. 5, 6,7).

Результаты проведенных исследований подтверждают, что применение оптимизированных температурно-временных режимов тепловой обработки способствует маки-мальному сохранению биологически активных веществ в консервах.

По микробиологическим показателям и показателям безопасности консервы соответствуют требованиям Сан-ПиН 2.3.2.1078-01.

Анализируя полученные результаты, можно рекомендовать для использования в качестве сырья для цельно-плодного консервирования сорта с высоким уровнем ор-ганолептических показателей, имеющих плотную кожуру и консистенцию - Оранжевые сливки, Мини Белл, Виноград 10-ти плодный, Сливовидный желтый и Черный мавр.

Для получения сушеной продукции из мелкоплодных томатов, в которой максимально сохранены все ценные компоненты исходного сырья и его нативные свойства, важное значение имеет научно-обоснованный выбор технология сушки. Разработка технологии производства порошка из сушеных плодов мелкоплодных томатов проводилась для получения концентрата содержащего БАВ: кароти-ноиды, ликопин, макро- и микроэлементы, пектиновые вещества и другие пищевые волокна, который можно успешно применять для обогащения пищевых продуктов. Для максимального сохранения БАВ при получении томатного порошка из мелкоплодных томатов нами был использован конвекгивно-вакуум-импульсный способ сушки.

5 §

Ш сырье Ш консервы

Сорта

Рисунок 5 - Изменение содержания аскорбиновой кислоты при консервировании

Ш консервы

Лг

о/ ^

Сорта

Рисунок 6 - Изменение содержания каротиноидов при консервировании

Сорта

Рисунок 7 - Изменение содержания ликопина при консервировании

Несомненными преимуществами технологии является использование конвективно-вакуум-импульсного воздействия, при котором интенсифицируются внешний и внутренний тепло- и массообмен, сокращается длительность процесса и исключается перегрев продуктов (после удаления свободной влаги). При импульсном вакуумировании предварительно нагретого растительного материала процесс влагоудаления интенсифицируется в 5-10 раз с миграцией части влаги на поверхность высушиваемого материала в виде жидкости, минуя фазовый переход в пар внутри продукта. Интенсивное испарение влаги с поверхности продукта вызывает снижение его температуры. Продолжительность КВИ сушки плодов мелкоплодных томатов при температуре 55-60°С, т.е. при оптимальной температуре, при которой максимально сохраняются термолабильные биологически активные вещества, продолжительность сушки составила 90 минут до влажности 7-9%.

Полученный порошок представляет собой уникальный природный комплекс БАВ и антиоксидантов, обладающие высокой АОА и, кроме того, выполняет важнейшие физиологические функции в организме человека (рис. 8).

Результаты исследований полученного по данной технологии томатного порошка по содержанию витамина С показали, что 100 г томатного порошка из сортов Благородный принц, Виноград 10-ти плодный и Мини Белл удовлетворяет суточную потребность в этом витамине на 526,3%, 525,7% и 503,4% соответственно. Содержание кароти-ноидов в томатном порошке варьируется в пределах от 6,7 мг/100 г (из сорта Сливовидный желтый) до ',2 мг/100 г (из сорта Бла-

аВитамин С, мг/%

¡3 Общая сумма каротиноидов, мг/100 г и|5-каротин, мг/100 г

ШЛикопин

Рисунок 8 - Процент удовлетворения суточной потребности в витаминах томатного порошка: 1 - Королек, 2 - Мини гольд, 3 - Благородный принц, 4 - Оранжевые сливки, 5 - Мини Белл, 6 - Золотая капля, 7 - Виноград 10-ти плодный, 8 - Черный мавр, 9 - Золотая кисть, 10 - Сливовидный желтый

городный принц), что удовлетворяет суточную потребность от 134 до 1784%. По содержанию (3-каротина выделился томатный порошок из сорта Оранжевые сливки - 52,8 мг/100г. По содержанию ликопина сорта Мини Белл, Благородный принц и Королек, что удовлетворяет суточную потребность на 844%, 776% и 604% соответственно. Сравнительный анализ влияния конвективной и КВИ-сушки позволил констатировать, что потери кароти-ноидов при конвективно-вакуум-импульсной сушке составили от 18,0 до 24,0%, а при кон-

векгивной сушке в плотном слое - 26,8 до 30%; снижение ликопина не превышало 10,1%, а при конвективной сушке достигало 20%.

£ § І I

140' 120 100' 8080-ад.

200-

4 5 6 7 8 9 10

Сорта

Рисунок 9 - Процент удовлетворения суточной потребности в минеральных веществах (макроэлементы): 1 - Королек, 2 - Мини гольд, 3 - Благородный принц, 4 - Оранжевые сливки, 5 - Мини Белл, 6 - Золотая капля, 7 - Виноград 10-ти плодный, 8 - Черный мавр, 9 - Золотая кисть, 10 - Сливовидный желтый

1|

160140120100806040-

го-о-

в Си

ЕЗ Ре ИМп

1 2 3 4 5 6 7

Сорта

Рисунок 10 - Процент удовлетворения суточной потребности в минеральных веществах (микроэлементы): 1 - Королек, 2 - Мини гольд, 3 - Благородный принц, 4 - Оранжевые сливки, 5 - Мини Белл, 6 - Золотая капля, 7 - Виноград 10-ти плодный, 8 - Черный мавр, 9 - Золотая кисть, 10 - Сливовидный желтый

Полученные данные свидетельствуют о том, что исследуемые порошки содержат достаточное количество минеральных веществ (рис. 9 и 10). Порошки из сортов Королек, Мини гольд, Оранжевые сливки и Благородный принц удовлетворяют суточную потребность женского и мужского организма в железе на 66-^14%. Потребление 100 г порошков из сортов Благородный принц и Мини Белл удовлетворяет суточную потребность в таких микроэлементах как медь, цинк и марганец соответственно на

В результате исследований установлено, что наибольшей антиоксидантной активностью обладает томатный порошок из сортов Мини Белл (1251,3 мг/100г) и Благородный принц (1244,3 мг/100 г), что определяет его вкусовые качества, пищевую ценность и высокие потребительские свойства (рис. 11).

110,0-150,0%, 18,3-19% и 77,0-84,0%.

Рисунок 11 - Антиоксидантная активность томатного порошка (среднее 2009-2011 гг.)

По показателям безопасности: микробиологическим (КМАФАнМ, БГКП, патогенные, в т.ч. сальмонеллы, В. сегеш, плесени, дрожжи), токсилогическим показателям (содержание свинца, ртути, кадмия, мышьяка), а также по содержанию радионуклидов, пестицидов, нитратов и микотоксина патулина томатный порошок соответствует требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01.

Снижение количества легкоусвояемых углеводов в результате введения нетрадиционного сырья и обогащение витаминно-минеральным комплексом и пищевыми волокнами - актуальное направление совершенствования и создания новых рецептур мучных кондитерских изделий, в т.ч. пряников. В качестве объекта исследования были взяты заварные пряники «Северные». Дозировка томатного порошка варьировала в пределах 5-12% от массы сухих веществ в рецептуре пряников. В опытных пробах производили замену сахара на томатный порошок.

Готовые пряники исследовали по органолептическим, физико-химическим и биохимическим показателям. Результаты физико-химических показателей представлены в табл. 8.

Таблица 8 - Физико-химические показатели пряничных полуфабрикатов

с добавлением томатного порошка

Показатель Контроль Добавление томатного порошка

5 7 9 12

в заварку в тесто в заварку в тесто в заварку в тесто в заварку в тесто

Влажность,% 10,1 10,9 11,2 lU 11,9 11,8 12,1 11,9 12,3

Уд. объем 10 шт., см /100 г 136 161 158 178 174 186 184 164 162

Плотность, г/см 0,73 0,69 0,71 0,52 0,54 0,51 0,53 0,62 0,65

Щелочность, ЇР^- 1,2 1,4 1,2 1,6 1,4 1,8 1,6 1,8 1,6

Н'сі, среднее на 10 шт. 0,26 0,29 0,27 0,33 0,31 0,34 0,32 0,31 0,29

ПаЬухае-мость, % 214 220 218 255 250 265 260 277 275

В результате исследований установлено, что образцы, приготовленные с добавлением томатного порошка в количестве от 5 до 12% взамен сахара, при любом способе его внесения превосходили по показателям качества контрольные образцы: увеличивается удельный объем, формоустойчивость и набухаемость, снижается их плотность.

Изучено влияние концентрации томатного порошка на органолептические характеристики пряников и рекомендовано разработать 2 варианта рецептур - внесение 7% и 9% томатного концентрата. Экспериментально установлено, что качество пряников с добавлением томатного порошка в заварку было более высоким, чем при внесении его в тесто при одних и тех же дозировках. Результаты проведенных исследований были положены в основу разработанной технологии и рецептур на 2 наименования мучных кондитерских изделий: пряники «Томатон» (7% томатного порошка) и «Томатин» (9% томатного порошка).

оверхность

Результаты представленной балльной оценки показывают, что новые виды пряников были признаны отличного качества, при этом наибольшее количество баллов отмечается у пряников «Томатин» - 9,85 балла, пряники «Томатон» получили 9,75 баллов (рис. 12).

Для определения функциональных свойств разработанных изделий пряников была изучена их пищевая ценность. Установлено, что внесение томатного порошка в рецептуры пряников обеспечивает высокое содержание в их составе пектиновых веществ, аскорбиновой кислоты, каротиноидов, в т.ч. р-каротина и ликопина. При этом энергетическая ценность разработанных изделий пряников с томатным

жкость проглатыванм

■цвет

► "Северные

(контроль) • - Томатон (7%)

к— "Томатин"

(9%)

консистенция при разжевывании

Рисунок 12 - Профилограмма сенсорных показателей качества пряников «Северные» (контроль) и с добавлением томатного порошка «Томатон» и «Томатин»

порошком по сравнению с контролем снижается соответственно на 7,68-9,95 ккал.

Внесение в рецептуру пряников томатного порошка позволяет повысить содержание неусвояемых углеводов (клетчатки и пектиновых веществ). В новых сортах пряников общее содержание клетчатки в среднем в 3 раза выше, чем у контрольных образцов и находится в пределах 0,24-0,28%. Принимая это во внимание, можно говорить о том, что употребление 100 г новых сортов пряников позволяет удовлетворить среднесуточную потребность в пектиновых веществах на 15,5-19,5%.

Новые виды пряников выгодно отличаются от контрольного наличием витаминов С, каротиноидов, в т.ч. (3-каротина и ликопина (табл. 9).

Таблица 9 - Витаминный состав 100 г заварных пряников

Показатели, мг/100 г: Рекомендуемые дозы потребления, мг «Северные» (контроль) «Томатон» 7% «Томатин» 9%

Витамин С, Общая сумма каротиноидов 70 5 не обнаружено не обнаружено 5,9 1,34 7,58 1,73

3-каротин 5 не обнаружено 0,55 0,7

Ликопин 5 не обнаружено 0.71 0,89

Благодаря высокому содержанию калия, кальция и магния в томатном порошке внесение его в количестве 7-9% взамен сахара позволяет повысить долю этих макроэлементов в пряниках. Отмечено также незначительное увеличение содержания железа и цинка в пряниках с добавлением томатного порошка соответственно на 2,8-3,7% и 8,310,4% по сравнению с контролем. Установлено, что пряники с добавлением томатного порошка относятся к группе продуктов с высоким содержанием таких микроэлементов как марганец и медь.

Учитывая весь комплекс ценных пищевых веществ, заварные пряники с добавлением томатного порошка можно отнести к продуктам функционального назначения. О влиянии добавок томатного порошка на сохранение свежести изделий судили по

изменению набухаемости пряников через 1,15,22 и 28 суток хранения (табл. 10). Таблица 10 - Влияние добавок томатного порошка на набухаемость пряников

Наименование образцов Набухаемость пряников при хранении, (%)

Сутки

1 15 11 28

«Северные» (контроль) 214 220 235 262

«Іоматон» 7 % 255 265 280 290

«Іоматин» 9 % 265 275 285 295

Из табл. 10 видно, что разработанные новые виды пряников «Томатон» и «Тома-тин» с добавлением томатного порошка при хранении черствеют меньше, чем кон-

трольные, т.е. томатный порошок в значительной степени сохраняет свежесть пряников. Органолептический анализ консистенции, который проводили, параллельно также подтверждает, что сроки хранения обогащенных пряников увеличиваются на 8 суток по сравнению с контролем. Это связано с тем, что томатный порошок обладает влагоудер-живающими свойствами, более длительное время удерживающим влагу при хранении.

Изготовленные образцы пряников исследовали на безопасность по микробиологическим показателям, содержанию токсичных элементов, микотоксинов, радионуклидов и пестицидов в пряниках. Их содержание не превышало допустимого уровня, установленного СанПиН 2.3.2.1078-01.

В пятой главе «Расчет экономической эффективности переработки мелкоплодных плодов томатов» проведенные технико-экономические расчеты показали, что применение разработанной технологии и рецептуры для консервов «Мелкоплодные томаты консервированные» с добавлением хлорида кальция в заливку позволяет увеличить уровень рентабельности производства нового вида продукции на 12,6%. Это связано с незначительным ростом затрат на препарат хлорид кальция по сравнению с увеличением размера прибыли от используемой технологии в результате незначительного увеличения цены реализации новой продукции за счет повышения уровня потребительских свойств, что приводит к увеличению прибыли на 5952 руб. от производства 1 т готовой продукции. Показатель, характеризующий уровень конкурентоспособности новых видов томатов цельноплодных консервированных, характеризующийся величиной соотношения качество/ цена был в 2-2,5 раза выше для представленной продукции по сравнению с консервированными мелкоплодными томатами зарубежного производства (Беларусь, Вьетнам).

Себестоимость разработанных пряников с добавлением взамен сахара 7-9% томатного порошка снизилась на 1,13% для пряников «Томатон» за счет снижения затрат

на закладку, а для пряников «Томатин» увеличилась на 3,3% за счет повышения пищевой ценности, увеличения содержания функциональных ингредиентов.

ВЫВОДЫ

1.Разработана, научно обоснована и практически подтверждена методология формирования потребительских свойств и повышения конкурентоспособности томатов мелкоплодных, выращенных в ЦЧЗ и продуктов их переработки.

2. Разработаны агротехнологические приемы, направленные на оптимизацию технологии выращивания и внесения внекорневых подкормок хелатами кальция, позволившие увеличить урожайность, устойчивость к физиологическим и микробиологическим повреждениям и повысить в плодах массовую долю сухих веществ, кальция и протопектина, способствующих повышению механической прочности, лежкоспособности и транспортабельности мелкоплодных томатов.

3. Проведено комплексное исследование сравнительной пищевой ценности, функционально-технологических характеристик и показателей безопасности 10 сортов мелкоплодных томатов отечественной селекции. Все сорта отличались высоким содержанием сухих веществ (5,4-11,1%), Сахаров (до 11,1%), пектиновых веществ (1,0-1,9%), что существенно превышало их содержание в крупноплодных томатах. По органолептическим показателям и содержанию физиологически функциональных соединений мелкоплодные томаты всех исследуемых сортов превосходили сорта крупноплодных томатов.

4. Плоды мелкоплодных сортов томата являются ценным источником биологически активных и минеральных веществ: аскорбиновой кислоты, каротина, ликопина, калия, кальция, магния, марганца, железа, цинка и других минеральных веществ, имеют высокую антиоксидантную активность. По содержанию ликопина, обладающего самой высокой антиоксидантной активностью из всех каротиноидов, выделились сорта Мини Белл (4,2 мг/%) и Королек (3,9 мг/%), обеспечивающие суточную потребность на 84,0, 78,0% соответственно. В сортах томата Виноград 10-ти плодный и Мини Белл массовая доля аскорбиновой кислоты превышает среднестатистическое содержание ее в крупноплодных томатах и составляет 50,35 и 48,4 мг/100 г, что обеспечивает суточную потребность на 72,0 и 69,1%. По содержанию суммы каротиноидов отличаются сорта Мини Белл - 8,85 мг/100г и Королек - 8,7 мг/100 г, при суточной потребности 1-5 мг. Высокой антиоксидантной активностью отличались сорта с красной окраской Благородный принц, Королек и Мини Белл 108, 125 и 152 мг/100 г, что в 1,5-2,5 раза превышает содержание антиоксидантов в крупноплодных томатах.

5. На основании органолептических, биохимических и структурно-механических исследований было проведено ранжирование исследуемых сортов мелкоплодных томатов и даны рекомендации по наиболее эффективным направлениям использования индивидуальных сортов:

- столовые сорта, с высокими вкусовыми достоинствами, высоким содержанием БАВ, нежной консистенции, имеющие красную окраску - Мини Белл, Виноград 10-ти плодный, Королек, желтую окраску - Золотая капля и Сливовидный желтый;

- для использования в качестве сырья для цельноплодного консервирования рекомендуются сорта с высоким уровнем органолептических показателей, имеющих платную кожуру и консистенцию - Оранжевые сливки, Мини Белл и Сливовидный желтый;

- для производства томатных порошков, концентратов полифункциональных ингредиентов рекомендуются сорта с высоким содержанием сухих веществ и БАВ - Королек, Благородный принц и Мини Белл.

6. Изучена эффективность применения ингибитора этилена «Фнтомаг» при хранении плодов мелкоплодных сортов томата, ингибирующего биосинтез этилена и замедляющего послеуборочное дозревание, что позволяет увеличить сроки хранения мелкоплодных томатов до 4-5 недель, сократить естественную убыль массы на 20-30% и повысить устойчивость плодов к поражению фитопатогенами. Продолжительность хранения и величина потерь зависят от сорта томатов. Наиболее высокой лежкостью обладают плоды томата сортов Оранжевые сливки и Мини Белл. Минимальное снижение пищевой ценности при хранении отмечено у сортов Оранжевые сливки, Золотая капля и Мини Белл. Разработаны рекомендации по сортовому хранению мелкоплодных томатов.

7. Оптимизированы режимы бланширования при производстве цельноплодных консервированных томатов, установлено влияние концентрации хлорида кальция в заливке на образование пеетатов и увеличение клеточной проницаемости кожуры плодов с целью уменьшения их растрескивания при консервировании. Разработаны предложения по оптимизации технологии консервирования мелкоплодных томатов, направленные на максимальное сохранение уникального комплекса биологически активных веществ. Уровень потерь БАВ при термической обработке консервов был сокращен и составил для витамина С от 34,5-45,2%, для суммы каротиноидов - 0,31-4,0% и ликопина от 1,1-1,9% .

8. Разработана технология производства сухих мелкодисперсных порошков (размер частиц не более 200 мкм) из мелкоплодных томатов, представляющих собой концентрат важнейших физиологически функциональных ингредиентов. Разработаны технологические режимы конвекгивно-вакуум-импульсной сушки порошка, позволяющие максимально сохранить термолабильные биологически активные вещества по сравнению с другими промышленными технологиями сушки за счет сокращения длительности процесса сушки и исключения высоких температур. Потери каротиноидов при конвекгивно-вакуум-импульсной сушке составили от 18,0 до 24,0%, а при конвективной сушке в плотном слое - 26,8 до 30%; снижение ликопина не превышало 10,1%, а при конвективной сушке достигало 20%.

9. Пряники пользуются большим спросом населения, однако они имеют несбалансированный химический состав. Замена 7-9% сахара по сухому веществу томатным порошком снижает количество легкоусвояемых углеводов и приводит к обогащению витаминно-минеральным комплексом, пищевыми волокнами и антиоксвдантами. Пряники с добавлением томатного порошка характеризуются пониженной калорийностью и высоким содержанием пектиновых веществ, аскорбиновой кислоты, каротиноидов, в т.ч. р - каротина и ликопина. В новых сортах пряников общее содержание клетчатки в среднем в 3 раза выше, чем у контрольных образцов, оптимизируется содержание минеральных веществ.

Улучшаются структурно-механические показатели пряников: увеличивается удельный объем на 16,2-35,3%; формоустойчивость на 3,8-23,1%; набухаемость на 1,9-28,5%, плотность снижается на 2,7-27,4%. Улучшается консистенция пряников и замедляется процесс черствения, за счет внесения дополнительного количества пектиновых веществ, способных связывать свободную влагу.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Елисеева Л.Г. Оценка потребительских свойств мелкоплодных сортов томатов с целью расширения ассортимента и повышения конкурентоспособности отечественной консервированной продукции / Л.Г. Елисеева, Д.В. Акишин, A.A. Потапова // Товаровед продовольственных товаров. - 2010. - № 11. - С. 29-34.

2. Потапова A.A. Изучение мелкоплодных сортов томата по урожайности и устойчивости к вершинной гнили в экстремальных гидротермических условиях 2010 года / A.A. Потапова, Д.В. Акишин, Г.Ю. Тихонов // Научно-производственный журнал «Вестник» МичГАУ - 2011. - N° 1. - Ч. 1.-С. 140-145.

3. Елисеева Л.Г. Характеристика потребительских свойств заварных пряников с добавленной пищевой ценностью/ Л.Г. Елисеева, Д.В. Акишин, A.A. Потапова // Товаровед продовольственных товаров. - 2011. - № 7. - С. 27-31.

4. Потапова A.A. Влияние условий выращивания на урожайность и потребительские свойства мелкоплодных сортов томата / A.A. Потапова, Л.Г. Елисеева, Д.В. Акишин // Товаровед продовольственных товаров. - 2011. - № 11. - С. 29-34.

5. Гудковский ВЛ Повышение сохраняемости мелкоплодных сортов томата / В.А. Гудковский, Л.Г. Елисеева, Д.В. Акишин, A.A. Потапова // Товаровед продовольственных товаров,- 2012. - № 1. - С.16-21.

Публикации в других изданиях и материалах конференций:

1. Потапова A.A. Оценка мелкоплодных сортов томата по основным биохимическим показателям / A.A. Потапова, Д.В. Акишин // Всероссийская конференция с элементами научной школы для молодежи «Проведение научных исследований в области сельскохозяйственных наук». Часть 1. - Мичуринск-Наукоград, 2009. - С. 230-234.

2. Потапова A.A. Оценка мелкоплодных сортов томата по основным хозяйственно ценным признакам / A.A. Потапова, Д.В. Акишин // Материалы 62-й научно-практической конференции студентов и аспирантов. Раздел II. - Мичуринск-Наукоград, 2010. - С. 24-29.

3. Акишин Д.В. О целесообразности сортовой переработки мелкоплодных томатов / Д.В. Акишин, A.A. Потапова // Труды Всероссийского совета молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений: материалы Международной научно-практической конференции «Молодость, талант, знания - ветеринарной медицине и животноводству». Том 3. - Москва-Троицк, 2010. - С. 237-241.

4. Потапова A.A. Влияние густоты стояния растений на урожайность и товарность мелкоплодных сортов томата // Сб. «Инновационные идеи молодых исследователей для

АПК России»: мах-лы Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. ТОМ I. - Пенза 2011. - С. 35-37.

5. Акишин Д.В. Эффективный и экологически безопасный способ защиты томата от вершинной гнили / Д. В .Акишин, A.A. Потапова, Г. Ю. Тихонов, Ю.В. Константинова // Аграрная наука - основа инновационного развитая АПК: мат-лы международной научно-практической конференции. - Курган, 2011. - С. 168-172.

6. Елисеева Л.Г. Расширение ассортимента и повышение пищевой ценности мучных кондитерских изделий / Л.Г. Елисеева, A.A. Потапова // Управление ассортиментом, качеством и конкурентоспособностью товаров и услуг: материалы II межрегиональной заочной научно-практической конференции. - Чебоксары, 2011. - С. 50-54.

7. Потапова А.А Целесообразность сортовой переработки мелкоплодных томатов // Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Информационный Бюллетень -2011,-№7.-С. 49.

8. Потапова А.А Оценка потребительских свойслв мелкоплодных сортов томата доя цельноплодного консервирования / A.A. Потапова, Д.В. Акишин // Достижения науки и инновации в производстве, хранении и переработав сельскохозяйственной продукции: материалы международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию Заслуженного работника высшей школы РФ, профессора Ю.Г. Скрипникова. - Мичуринск-Наукоград, 2011.- С. 96-101.

Автор выражает глубокую благодарность за консультирование, за ценные советы и неоценимую помощь при выполнении исследований заведующему кафедры «Технологии хранения и переработки продукции растениеводства» ФГБОУ ВПО «Мичуринского государственного аграрного университета» к.с.-х.н., доценту Акишину Дмитрию Васильевичу, к.с.-х.н., доценту Винницкой Вере Федоровне, директору Технологического института ФГБОУ ВПО «Мичуринского государственного аграрного университета» Лобанову Константину Николаевичу.

Подписано в печать 28.02.2012 г. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Усл.печ.л.1,75. Тираж 120 экз. Заказ № 42-з.

117997, Москва, Стремянный пер., 36. Напечатано в ФГБОУ ВПО «РЭУ им. Г. В. Плеханова».

61 Л2-ЫЛ /У/

ФГБОУ ВПО РОССИИСКИИ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. Г.В. ПЛЕХАНОВА

ТОВАРОВЕДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ПОВЫШЕНИЕ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ МЕЛКОПЛОДНЫХ ТОМАТОВ И

ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ

Специальность 05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

На правах рукописи

ПОТАПОВА АЛЛА АНДРЕЕВНА

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Елисеева Л.Г.

Москва-2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 4

Глава 1 Аналитический обзор литературы 12

1.1 Классификация, морфологическая и биологическая 12 характеристика томатов

1.2 Биохимический состав и пищевая ценность томатов 16

1.3 Характеристика основных перспективных сортов томатов 18 для выращивания в открытом грунте

1.4 Влияние агротехники выращивания на урожайность, качество и 21 сохраняемость томатов в условиях открытого грунта ЦЧЗ

1.5 Влияние сортовых особенностей, технологии выращивания и 25 хранения на качество и сохраняемость плодов томата

1.6 Современные технологии переработки плодов томата 36

1.7 Анализ ассортимента и характеристика потребительских свойств 43 пищевых продуктов, обогащенных биологически активными веществами растительного происхождения

Глава 2 Объекты и методы исследований 51

2.1 Схема постановки эксперимента 51

2.2 Объекты исследований 53

2.3 Условия и методы проведения исследований 55

Глава 3 Формирование потребительских преимуществ и повышение 61 конкурентоспособности мелкоплодных томатов, выращенных в ЦЧЗ России

3.1 Формирование заданных потребительских и технологических 61 свойств мелкоплодных томатов на этапе выращивания

3.2 Влияние некорневых подкормок хелатами кальция на качество 65 исследуемых мелкоплодных сортов томата

3.3 Сравнительная товароведная характеристика плодов исследуемых 67 сортов мелкоплодных томатов

3.3.1 Сравнительная оценка органолептических показателей исследуе- 68 мых сортов мелкоплодных томатов

3.2.2 Сравнительная оценка пищевой ценности исследуемых сортов 70 мелкоплодных томатов

3.4 Оценка безопасности плодов исследуемых сортов томата 75

3.5 Изучение эффективности использования ингибиторов эндогенного 76 этилена для снижения потерь и удлинения сроков хранения мелкоплодных томатов

Глава 4 Разработка рецептур и инновационных технологий 81

переработки мелкоплодных томатов

4.1 Анализ потребительских предпочтений в отношении продуктов 81 переработки мелкоплодных томатов в г. Мичуринске

4.2 Разработка и оценка потребительских свойств консервированных 86 мелкоплодных томатов

4.2.1 Изучение влияния температуры бланширования и концентрации 87 хлорида кальция в заливке на органолептические и физико-химические показатели консервов из мелкоплодных томатов

4.2.2 Разработка технологической схемы производства консервов из 93 плодов мелкоплодных томатов для промышленного производства

4.2.3 Оценка потребительских свойств цельноплодных консервов из 94 томатов

4.3 Разработка и оценка потребительских свойств порошка из сушеных 102 мелкоплодных томатов

4.3.1 Получение порошка из сушеных мелкоплодных сортов томата 102

4.3.2 Влияние способа сушки на сохранность БАВ в томатном порошке 105

4.3.3 Оценка уровня безопасности томатного порошка 113

4.4 Разработка рецептуры и технологии производства заварных 115 пряников с добавлением томатного порошка

4.4.1 Разработка и оценка потребительских свойств пряников, 115 обогащенных полифункциональными ингредиентами порошков мелкоплодных томатов

4.4.2 Влияние томатного порошка на пищевую ценность и 119 функциональные свойства пряников

4.4.3 Влияние томатного порошка на качество пряников при хранении 124

Глава 5 Расчет экономической эффективности переработки 129 мелкоплодных плодов томатов

Выводы 133

Список литературы 136

Приложения А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, 3, И, К, Л, М, О, П. 151

ВВЕДЕНИЕ

Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 - 2012 годы определяет в качестве одной из первоочередных задач повышение конкурентоспособности российской сельскохозяйственной продукции, увеличение темпов роста объемов производства сельскохозяйственного сырья и продовольствия, совершенствование механизмов регулирования рынков сельскохозяйственной и пищевой продукции, включая разработку стандартов на сельскохозяйственную продукцию, отвечающих международным требованиям, а также доведение доли российских продовольственных товаров в розничной торговле продовольственными товарами до 70 %.

В рамках реализации данной программы в г. Мичуринске - наукограде утверждена, в качестве одного из приоритетных направлений, программа, направленная на разработку новых технологий производства сельскохозяйственного сырья и продуктов его переработки и рецептур продуктов здорового питания.

В настоящее время отмечаются важнейшие нарушения пищевого статуса населения нашей страны: избыточное потребление углеводов, животных жиров и дефицит витаминов (С, Вь В2, Е, фолиевой кислоты, ретинола, |3-каротина и др.), минеральных веществ (Са, Бе), микроэлементов (I, Б, 8е, Ъа), пищевых волокон. Для коррекции структуры питания населения особую актуальность приобретает необходимость научного обоснования и рационального использования местного растительного сырья, как важного источника физиологически функциональных ингредиентов. В г. Мичуринске - наукограде разработка новых технологий производства, рецептур продуктов здорового питания является одним из приоритетных направлений, утвержденных Указом Президента РФ [21]. Мичуринск и его научно-производственный комплекс определены площадкой для конструирования, промышленного испытания и тиражирования нового поколения технологических систем и продуктов для АПК России под лозунгом «Здоровье нации - высшая цель государства».

Установлено, что параллельно с ростом материального благосостояния населения увеличивается потребление пищевых продуктов, удовлетворяющих требования здорового питания, в т.ч. увеличивается объем потребления плодо-

овощной продукции, как одного из наиболее важных элементов в системе здорового питания. Увеличение доли овощей в пищевом статусе населения определяется увеличением объемов внутреннего производства, повышением уровня потребительских свойств, расширением ассортимента свежей и переработанной плодоовощной продукции в торговой сети, соответствующего уровню современных требований потребителей. Кроме того, пропаганда здорового образа жизни в развитых странах убеждает потребителя в том, что овощи являются непременным элементом системы здорового питания. По данным ФАО/ВОЗ человеку необходимо в день употреблять от 400 до 600 г овощей и фруктов в свежем, консервированном или замороженном виде. Причем 70-80% овощей и фруктов нужно употреблять в свежем виде, а только 20-30% - в переработанном. По статистике всего лишь 10% россиян употребляют необходимое количество овощей, 40% населения употребляют их ниже нормы в два раза. Овощной рынок в России оценивается как развивающийся. По рекомендуемому объему потребления овощей на первом месте находятся капустные овощи, а на втором - томаты (25-32 кг/ год на человека). По объемам экспорта томатов лидируют Турция и Китай (общероссийский тренд), кроме того, в крупные города импортируются томаты из Марокко (рисунок. 1). Постоянное увеличение объема импортных поставок томатов снижает стоимость отечественных томатов и может привести к снижению рыночной стоимости до уровня себестоимости производства томатов, это может привести к вынужденному снижению объемов производства отечественной продукции [87].

зоо 7/и.т

200

150

100

/2.3*

^^звда :иэ9 33 6 :»,45

ЛВ.17

Иш)прг{млнХ) Ишкдо (|ЫСЛ1М|)2

50

26,99

О

Рисунок 1 - Структура импорта томатов на рынке России (2011 г.)

Россия на протяжении последних лет не обеспечивает себя в полной мере плодами свежих томатов. В страну ежегодно ввозится порядка 600 тыс.т томата [104]. Собственное производство удовлетворяет потребности страны в свежих томатах лишь на 50-60%, да и то продукцией не очень высокого качества. В структуре производства томатов в России преобладает производство в открытом грунте (75%).

В последние годы в России повысился спрос на свежие и консервированные мелкоплодные томаты типа «мини» или «Черри» по зарубежной терминологии, которые очень популярны в США, Израиле, Голландии, Испании и других странах. Плоды мелкоплодных томатов обладают отличными вкусовыми качествами и высокой пищевой ценностью. В России и странах СНГ они, к сожалению, ещё не получили должного распространения. Спрос на мелкоплодные томаты существенно превышает предложение и удовлетворяется на 80-90 % за счет импорта. Объем производства мелкоплодных томатов в России сдерживается недостаточной степенью изученности потребительских свойств имеющихся сортов, низкими прочностными характеристиками, отсутствием адаптированных технологий выращивания, хранения и переработки, что определяет отсутствие в продаже необходимого объема и ассортимента мелкоплодных томатов отечественного производства.

В рамках программы развития Наукограда нами проводилась работа, направленная на повышение конкурентоспособности мелкоплодных томатов отечественной селекции, являющихся источником важнейших дефицитных для человека минорных физиологически функциональных ингредиентов, значительно превосходящих по их содержанию традиционные крупноплодные томаты и разработка инновационных технологий их переработки для расширения ассортимента продуктов здорового питания.

Цель диссертационной работы: научное обоснование и формирование высоких конкурентных преимуществ свежих и переработанных мелкоплодных томатов, расширение ассортимента и повышение пищевой ценности мучных кондитерских изделий, обогащенных полифункциональными биологически активными ингредиентами, отвечающих современным требованиям концепции здорового питания.

Основные задачи исследований:

- проведение комплексных исследований, направленных на изучение хозяйственно-ценных признаков мелкоплодных сортов томатов отечественной селекции, их химического состава, показателей безопасности;

- определение перспективных хозяйственно-ботанических сортов для промышленного выращивания и переработки;

- оптимизация агротехнологии выращивания мелкоплодных томатов с целью повышения потребительских свойств и конкурентоспособности свежих и переработанных томатов;

изучение сравнительной пищевой ценности и функционально-технологических свойств исследуемых сортов мелкоплодных томатов;

- разработка инновационной технологии хранения мелкоплодных томатов, базирующаяся на ингибировании синтеза плодами эндогенного этилена и увеличение их сроков хранения;

- разработка технологических новаций процессов:

а) переработки мелкоплодных томатов с целью максимальное сохранение природных БАВ, формирования заданного уровня потребительских свойств, расширения ассортимента и повышения конкурентоспособности новых видов продукции;

б) технологии сушки и получение порошков из томатов высокой биологической ценности конвективно-вакуум-импульсным способом;

в) технологии изготовления пряничной продукции повышенной пищевой ценности, обогащенных биологически активными веществами сушеных мелкоплодных томатов.

- определение потребительского спроса на свежую и переработанную продукцию из мелкоплодных томатов;

- расчет экономической целесообразности производства новых обогащенных пищевых продуктов;

- разработка проектов нормативной и технической документации (ТИ и СТО) на производство новых продуктов для здорового питания из мелкоплодных томатов («Мелкоплодные томаты консервированные» с добавлением хлорида кальция в заливку, «Порошки из сушеных мелкоплодных томатов», «Пряники заварные с томатным порошком»);

- производство опытных партий новых видов продукции и проведение товароведной оценки их потребительских свойств.

Научная новизна работы:

- теоретически обоснована и научно подтверждена возможность повышения конкурентоспособности, расширения ассортимента свежих мелкоплодных томатов отечественной селекции и продуктов их переработки, содержащих полифункциональные биологически активные комплексы, отвечающие требованиям современной концепции здорового питания;

- на основании комплексных исследований агротехнологических факторов на этапе выращивания были разработаны и научно обоснованы технологические новации, позволяющие целенаправленно воздействовать на рост и развитие растений томатов с целью формирования запрограммированных товароведных и технологических характеристик плодов;

- изучены органолептические, физико-химические и функционально-технологические характеристики и показатели безопасности 10 сортов мелкоплодных томатов отечественной селекции и научно обосновано, что при выращивании по адаптированной к условиям ЦЧЗ технологии они являются уникальными источниками ликопина и каротиноидов и важным источником аскорбиновой кислоты, пектиновых веществ, комплекса антиоксидантов, микро- и макроэлементов, превышающие аналогичные показатели у промышленных сортов крупноплодных томатов;

- установлена зависимость между некорневыми подкормками хелатами кальция в процессе вегетации и увеличением в плодах содержания кальция в 1,8-2 раза и пектиновых веществ на 0,6-0,8%, подтверждено, что увеличение пектиновых веществ происходило в основном за счет активизации синтеза протопектина; выявлена прямая зависимость между повышением содержания в плодах кальция и протопектина и увеличением механической прочности плодов;

- теоретически обосновано и экспериментально подтверждено, что послеуборочная обработка плодов препаратом, содержащим 1-метилциклопропен вызывает ингибирование синтеза эндогенного этилена, блокирует метаболическую цепь процессов дозревания и старения, что позволяет увеличивать срок хранения томатов на 7-14 дней, снижать естественную убыль массы плодов при

хранении на 20-30% и уменьшать потери от повреждения фитопатогенами в 1,5 -2,5 раза;

- установлено, что добавление 0,22 % хлорида кальция в заливку при производстве консервированных томатов приводило к увеличению содержания нерастворимых пектиновых веществ на 0,15 - 0,33 % и содержания кальция почти в 2 раза в консервированных плодах, что обуславливало образование комплексных соединений - пектатов кальция, которые способствовали образованию микроскопических трещин кожуры и увеличению проницаемости клеток кожицы, что обеспечивало диффузию компонентов заливки, практически, исключая растрескивание плодов, отделение кожицы и разваривание прилегающего слоя мякоти, консистенция плодов за счет увеличения содержания пектатов становилась более плотной и упругой, что улучшало внешний вид и вкус консервированных томатов;

- разработаны технологические режимы и научно обоснована эффективность применения конвективно-вакуум-импульсной технологии сушки для получения томатного порошка с высокой концентрацией пищевых и биологически активных компонентов на единицу массы продукта, обусловленная сокращением длительности процесса и существенным снижением температур сушки.

Практическая значимость работы:

- изучены, ранжированы и рекомендованы для промышленного выращивания и использования на переработку перспективные сорта мелкоплодных томатов с высоким уровнем показателей урожайности, сохраняемости, пищевой ценности и функционально-технологических характеристик;

- разработаны рекомендации по повышению устойчивости плодов к поражению вершинной гнилью;

- установлена величина естественной убыли массы мелкоплодных томатов в условиях традиционной и новой технологии хранения;

-оптимизированы технологические режимы переработки мелкоплодных томатов с целью формирования заданного уровня потребительских свойств, в том числе пищевой ценности, расширения ассортимента и повышения конкурентоспособности новых видов продукции;

- разработаны три комплекта проектов технических документов: Технологические инструкции (ТИ) и Стандарты организаций (СТО) для серийного производства новых видов пищевой продукции: «Мелкоплодные томаты кон-

сервированные», «Порошок из сушеных мелкоплодных томатов» и «Пряники заварные с томатным порошком»;

- по разработанным проектам технических документов выработаны опытные партии:

1) консервов «Мелкоплодные томаты консервированные» в ООО «Экспериментальный центр «М-КОНС-1» (г. Мичуринск);

2) порошка из сушеных мелкоплодных томатов на исследовательском предприятии ООО «НАВАКС» (г. Тамбов);

3) пряников заварных с томатным порошком «Томатон�