Разработка и оценка качества функциональных продуктов на основе плодов облепихи крушиновидной

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

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

Разработка и оценка качества функциональных продуктов на основе плодов облепихи крушиновидной (Hippophae rhamnoides L.)

Гуленкова Г.С.

Красноярск 2011

Диссертация выполнена в ГОУ ВПО «Красноярский государственный торгово-экономический институт»

Научный руководитель

кандидат биологических наук, доцент

Чепелева Галина Григорьевна

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Буторова Ольга Федоровна

доктор биологических наук, профессор

Машанов Александр Иннокентьевич

Ведущая организация

ГНУ «Красноярский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита диссертации состоится 17 марта 2011 г. в 9 00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.037.03 при ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет» по адресу: 660049, г. Красноярск, проспект Мира, 90.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан 16 февраля 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета М.А. Янова

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования. Одним из наиболее эффективных путей решения проблемы обеспечения населения России сбалансированным питанием является применение функциональных продуктов растительного происхождения. В настоящее время население России только на 27 % от медицинской нормы обеспечено растительными продуктами (фрукты, ягоды), а население Сибири - в три раза ниже от физиологических потребностей. Производство фруктов и ягод в Сибири в 10 раз ниже общероссийского уровня, что связано с суровыми климатогеографическими условиями (Алексеев Ю.Е., 1997, Егорова Е.Ю, 2007). Поэтому в настоящее время большое внимание уделяется изучению биологически активных компонентов растительного сырья и их воздействию на организм, обеспечивающих укрепление здоровья человека. В связи с этим возникает потребность в поиске наиболее перспективных растений, обладающих высоким потенциалом по синтезу биологически активных веществ. Решением поставленной задачи может быть использование местных интродуцированных плодово-ягодных растений в функциональном питании.

Перспективным видом являются плоды облепихи крушиновидной (Hippophae rhamnoides L.), уникальность которых определяется химическим составом: плоды облепихи богаты углеводами, пектиновыми, дубильными, азотистыми веществами, клетчаткой, а также витаминами, макро- и микроэлементами. В мякоти, кожуре и косточках содержится жир (масло), который успешно используется в лечебной практике. Ранее проводимые исследования недостаточно полно отражают особенности и преимущества интродуцированных сортов облепихи в условиях резко континентального климата Красноярского края, республиках Хакасия и Тыва. Кроме того, плоды облепихи в качестве сырья для пищевой перерабатывающей промышленности практически не изучены.

Таким образом, применение нетрадиционных видов растительного сырья будет способствовать решению не только проблемы рационального природопользования, но и расширению ассортимента функциональных продуктов питания. Учитывая значение плодов облепихи в реализации государственной политики, наличие спроса на функциональные пищевые продукты, отсутствие экспериментального обоснования возможности использования рассматриваемого сырья для производства продуктов функциональной направленности, тема исследования представляется актуальной.

Цель работы: изучение биохимического состава плодов облепихи крушиновидной (Hippophae rhamnoides L.) различных сибирских регионов и разработка рецептур и технологии получения функциональных продуктов питания на основе плодов облепихи крушиновидной с выявлением соответствия безопасности и качества новых продуктов.

В соответствии с целью поставлены следующие задачи:

1. Проанализировать вопрос возможности улучшения качества продуктов питания за счет использования местного плодово-ягодного сырья, изучить ареал, биологические особенности и биохимический состав плодов облепихи в качестве сырья для производства пюре.

2. Разработать модель и методику исследования для обоснования эффективных технологических процессов получения пюре из плодов облепихи с учетом биохимических показателей сырья (содержание сухих веществ, сахаров, кислот).

3. Исследовать морфологические свойства и химический состав плодов интродуцированных сортов облепихи из различных регионов (Алтайский край, Красноярский край, Республик Хакасия и Тыва), с выявлением перспективных сортов для промышленной переработки.

4. Разработать технологическую схему производства пюре из плодов облепихи, провести анализ соответствия безопасности и товарного качества сырья (плодов облепихи) и продуктов переработки (пюре натуральное, пюре с сахаром).

5. Провести анализ соответствия безопасности и товарного качества йогуртов обогащенной рецептуры.

Защищаемые положения:

· Целесообразность использования плодов облепихи в производстве функциональных продуктов питания.

· Модель и методика формирования эффективных технологий производства функциональных продуктов из плодов облепихи и их использование в кисломолочных продуктах.

· Эффективность технологических процессов получения пюре из плодов облепихи зависит от биохимических свойств плодов облепихи.

· Оценка новых функциональных продуктов (пюре натуральное, пюре с сахаром, йогурты с добавками пюре) в соответствии с требованиями Федерального закона «Технический регламент на соковую продукцию из фруктов и овощей» №178-ФЗ от 27.10.2008 и Федерального закона «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» № 88-ФЗ от 12.06.2008.

Научная новизна:

· Впервые научно обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования интродуцированного сырья облепихи для обогащения пищевых продуктов. Выявлены функциональные особенности конкретных сортов облепихи крушиновидной, произрастающих в различных экологических условиях: Алтайского края, Красноярского края, Республик Хакасия и Тыва.

· Разработаны рецептура и математическая модель технологических процессов производства пюре из плодов облепихи.

Практическая значимость:

· Разработана научно-техническая документация (стандарт организации): ТУ 9163-001-05152660-2009 «Пюре из облепихи (натуральное с сахаром)».

· Разработанная технология получения пюре из плодов облепихи используется на Черногорском плодоперерабатывающем предприятии ИП Поповенко Н.М.

· Предложенная рецептура функционального йогурта апробирована в промышленных условиях ОАО «Саянмолоко», г. Саяногорск.

· Полученные экспериментальные данные могут быть использованы в лекционных курсах «Товароведение плодов и овощей», «Функциональные добавки», «Товароведение товаров из нетрадиционного сырья».

Апробация работы. Основные результаты исследования докладывались и были обсуждены: на всероссийской конференции «Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья» (Барнаул, 2007, 2009); всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Проблемы гармонии и закономерности в развитии современного мира» (Красноярск, 2009); межрегиональных научно-практических конференциях (Красноярск, 2006-2010).

Разработанная технологическая схема переработки плодов облепихи и получения новых видов продукции апробирована и внедрена в производство на предприятиях ИП Поповенко Н.М., г. Черногорск, ОАО «Саянмолоко», г. Саяногорск.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, в том числе одна в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, приложений. Работа иллюстрирована 22 рисунками и 36 таблицами. Общий объем работы 122 страницы машинописного текста. Библиографических список включает 170 наименований, в том числе 17- на иностранных языках.

Личный вклад. Все результаты лабораторных и полевых исследований, представленные в диссертации, получены автором лично. Вклад автора в работы, выполненные в соавторстве, заключается в обсуждениях, непосредственном участии в анализе и оформлении полученных результатов.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследований, научная новизна и практическая значимость диссертационной работы, отражены вопросы апробации полученных результатов научных исследований, определены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен обзор отечественной и зарубежной литературы по теме исследований. Рассмотрены проблемы оптимизации питания населения РФ, а также возможности улучшения качества продуктов питания за счет использования плодово-ягодного сырья. Изучены ареал дикорастущей и интродуцированной облепихи, биологические особенности, биохимический состав плодов и его изменчивость.

Рисунок 1 - Спецификация объектов исследования

Во второй главе приведена организация эксперимента, обозначены предмет, объект и методы исследования исходя из поставленной цели и задач.

Объектом исследования послужили плоды облепихи крушиновидной восьми сортов, произрастающих в различных природно-климатических регионах (рисунок 1). Предметом исследования является зависимость, определяющая влияние технологических характеристик плодов облепихи крушиновидной на процессы производства и функциональные свойства новых продуктов переработки из плодов облепихи, а также определение качественных показателей продуктов на основе растительного сырья, их соответствие требованиям нормативной документации.

Плоды облепихи собирали в период потребительской зрелости 2005-2008 гг.

Рисунок 2 - Схема проведения исследований

Для решения поставленных задач в работе использовались общепринятые методы испытаний. Статистическая обработка экспериментальных данных и определение достоверности различий проводились с помощью пакетов Statistica 6.0 и DotaPot 8.0.

Общая схема постановки исследования приведена на рисунке 2.

В третьей главе приведены результаты исследования морфологических и биохимических характеристик восьми сортов облепихи, выращиваемых в различных природно-климатических регионах, которые различаются по продолжительности безморозного, вегетационного периодов, количеству и характеру выпадения осадков.

При выборе сорта облепихи для промышленного использования необходимо учитывать его экономически выгодные свойства (масса плодов, характер отрыва плода, околюченность веток и др.). Выявлено, что наибольшей высотой куста и сырьевой продуктивностью отличались сорта облепихи из - Алтайского края (Иня - 2,6 м/12,1 кг/куст; Алтайская - 2,4 м/9,9 кг/куст), Красноярского края (Оранжевая - 2,9 м/11,6 кг/куст; Золотистая Сибири - 2,8 м/11,9 кг/куст), Республики Хакасия (Чуйская - 2,8 м/11,2 кг/куст; Оранжевая - 2,7 м/10,8 кг/куст), Республики Тыва (Чуйская - 2,6 м/9,9 кг/куст; Каа-Хемская - 2,5 м/8,8 кг/куст). Сорт облепихи Чуйская, независимо от региона произрастания, дает стабильно высокие урожаи. Околюченность побегов наблюдалась у местных сортов (Каа-Хемская, Морозная) из республики Тыва. В остальных регионах для облепихи характерна слабая околюченность либо полное её отсутствие. Характер отрыва плода в условиях Алтайского края, республик Хакасия и Тыва - сухой или полусухой, у образцов облепихи из Красноярского края (Золотистая Сибири, Оранжевая) характер отрыва - мокрый. Масса 100 шт. плодов варьирует от 54,3 г (сорт Оранжевая из Хакасии) до 120,8 г (сорт Ажурная из Алтайского края).

Содержание и состав сухих веществ являются одним из основных показателей функциональных свойств плодов и ягод, а также влияют на технологические характеристики плодов для переработки (таблица 1).

По содержанию сухих веществ интерес представляют сорта облепихи из Алтайского края (Иня - 14 %, Чуйская - 14,1 %), Красноярского края (Оранжевая 13,4 %ё Чуйская - 13,9 %), республики Хакасия (Чуйская - 14 %), республики Тыва (Чуйская - 13,4 %). По результатам исследования химического состава мякоти плодов сорта Чуйская выявлено: во всех исследуемых регионах сорт накапливал максимальное количество сухих веществ. Сахара составляют основную долю растворимых веществ. Наибольшее количество сахаров накапливают плоды в Алтайском крае (4,5 % -Иня, Чуйская) и республике Хакасия (4,8 % -Золотистая Сибири). Установлены значительные различия содержания титруемой кислотности: 0,4-2,8 %. Однако вкус плодов тем лучше, чем выше сахарокислотный коэффициент, который может служить адаптационным признаком, а также характеристикой, определяющей выбор сорта для промышленной переработки. Суммарное содержание пектиновых веществ у алтайских форм облепихи составляет от 0,38 до 0,50 %, в том числе 0,33-0,45 % протопектина. В красноярских условиях плоды облепихи содержали от 0,38 до 0,39 % пектиновых веществ (0,34 - 0,37 %), в условиях Хакасии 0,32 % - 0,45 % (0,30-0,37%), Тывы-34 %-38 % (0,29-0,32 %).

Таблица 1 - Содержание органических веществ в плодах облепихи, % от массы сырого вещества

Сорт	Сухие вещества	Сахара	Орг. кислоты	Сахарокислот-ный коэфф.	Липиды
Образцы Алтайской опытной станции
Ажурная	13,8±0,06	3,5±0,06	2,7±0,2	1,3±0,1	5,3±0,3
Алтайская	13,5±0,05	3,1±0,03	2,8±0,04	1,1±0,02	3,6±0,03
Иня	14,0±0,06	4,5±0,05	1,7±0,05	2,6±0,1	4,2±0,04
Чуйская	14,1±0,01	4,5±0,06	1,3±0,2	3,6±0,6	4,7±0,03
Образцы Красноярской плодово-ягодной станции
Золотистая Сиб.	12,6±0,09	4,2±0,08	2,1±0,01	2,0±0,05	2,6±0,4
Оранжевая	13,4±0,07	3,5±0,09	2,8±0,1	1,3±0,06	2,9±0,1
Чуйская	13,9±0,04	4,1±0,03	1,8±0,2	3,4±0,5	3,9±0,1
Образцы опытной станции НИИ аграрных проблем Хакасии, п. Зеленое
Золотистая Сиб.	13,4±0,02	4,8±0,1	2,1±0,03	2,3±0,06	3,1±0,08
Оранжевая	13,5±0,03	3,5±0,04	1,5±0,03	2,3±0,07	3,5±0,1
Чуйская	14,0±0,1	4,5±0,02	1,6±0,04	2,8±0,08	5,0±0,1
Образцы Шагонарского заповедника, Республика Тыва
Каа - Хемская	12,6±0,06	2,9±0,03	0,4±0,04	7,2±0,6	3,8±0,2
Морозная	13,0±0,03	3,8±0,1	0,6±0,05	6,3±0,6	4,9±0,3
Чуйская	13,4±0,03	3,6±0,04	1,2±0,06	3,0±0,2	4,9±0,08

Особенностью облепихи является накопление липидов в плодах. Анализ совокупности по годам позволил установить, что процесс накопления липидов в плодах коррелирует с содержанием сухих веществ, существует обратная связь с массой плодов. Мелкоплодные сорта содержат липидов больше, чем крупноплодные. В мякоти плодов облепихи в липидах из насыщенных жирных кислот преобладают миристиновая, пальмитиновая, эйкозановая и тетракозановая, полиненасыщенных - олеиновая, линолевая и б-линоленовая, пальмитолеиновая и гексадекадиеновая. Большее накопление ненасыщенных жирных кислот характерно для растительных организмов, распространенных в холодных природных зонах. Все исследуемые нами образцы облепихи имеют сбалансированный жирнокислотный состав. Данные по масличности плодов облепихи характеризуют их как ценное пищевое сырьё. плодовый ягодный биологический облепиха

Плоды разных экологических групп облепихи отличаются по накоплению аскорбиновой кислоты в плодах (таблица 2). Содержание витамина С варьирует от 84,0 до 281,2 мг%. Высокие значения отмечены у сортов из Красноярского края (160,8 - 281,2 мг%) и республики Хакасия (109,2- 141,0 мг%). Низкие значения витамина С установлены для всех сортов облепихи, растущей в республике Тыва (84,0-105,1 мг%). Высокое накопление токоферолов характерно для всех сортов облепихи из республики Хакасия (9,2-13,7 мг%) и Тыва (12,5-13,1 мг%). Выявлено, что накопление каротина находится в прямой зависимости от содержания сухих веществ и в обратной - от массы плода.

Состав золы плодов облепихи разнообразен. Среди компонентов минерального состава в значительных количествах присутствуют: калий, кальций, магний, железо, цинк, медь, необходимые для организма человека.

Таблица 2 - Содержание витаминов в плодах облепихи, мг%

Сорт	Вит. С	Вит. Е	Каро-тиноиды	Вит. РР
Образцы Алтайской опытной станции
Ажурная	110,6±0,01	10,0±0,04	12,4±0,05	0,36±0,02
Алтайская	104,0±0,01	6,3±0,03	11,7±0,03	0,51±0,03
Иня	114,4±0,01	5,2±0,03	13,1±0,04	0,29±0,02
Чуйская	134,6±0,01	12,0±0,05	9,7±0,002	0,45±0,03
Образцы Красноярской плодово-ягодной станции
Золотистая Сиб.	160,8±0,02	10,6±0,04	10,2±0,03	0,80±0,08
Оранжевая	281,2±0,03	7,7±0,04	9,8±0,03	0,42±0,02
Чуйская	120,0±0,01	10,8±0,03	11,2±0,03	0,35±0,03
Образцы опытной станции НИИ аграрных проблем Хакасии, п. Зеленое
Золотистая Сиб.	135,8±0,02	9,2±0,04	13,1±0,04	0,89±0,08
Оранжевая	141,0±0,03	10,0±0,04	13,9±0,04	0,94±0,03
Чуйская	109,2±0,03	13,7±0,03	14,5±0,05	1,02±0,1
Образцы Шагонарского заповедника, Республика Тыва
Каа - Хемская	84,0±0,003	12,5±0,05	10,2±0,03	0,44±0,05
Морозная	95,1±0,004	13,1±0,06	15,6±0,05	0,49±0,05
Чуйская	105,1±0,01	13,0±0,06	11,5±0,03	0,98±0,08

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что плоды облепихи являются ценным сырьем с точки зрения содержания биологически активных веществ. Проведенные исследования по морфологии и химическому составу плодов облепихи из четырех исследуемых регионов позволяют увидеть наиболее перспективные сорта для промышленной переработки (Алтайская, Иня, Чуйская из Алтайского края, Оранжевая, Чуйская из Красноярского края, Чуйская, Оранжевая из Хакасии, Морозная, Чуйская из Тывы). Это дает возможность выбора сырья для обогащения традиционных продуктов питания необходимыми микронутриентами.

В четвертой главе приведена технология получения пюре натурального из плодов облепихи. Для разработки рецептуры пюре из плодов облепихи использовали сорт облепихи Чуйская как наиболее распространенный в Сибирском регионе, обладающий высокими товарно-технологическими свойствами и оптимальными биохимическими характеристиками. Аппаратурно-технологическая схема производства функционального пюре из плодов облепихи приведена на рисунке 5. Выход пюре натурального из плодов облепихи, по представленной схеме составляет 77 %. Оптимальное соотношение компонентов в пюре с сахаром: 1: 0,2 (пюре : сахар).

В условиях непростой экологической обстановки безопасность свежей плодово-ягодной продукции является актуальной проблемой. В связи с этим была проведена оценка безопасности плодов облепихи. Плоды облепихи соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01, что позволяет использовать данное растительное сырье для всех видов переработки без ограничений.

Исследованы органолептические, физико-химические и микробиологические показатели качества полученных продуктов. Результаты свидетельствуют, что продукты переработки из плодов облепихи являются ценным в пищевом отношении сырьем (таблица 3).

Рисунок 5 - Аппаратурно-технологическая схема производства пюре из плодов облепихи:

1 - сырье; 2 - загрузочная воронка; 3 - блок обработки плодов; 4 - протирочный аппарат; 5 - насос; 6 - вакуумный насос; 7 - вакуум-аппарат; 8 - накопительная емкость; 9 - гомогенизатор; 10 - фасовочно-дозирующий аппарат.

Таблица 3 - Пищевая и биологическая ценность продуктов переработки плодов облепихи

Показатель	Значение
	Пюре натуральное	Пюре с добавлением сахара
Массовая доля растворимых сухих веществ, (x,%)	46,89±0,57	63,92±1,12
Общее содержание сахаров, (y,%)	4,02±0,2	26,03±1,1
Массовая доля титруемых кислот, (z,%)	1,2±0,008	0,9±0,05
Массовая доля каротиноидов, мг/100 г	12,9±0,02	12,7±0,31
Массовая доля витамина С, мг/100 г	41,9±0,09	43,1±0,42
Массовая доля витамина Е, мг/100 г	11,0±0,36	11,7±0,03
Массовая доля витамина РР, мг/100 г	0,83±0,3	0,87±0,1
Энергетическая ценность в 100 г/ккал	240	272

Употребление 100 г пюреобразных продуктов из плодов облепихи в качестве десерта способно удовлетворить суточную потребность в в-каротине, витамине Е - 60 % и аскорбиновой кислоте - на 70 %. Пюре из плодов облепихи натуральное содержит витамина РР в количестве 0,83 %, пюре с добавлением сахара - 0,87 %. Энергетическая ценность пюре натурального - 240 ккал, пюре с сахаром - 270 ккал.

Схема технологических процессов производства продуктов переработки из плодов облепихи представлена в виде информационно-логической модели, на которой даны обозначения звеньев и интенсивностей переходных процессов. Например, лVI - интенсивность потока из звена V в звено I (рисунок 6).

Для модельного представления процессов в технологической линии предлагается следующая система дифференциальных уравнений, зависящая от параметров x, y, z:

,

,

,

,

,

,

,

,

,

где t - время, ч; x - содержание сухих веществ, %; y - содержание сахаров, %; z - содержание кислот в пюре из плодов облепихи, %; Wе(t) - случайный гауссовский процесс.

Рисунок 6 - Информационно-логическая модель технологических процессов производства пюре из плодов облепихи

Начальные условия: Wv(0)=v (начало процесса - в начальный момент времени), t=0, WV(0)=v, WI(0)=0, WO(0)=0, WM(0)=0, WI(0)=0, WP(0)=0, WPs(0)=0, WS(0)=s, WT(0)=0, WTs(0)=0, WF(0)=0, WFs(0)=0, WH(0)=0 вместе с предложенной системой дифференциальных уравнений определяют задачу Коши. В результате вычислительного эксперимента при различных значениях интенсивностей процессов установлено, что решение задачи Коши для системы дифференциальных уравнений, зависящей от параметров x, y, z, является моделью динамики технологических процессов.

Содержание сухих веществ (х) для пюре натурального изменяется в диапазоне от 46,233 до 47,215 %, причем оптимум достигается в точке х0=46,925 % (рисунок 7); для пюре с сахаром - от 63,547 до 64,211 %, х0=63,898 % (рисунок 8).

Рисунок 7 - Выход пюре натурального Рисунок 8 - Выход пюре с сахаром в зависимости от содержания сухих в зависимости от содержания сухих веществ при y=4,02 %, z=1,2 % веществ при y=26,03 %, z=0,9 %

Содержание сахаров (y) для пюре натурального находится в диапазоне от 3,987 до 4,225 %, оптимум достигается в точке y0=4,031 % (рисунок 9); для пюре с сахаром - от 24,999 до 26,251 %, y0=26,281 % (рисунок 10).



Рисунок 9 - Выход пюре натурального Рисунок 10 - Выход пюре с сахаром в зависимости от содержания сахаров в зависимости от содержания сахаров при х=46,89 %, z=1,2 % при х=63,92 %, z=0,9 %

Расчеты при соотношении 1:1 (пюре : пюре с сахаром) при различных значениях загружаемой массы сырья v показали асимптотическую устойчивость процесса: выход продукта с сахаром составляет , без сахара - ; заполнение звена хранения начинается с критической точки tк = 3,52 ч независимо от начальной загружаемой массы сырья v. По завершении технологического процесса из загружаемой массы получено пюре, где - прибавка за счет введения сахара (рисунок 11).

Рисунок 11 - Сравнение динамического производства продукта с сахаром (Fs) и без сахара (F): а) при соотношении 1:1; б) при соотношении 2:3, у=0,2;

Аналогичные эксперименты на компьютере при соотношении 2:3 (пюре : пюре с сахаром) показали, что выход продукта из загруженной массы сырья v для пюре с сахаром составляет , а без сахара . Общий выход составляет , где - прибавка за счет введения сахара. В результате лабораторных исследований при различных соотношениях пюре: пюре с сахаром методом хронометража построены эмпирические зависимости (t). Так, при соотношении 2:3 максимальное отклонение эмпирической кривой от теоретической (расчетной по модели) составляет 2,57 % (рисунок 12).

В целом при различных соотношениях пюре : пюре с сахаром эмпирическая кривая (t) отклоняется от теоретической (t) не более чем на 5 %. Случайность процессов обусловлена неоднородностью загружаемого сырья, поэтому кривая динамики полученная в лабораторных условиях, отличается от расчетов на компьютере. Следовательно, разработанная модель может быть использована для прогнозных целей.

Рисунок 12 - Динамики производства продукта с сахаром (Fs):

WFs(t) - теоретическая кривая, W*Fs(t) - эмпирическая кривая

Пюре натуральное и пюре с сахаром из плодов облепихи по микробиологическим показателям отвечают требованиям Федерального закона «Технический регламент на соковую продукцию из фруктов и овощей» №178-ФЗ от 27.10.2008 и СанПиН 2.3.2.1078-01 (неспорообразующие микроорганизмы, плесневые грибы и дрожжи не выделены на протяжении 12 мес. хранения). Таким образом, продукты переработки из плодов облепихи являются ценным и безопасным сырьем, что позволяет использовать их в качестве самостоятельного продукта и как физиологически функциональный наполнитель для традиционных продуктов питания.

Разработан нормативно-технический документ (СО): ТУ9163-001-05152660-09 «Пюре из плодов облепихи (натуральное)». Ориентировочные технико-экономические расчеты показали, что производство продуктов из плодов облепихи рентабельно, срок окупаемости составляет 2 года.

Учитывая полезность и популярность кисломолочных продуктов у населения, нами проводились научные исследования по разработке рецептур йогуртов функционального назначения с использованием пюре из плодов облепихи.

С целью обоснования производства были определены значения показателей качества: органолептические, физико-химические и микробиологические. Для определения органолептических показателей йогурта «Облепиховый» пользовались требованиями, предъявляемыми ГОСТ Р 51331-99 «Йогурты. Общие технические условия» и Федерального закона «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» № 88-ФЗ от 12.06.2008. При добавлении пюре из плодов облепихи улучшаются органолептические свойства йогурта, он приобретает приятный вкусоароматический букет исходного сырья. Вкус и запах йогуртов на основе добавки пюре из облепихи зависит от количественного содержания вводимой добавки. Установлено, что наилучшими органолептическими свойствами обладали йогурты с 10 % (пюре натуральное) и 7 % (пюре с сахаром) внесенной добавкой. В качестве контрольного образца использовали йогурт, выработанный по стандартной рецептуре и технологии без добавок.

Результаты физико-химических показателей полученных продуктов в сравнении с контрольным образцом представлены в таблицах 4, 5.

Таблица 4 - Физико-химические показатели йогуртов на основе добавки пюре из плодов облепихи натурального

Показатель	Образец
	Фрукт. йогурт ГОСТ Р 51331-99	Добавка 5 %	Добавка 7 %	Добавка 10 %
Массовая доля жира, %	2,1±0,2	2,4±0,08	2,8±0,3	3,1±0,3
Массовая доля молочного белка, %, не менее	2,8±0,1	2,8±0,01	2,8±0,01	2,8±0,01
Массовая доля сухих обезжиренных веществ молока, %, не менее	8,5±0,1	8,5±0,2	8,7±0,1	8,7±0,1
Массовая доля общего сахара, %	11±0,01	13,4±0,01	13,9±0,02	14,2±0,02
Фосфатаза	Отсутст.	Отсутст.	Отсутст.	Отсутст.
Кислотность, °Т	80±0,01	79,7±0,01	79,3±0,01	79,2±0,01

Добавление пюре из плодов облепихи способствовало увеличению количества углеводов в готовых изделиях, жира и витаминов. Накопление витаминов происходит постепенно в зависимости от количества вносимой добавки. Наилучшие показатели имели йогурты с 10 % добавкой пюре натурального от основного сырья и с 7 % добавкой пюре с сахаром.

Таблица 5 - Физико-химические показатели йогуртов на основе добавки пюре из плодов облепихи с сахаром

Показатель	Образец
	Фрукт. йогурт ГОСТ Р 51331-99	Добавка 3 %	Добавка 5 %	Добавка 7 %
Массовая доля жира, %	2,1±0,2	2,4±0,08	2,8±0,3	3,1±0,3
Массовая доля молочного белка, %, не менее	2,8±0,1	2,8±0,01	2,8±0,0	2,8±0,01
Массовая доля сухих обезжиренных веществ молока, %, не менее	8,5±0,1	8,6±0,1	8,6±0,1	8,8±0,2
Массовая доля общего сахара, %	11±0,01	13,4±0,01	13,9±0,02	14,2±0,02
Фосфатаза	Отсутст.	Отсутст.	Отсутст.	Отсутст.
Кислотность, °Т	80±0,01	79,7±0,01	79,3±0,01	79,2±0,01

По микробиологическим показателям йогурт на основе пюре из плодов облепихи удовлетворяет требованиям качества и безопасности, регламентированным для кисломолочных продуктов.

Йогурты с функциональным действием на основе пюре из плодов облепихи имеют высокие дегустационные характеристики; удовлетворяют требованиям физико-химических показателей качества; обладают повышенной биологической ценностью. Новое изделие позволяет не только рационализировать питание населения сбалансированными продуктами, но и расширить ассортимент кисломолочных продуктов. Получение их можно осуществлять на традиционном оборудовании без дополнительных затрат на аппаратурное оформление технологического процесса.

Основные выводы

1. На основе выполненного аналитического обзора литературы установлено, что плоды облепихи обладают широким спектром биологически активных веществ, что характеризует её как ценное поливитаминное, лекарственное и пищевое сырье.

2. Предложенная методика научно-практического исследования позволила создать структуру технологии получения функциональных продуктов из плодов облепихи (пюре натуральное, пюре с сахаром).

3. Выявлены перспективные сорта облепихи, позволяющие использовать её в качестве сырья для производства функциональных продуктов питания в промышленных масштабах. Наиболее оптимальными по биохимическим показателям являются сорта облепихи из Алтайского края (Алтайская, Иня, Чуйская), Красноярскоого края (Оранжевая, Чуйская), Республики Хакасия (Оранжевая, Чуйская), Республики Тыва (Морозная, Чуйская).

4. Разработанная аналитическая модель технологических процессов производства пюре из плодов облепихи позволила рассчитать оптимальные значения режимных параметров: x - 46,985 %, 63,85 % (содержание сухих веществ), y - 4,102 %, 25,546 % (содержание сахаров), z - 1,024 %, 0,964 % (содержание кислот) для пюре натурального и с добавлением сахара соответственно. Лабораторные опыты показали, что полученные значения отличаются от теоретических не более 5 %.

5. Использование пюре из плодов облепихи в качестве функциональной добавки позволило получить новые рецептуры йогуртов удовлетворяющих суточную потребность в в-каротине, витамине Е - на 60 % и аскорбиновой кислоте - на 70 %. Определены дозы вносимой добавки - 10 и 7 % для пюре натурального и пюре с сахаром соответственно. Обогащение йогуртов происходит за счет углеводов, липидов и микронутриентов. Срок окупаемости предложенной технологии 2 года.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

Научные публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Гуленкова Г.С. (Шин Г.С.). Исследования перспективных сортов облепихи Hippophae L., интродуцированных в Красноярском крае / Г. С. Гуленкова, Г. Г. Чепелева // Вестник КрасГАУ. - Красноярск, 2007. № 1 (16). С. 111-115.

Другие научные публикации

1. Гуленкова Г. С. (Шин Г. С.). К вопросу о применении в питании интродуцированных в красноярском крае сортов облепихи / Г.С. Гуленкова, Г.Г. Чепелева // Здоровое питание основа жизнедеятельности человека. - Красноярск, 2006. С. 253-256.

2. Гуленкова Г. С. (Шин Г. С.). Сравнительная характеристика сортотипов облепихи, выращиваемых в Красноярском крае / Г. С. Гуленкова, Г. Г. Чепелева // Эколого-экономические проблемы региональных рынков товаров и услуг. - Красноярск, 2006. С. 276-281.

3. Гуленкова Г. С. (Шин Г. С.). Эколого - географическая изменчивость морфологических показателей облепихи (Hippophae rhamnoides L.) / Г. С. Гуленкова, Г. Г. Чепелева // Актуальные проблемы современной науки и пути их решения. - Красноярск, 2007. С. 117-119.

4. Гуленкова Г. С. (Шин Г. С.). Облепиха - природный источник биологически активных веществ / Г. С. Гуленкова, Г. Г. Чепелева // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья. - Барнаул, 2007. С. 339-342.

5. Гуленкова Г. С. (Шин Г. С.). Исследование жирнокислотного состава плодов облепихи (Hippophae rhamnoides L.) / Г. С. Гуленкова, Г. Г. Чепелева // Идентификация и фальсификация продовольственных товаров. - Красноярск, 2007. С. 91-94.

6. Гуленкова Г. С. (Шин Г.С.). Использование плодов облепихи (Hippophae rhamnoides L.) в производстве йогуртов / Г. С. Гуленкова, Г. Г. Чепелева // Актуальные проблемы современной науки и пути их решения. - Красноярск, 2008. С. 134-136.

7. Гуленкова Г. С. (Шин Г.С.). Анализ изменчивости статистических показателей облепихи (Hipporaл rhamnoides L.) одного биологического сорта / Г. С. Гуленкова, Г. Г. Чепелева // Эколого-экономические проблемы региональных рынков товаров и услуг. - Красноярск, 2008. С. 205-207.

8. Гуленкова Г. С. (Шин Г.С.). Исследование плодов облепихи крушиновидной, интродуцированной в Республике Хакасия / Г. С. Гуленкова, Г. Г. Чепелева // Проблемы гармонии и закономерности в развитии современного мира. - Красноярск, 2009. С. 160-162.

9. Гуленкова Г. С. (Шин Г.С.). Исследование плодов облепихи крушиновидной, интродуцированной в Республике Тыва / Г. С. Гуленкова, Г. Г. Чепелева // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья. - Барнаул, 2009. С. 94-95.

10. Гуленкова Г. С. (Шин Г. С.). Исследование плодов облепихи крушиновидной, растущей в Республике Тыва / Г. С. Гуленкова, Г. Г. Чепелева // Эколого-экономические проблемы региональных рынков товаров и услуг. - Красноярск, 2010. С. 310-312.

Размещено на Allbest.ru