Технології білково-вуглеводного концентрату і соусів з чорноморських мідій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Київський національний торговельно-економічний університет

УДК 664.87:639.64

Спеціальність 05.18.16 - технологія продуктів харчування

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

ТЕХНОЛОГІЇ БІЛКОВО-ВУГЛЕВОДНОГО КОНЦЕНТРАТУ І СОУСІВ З ЧОРНОМОРСЬКИХ МІДІЙ

Битютська Ольга Євгенівна

Київ - 2011



Дисертацією є рукопис

Роботу виконано в Південному науково-дослідному інституті морського рибного господарства та океанографії (ПівденНІРО) Державного агентства рибного господарства України

Науковий керівник доктор технічних наук, професор Лебська Тетяна Костянтинівна, Національний університет біоресурсів і природокористування України, завідувач кафедри технології м'ясних, рибних і морепродуктів

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Кравченко Михайло Федорович, Київський національний торговельно-економічний університет, професор кафедри технології і організації ресторанного господарства

кандидат технічних наук, доцент Манолі Тетяна Анатоліївна, Одеська національна академія харчових технологій, доцент кафедри технології консервування

Захист відбудеться 19 жовтня 2011 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.055.02 при Київському національному торговельно-економічному університеті за адресою: 02156, м. Київ, вул. Кіото, 21, ауд. Д-221.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного торговельно-економічного університету за адресою: 02156, м. Київ, вул. Кіото, 19.

Автореферат розісланий 16 вересня 2011 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради О.В. Сидоренко



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Однією з найважливіших проблем суспільства є мінімізація негативного впливу довкілля на людину, що супроводжується зниженням резистентності до інфекції, виснаженням стрес-лімітованої антиоксидантної системи організму, збільшенням частки захворювань щитовидної залози, атеросклерозу, онкології, діабету та ін. У зв'язку з цим виникає необхідність профілактики та корекції порушень, зумовлених ослабленим імунітетом, накопиченням токсичних продуктів окиснення, екстремальними ситуаціями тощо. Особливу зацікавленість викликають розробки функціональних продуктів і дієтичних добавок природного походження, які мають антиоксидантні властивості, підвищують резистентність організму до різноманітних несприятливих впливів, спроможні заповнити дефіцит незамінних нутрієнтів і не мають побічних ефектів.

З урахуванням різноманітності морських гідробіонтів у світі постійно проводяться наукові дослідження у галузі створення нових технологій продукції спеціального призначення на їх основі. Вагомий внесок у розроблення нових оздоровчих продуктів і препаратів з високим профілактичним ефектом із морських гідробіонтів зробили вітчизняні та закордонні вчені: Л.С. Абрамова, І.С. Ажгихин, З.М. Доценко, М.Ф. Кравченко, В.Н. Корзун, Т.К. Лебська, М.В. Нехорошев, М.В. Новикова, Т.М. Овсяннікова, М.І. Пересічний, Н.І. Рехіна, Г.Б. Рудавська, Т.М. Сафронова, Т.А. Сиволоцька, Л.І. Симонова, Л.М. Епштейн, В.І. Циприян, M.A. Murado, M.R. Schmeer та ін.

Одним з перспективних шляхів рішення проблеми оздоровчого харчування є розробка технологій гідролізованих продуктів з антиоксидантними властивостями, прогнозування зміни їх якості від умов отримання та можливостей їх подальшого застосування. Результати теоретичних досліджень показали актуальність і доцільність створення технологій білково-вуглеводного концентрату і соусів, що дозволяють отримати продукти з вираженими антиоксидантними властивостями та максимально зберегти біологічну цінність чорноморських мідій.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у Лабораторії біотехнологічних досліджень Південного науково-дослідного інституту морського рибного господарства та океанографії (ПівденНІРО) у рамках Державних програм за темами: «Создать систему научно-производственных предприятий по промышленному выпуску биологически активных веществ лечебно-профилактического назначения из моллюсков и микроводорослей», № 0194U029942 (1994-1998 рр.); «Провести исследования и разработать нетрадиционные технологии и оборудование по переработке гидробионтов Черного моря на пищевые и кормовые добавки», № 0100U003927 (2000 р.); «Изучение некоторых полимеров гидробионтов и разработка методов их выделения», № 0100U005428 (2004 р.); «Розробка технологій та нормативної документації на одержання біологічно активних харчових добавок з молюсків», № 0105U007326 (2006 р.); «Розробка технології і проектної документації на виробництво комбікормів і кормових добавок для тваринництва з мідій та водоростей» № 0105U007329 (2005-2007 рр.); «Розробка галузевих нормативних і методичних документів з контролю продукції з риби та інших водних живих ресурсів відповідно до вимог ЄС, міжнародних і Європейських стандартів, що регламентують випуск безпечної продукції всередині країни і на експорт; створення галузевої системи контролю якості» № 0106U004385 (2008 р.).

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є наукове обґрунтування і розробка технологій білково-вуглеводного концентрату (БВК) і соусів з його використанням з культивованих чорноморських мідій. Для досягнення зазначеної мети поставлено і вирішено такі завдання:

- провести аналіз літературних джерел щодо переробки молюсків, дослідження їх якості, а також визначення перспективного напряму у технології та створення нової продукції дієтичного та функціонального призначення;

- вивчити технохімічний склад, сезонну мінливість, якість чорноморських мідій, культивованих у Керченської протоці; оцінити харчову цінність дрібних мідій (від 3010-3 м) та можливість їх використання у технології БВК;

- науково та експериментально обґрунтувати і розробити технологію БВК; чорноморський мідія соус білковий

- побудувати математичну модель процесу гідролізу мідій методом багатофакторного аналізу;

- визначити якість БВК за показниками харчової, біологічної цінності та безпечності; встановити умови та терміни зберігання продукту;

- оцінити медико-біологічну та доклінічну ефективність БВК;

- науково та експериментально обґрунтувати і розробити технологію соусів з використанням БВК;

- визначити якість соусів з БВК; встановити умови та терміни зберігання продукції;

- розробити нормативну документацію та здійснити комплекс заходів щодо впровадження результатів досліджень у практику;

- розрахувати інтегральний показник якості та конкурентопридатності БВК і соусів;

- оцінити соціальну та економічну ефективність виробництва БВК та соусів з його використанням.

Об'єкт дослідження - технології білково-вуглеводного концентрату та соусів з його використанням.

Предмет дослідження - культивовані чорноморські мідії, параметри, режими гідролізу мідії-сирцю та інші етапи технології БВК, якість БВК та соусів з використанням БВК за показниками харчової, біологічної цінності, безпечності, інтегральний показник якості, конкурентопридатність.

Методи дослідження - органолептичні, фізико-хімічні, біохімічні, мікробіологічні, спектрофотометричні, математичного моделювання та статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів.

Вперше:

- на основі системного аналізу літературних джерел, сучасних уявлень нутриціології, на підставі результатів експериментальних досліджень, комплексу біохімічних показників, за допомогою методів математичного моделювання науково обґрунтовано та розроблено оригінальні технології БВК і соусів з чорноморських культивованих мідій;

- здійснено принципово новий підхід до гідролізу молюсків, заснований на особливостях біохімічного складу м'яса мідії (наявністю значної кількості вуглеводів), який передбачає двоетапний гідроліз з використанням на першому етапі ферменту амілолітичної дії, на другому - протеолітичної;

- в якості джерела амілолітичного ферменту використано водний екстракт ячмінного солоду, що дозволило гідролізувати вуглеводну компоненту сировини (до 85,2 % первинного вмісту у сировині) та підвищити ефективність протеолізу (до 77,2 % первинного вмісту білка у сировині), збагатити концентрат поживними речовинами солоду (зокрема, вуглеводами, мінеральними речовинами та ін.) і в результаті отримати БВК з високою біологічної цінністю, що характеризується присутністю усіх незамінних амінокислот (43,7 % загального вмісту амінокислот), ессенціальних 3, 6 ПНЖК (22,2 % жирних кислот), вуглеводів (зокрема, аміноцукорів) та ін.;

- зважаючи на закономірності процесу гідролізу, експериментально встановлено оптимальне дозування ферментів при певному гідромодулі мідії : вода, значення рН субстрату, температура і тривалість процесу;

- науково обґрунтовано використання БВК у технології соусів, що забезпечує цю харчову продукцію функціональними властивостями. За комплексом показників з урахуванням коефіцієнтів вагомості соуси з БВК відрізнялись від прототипу більшими значеннями.

Дістало подальший розвиток:

- дослідження антиоксидантної активності БВК, що забезпечується вмістом таких амінокислот. як метіонін, цистеїн, таурин та двома біополімерами, які зв'язують до 40,0 % білкових речовин та 57,0 % вуглеводів концентрату;

- на основі дослідження показників якості БВК і соусів доведено їх функціональну спрямованість, яка полягає у вмісті комплексу незамінних факторів харчування;

- встановлено умови (4±2єС) і термін (12 місяців) зберігання БВК, соусів 21600 с. (6 год.) та відповідність медичним критеріям безпечності, затвердженим МОЗ України, щодо дієтичних добавок.

- експериментальні дослідження і доклінічна апробація ефективності впливу БВК на природну антиоксидантну, кровотворну, травну системи організму людини.

Наукову новизну технічного рішення підтверджено патентом України на винахід № 17362 А «Спосіб одержання білково-вуглеводного мідійного концентрату» та деклараційними патентами № 60504 А «Біополімер з тканин молюсків, спосіб його виділення та біологічні властивості» і № 60278 «Спосіб отримання соусів з мідійного бульйону».

Практичне значення одержаних результатів. На основі результатів дослідження розроблено маловідходні технології БВК та соусів, нормативну документацію на розроблену продукцію і впроваджено виробництво БВК на експериментальній ділянці ПівденНІРО.

Встановлено економічну доцільність використання мідій розміром від 0,03 м для отримання БВК, що дозволяє знизити собівартість 1000 кг культивованих мідій на 1,6-2,4 тис. грн.

Використання нової технології БВК зумовило скорочення терміну гідролізу мідій у 2-3 рази (1,5·3600 с проти (3,5...4,5) 3600 с у прототипу), дозволило знизити витрати протеолітичного ферменту у 5-7 разів (0,15 % проти 0,75...1,0 %) та знизити собівартість готового продукту.

Результати досліджень дозволили розробити способи отримання, нормативну документацію: СОУ 15.8-34821206-020:2008 «Дієтична добавка. Концентрат білково-вуглеводний з мідій. Технічні умови», Технологічна інструкція 15.8-34821206-012:2008.

Особистий внесок здобувача полягає у науковому обґрунтуванні теми та програми досліджень, вивченні хімічного та біохімічного складу і мікробіологічних характеристик сировини, обґрунтуванні і розробці параметрів та режимів технологічних процесів, в організації та проведенні досліджень у лабораторних і виробничих умовах, обробці та узагальненні отриманих експериментальних даних, здійсненні контролю за якістю отриманих продуктів, участі у спільних роботах з визначення біологічної активності концентрату і біополімерів мідій (у постановці експериментів, узагальненні матеріалів, їх теоретичному обґрунтуванні); розробці нормативно-технічної документації, публікації результатів теоретичних та експериментальних досліджень.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень обговорювались і отримали позитивні оцінки на наукових, науково-практичних конференціях, семінарах: на щорічних звітних сесіях Південного науково-дослідного інституту морського рибного господарства та океанографії (ПівденНІРО, м. Керч, 1994-2010 рр.); на виїзній сесії президії Кримської Академії наук (ПівденНІРО, м. Керч, 1999 р.); на V Російському національному конгресі «Человек и лекарство» (Москва, 1998 р.); на 2-й Міжнародній конференції «Отдаленные медицинские последствия чернобыльской катастрофы» (м. Київ, 1998 р.); на Міжнародній науковій конференції «Естественно-биологические и экологические проблемы Восточного Крыма» (м. Керч, 2000 р.); на I З'їзді токсикологів України (м. Київ, 2001 р.); на IV Міжнародній конференції «Дети Чернобыля - медицинские последствия и социально-психологическая реабилитация» (м. Київ, 2003 р.); на VIII Міжнародній науково-практичній конференції «Актуальні проблеми токсикології. Безпека життєдіяльності людини», семінарі «Токсикологічні проблеми харчових продуктів» (м. Київ, 2007 р.); на Міжнародній науково-практичній конференції «Віддалені наслідки впливу іонізуючого випромінювання» (м. Київ, 2007 р.); на V Національній науково-практичній конференції з міжнародною участю «Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека» (м. Смоленськ, 2007 р.); семінарі «Нагальні проблеми розвитку рибного господарства України» під час виставки «FishExpo-2007» (м. Київ, 2007); Всеукраїнській науково-практичній конференції «Тривалий розвиток Азово-чорноморського регіону» (м. Керч, 2009).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 18 робіт, у тому числі в фахових виданнях, затверджених ВАК України - 10, 5 - у матеріалах з'їздів та конференцій, отримано 3 патенти України на винаходи.

Структура та обсяг роботи. Дисертація, викладена на 195 сторінках друкованого тексту, складається зі вступу, 7 розділів, висновків, списку використаних джерел, що охоплює 321 літературне джерело, у тому числі 32 зарубіжних. Робота містить 44 рисунки, 82 таблиці і 10 додатків на 107 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми досліджень, визначено наукову новизну та практичну цінність роботи, сформульовано основну мету та завдання досліджень.

У першому розділі “Сучасні аспекти технології переробки молюсків” наведені результати аналітичного огляду науково-технічної вітчизняної та зарубіжної літератури щодо сучасного стану та перспектив розвитку марикультури, порівняльного аналізу біохімічного складу та біологічної цінності мідій з різних регіонів Світового океану, світового досвіду у виробництві харчових і біологічно активних продуктів з мідій.

Визначено, що за останні 10 років обсяги культивованих молюсків у світі зросли майже у 2 рази (до 13,0 млн т). Перспективність великомасштабного розвитку культивування мідій в Україні тісно пов'язана з наявністю інноваційних технологій з отримання високорентабельної і ефективної продукції.

Порівняльний аналіз біохімічного складу мідій дозволив встановити, що чорноморські мідії природних популяцій і марикультури не поступаються за харчовою, біологічною цінністю та ефективністю молюскам інших акваторій.

Актуальність і доцільність нового підходу до способу обробки мідій з отриманням гідролізату (концентрату) ґрунтується на специфічності біохімічного складу сировини та особливостей проведення гідролізу з використанням на першому етапі ферменту амілолітичної, на другому - протеолітичної дії.

У другому розділі “Організація, предмети, матеріали та методи дослідження” сформульовано програму аналітичних та експериментальних досліджень, наведено характеристику предметів та методів досліджень. Загальну схему проведення досліджень відображено на рис. 1. У роботі використано сучасні та стандартні методи досліджень.

Відбір проб та підготовку до аналізу здійснювали згідно з ГОСТ 7631 і ГОСТ 7636. Розмірно-масовий склад мідій визначали за МР ВНІРО (1981), хімічний склад сировини і продуктів - згідно з ГОСТ 7636 за такими показниками: загальний вміст вологи; вологоутримувальна здатність мідії-сирцю; азот загальний; амінний азот; азот летких основ, у т.ч. аміаку, триметиламіну; масова частка жиру, золи, хлористого натрію.

Білково-водний коефіцієнт сировини визначали за методикою І.П. Леванідова та ін. (1987); ступінь гідролізу білку - відносно амінного азоту в гідролізаті до загального азоту сировини, взятого на гідроліз; активну кислотність середовища (рН) - згідно з ГОСТ 7636, ГОСТ 28972, окиснювально-відновний потенціал концентрату (рН 6,9-7,0) - за допомогою іономіру ЭВ-74.

Фракційний склад білків, небілкового азоту оцінювали за А.А. Лазаревським (1955); амінокислотний склад білків - за допомогою ААА ттт 339 (“Мікротехна”, ЧРСР).

Вміст ліпідів визначали методом E. Blight & W. Dyer (1959); фракційний склад ліпідів - методом тонкошарової хроматографії (Кейтс М., 1975); жирнокислотний - мікрометодом згідно з Н. Криловою та Ю. Лясковською (1961) та методом газорідинної хроматографії за допомогою ГРХ (“Хром-5”, ЧРСР) - згідно з ГОСТ 30418; йодне число ліпідів - згідно з ГОСТ 7636, розрахунок коефіцієнта ефективності ліпідів у концентраті за методикою Г. Рудавської та ін. (2002).

Вміст вуглеводів визначали з антроновим реактивом за допомогою КФК-2МП-УХЛ 4.2 (“ПО ЗОМЗ”, СРСР) (Асатіані В.С. і ін., 1987; СОУ 15.8-34821206-020:2008); редукуючі речовини (РР) - ебуліостатичним методом, кількісне визначення моноцукрів - фероцианідним методом по Хагердону-Иенсену (Ємельянова І.З., 1969).

Склад макро- і мікроелементів визначали атомно-абсорбційним методом на спектрофотометрі ASS-30 (“Carl Zeiss Jenl”, Німеччина), ASS-180-50 (“Hitachi”, Японія) і колориметричним методом на ФЕК КФ-2 (СРСР).

Енергетичну цінність визначали згідно з “Методикою визначення поживної та енергетичної цінності харчових гідробіонтів та продукції з них” (І. Віхрова та ін., 2009).

Безпечність сировини та продуктів з мідій оцінювали згідно з ГОСТ 10444.2 та методиками, затвердженими центральним органом виконавчої влади у сфері охорони здоров'я.



Визначення максимумів УФ-спектру поглинання (абсорбції) БВК здійснювали методом спектрофотометрії (СФ-46, СРСР). Кінематичну в'язкість визначали за допомогою скляного капілярного в'язкометру ВПЖ-2 (СРСР); щільність вимірювали ареометром АСП (СРСР).

Антиоксидантну активність (in vitro) визначали хемілюмінесцентним методом (І. Калиниченко, І. Шевченко, 1996). Оптимальну концентрацію БВК для введення до соусів розраховували за допомогою математичного моделювання харчових композицій (Е. Вентцель, 1972, Б. Харчистов, 2004, Н. Колесникова та ін., 2005).

Рівень якості зразків і конкурентопридатність БВК оцінювали за розробленою нами баловою шкалою з використанням методу Є. Лєбєдєва, Є. Савватєєва (2002); для оцінювання рівня якості та розрахунку індексу конкурентопридатності соусів був застосований диференційний метод, що ґрунтується на використанні одиничних та групових показників якості продукту (М. Пересічний, Д. Федорова, 2006, О. Григоренко, Г. Пятницька, 2010).

Обробка експериментальних даних здійснювалась з використанням сучасних комп'ютерних технологій за допомогою пакета Excel 2003, Mathcad 13 на основі методів математичної статистики з рівнем надійності 0,95.

Третій розділ “Технохімічні показники і біологічна цінність культивованих чорноморських мідій” присвячено вивченню розмірно-масового, хімічного складу та біохімічних властивостей чорноморських мідій, культивованих у Керченській протоці.

Визначено несуттєвість відмінностей у співвідношенні м'яса, міжстулкової рідини, стулки у масовому складі мідій різних розмірів. Виявлено виражену сезонну мінливість у хімічному складі м'яса мідій, особливо у весняний та осінній репродуктивні періоди.

Енергетична цінність м'яса мідій складала в середньому 343,1 кДж (табл. 1). Біологічна цінність м'яса мідій забезпечується присутністю усіх незамінних амінокислот (41,9 % загального білку) у кількостях адекватних ідеальному білку, значним вмістом вуглеводів, поліненасичених жирних кислот (24,7±2,2 %), з яких 44,5 % припадало на 3, 6 жирні кислоти, зокрема лінолева, ліноленова та арахідонова кислоти, які визначають біологічну ефективність ліпідів - вітаміну F (13,7±1,7 од. на 1·10-3 кг жиру), а також 15 біогенними макро- і мікроелементами.

М'ясо культивованих мідій відповідало мікробіологічним, хімічним, радіологічним критеріям безпечності, затвердженим МОЗ України.

Доведено доцільність використання мідій дрібних розмірів (від 3010-3 м) у комплексній переробці молюсків, що дозволяє знизити собівартість 1000 кг мідій на 1,6-2,4 тис. грн.

У четвертому розділі “Наукове обґрунтування і розроблення технології виробництва білково-вуглеводного концентрату з мідій” запропоновано технологію переробки мідії-сирцю, що включає такі основні стадії: механічне кулінарне оброблення (МКО) сировини, гідроліз м'яса мідій, очищення гідролізату, концентрування, термообробку концентрату (БВК).

Таблиця 1 - Хімічний склад культивованих чорноморських мідій, ( )

Мідії	n	Масова частка, % сирої/сухої речовини від загального вмісту у м'ясі мідій
		вологи	білка	жиру	мінеральних речовин	вуглеводів
розміром (30...49)10-3 м	32	80,20,4 19,80,4	10,90,2 55,41,3	1,80,1 9,30,5	1,70,1 8,60,2	5,40,3 26,71,3
розміром > 5010-3 м	16	80,30,5 19,70,4	11,00,2 56,51,9	1,90,1 9,60,7	1,70,1 8,70,3	5,10,5 25,31,9

Примітка. Р ? 0,05.

МКО передбачає двократне миття мідій, сортування, видалення морської води, подрібнювання мідії та термообробку.

Основою для проведення гідролізу в два етапи з використанням на першому етапі ферменту амілолітичної дії, на другому - протеолітичної послужила наявність у сировині значної кількості вуглеводів, які синтезуються на білках.

Як фермент амілолітичної дії був застосований екстракт ячмінного солоду. Визначено оптимальні дозування солоду, значення рН субстрату, вплив температури та тривалості процесу на накопичення вуглеводів у гідролізаті.

Подрібнену мідійну масу змішували з гарячою (65-70 єС) дистильованою водою у співвідношенні 1:1 (м'ясо мідій:вода - 1:3), доводили температуру до 65±2 С та витримували протягом 2400 с. Потім при температурі 58-60 С до суміші мідій з водою вводили екстракт ячмінного солоду, взятого в кількості 1,0-2,0-2,5-3,0-3,5 % маси подрібненої мідії. Гідроліз під впливом -амілаз здійснювали при температурі 58-60 єС, природних значеннях активної кислотності середовища - рН 6,6-6,8, а також при рН 5,4-5,6 і рН 4,6-4,8 впродовж = (20, 40, 60)60 с. Для забезпечення активної кислотності на рівні рН 5,4-5,6 і рН 4,6-4,8 середовище підкисляли водним розчином соляної кислоти (з розрахунку 10 мл 35 % НCl на 10 кг подрібнених мідій). Після завершення процесу одержаний гідролізат звільняли від стулок декантацією, фермент інактивували при температурі 95-100 єС протягом (10…15)60 с, гідролізат очищали центрифугуванням при 33 об/с.

Встановлено, що солод, взятий у дозуванні 2,5 % до маси подрібненої мідії (7,6-9,5 % маси м'яса мідій), при рН 5,4-5,6 уможливив за 2400 с переведення до гідролізату в середньому до 38,9 % вуглеводів первинного вмісту їх у сировині, що в 1,7 раза перевищувало таке при рН 6,4-6,7 і в 1,3 раза - при рН 4,6-4,8 (рис. 2).

На другому етапі гідролізу до отриманого гідролізату вводили водний розчин протосубтіліну нейтрального (Г20х) в кількості 0,05-0,10-0,15-0,20 % подрібненої маси мідій при температурі 55-57 С, значеннях рН 6,5-6,8 і постійному перемішуванні.

Рис. 2. Вплив дозування солоду на перехід вуглеводів у гідролізат

Встановлено, що використання протеолітичного ферменту на другому етапі гідролізу значно активізує процес накопичення вуглеводів та білків у гідролізаті і варіював відповідно: 80,1-82,8 і 75,1-76,4 % вихідного вмісту їх у сировині проти 38,2-41,1 і 24,9-27,1 % на першому етапі. при цьому збільшення концентрації ферментів понад 0,15 % маси подрібненої сировини недоцільно.

Ступінь гідролізу білка визначався концентрацією ферменту по білку (рис. 3), оптимальне значення якої знаходилось у діапазоні 4-5 %, що відповідало 0,15-0,20 % Г20х маси подрібненої сировини.

Рис. 3. Вплив концентрації протосубтіліну Г20х на перехід азотистих речовин у гідролізат

Вивчення впливу тривалості гідролізу на процеси накопичення органічних та мінеральних речовин у гідролізаті здійснювали за таких умов: на I етапі гідролізу з використанням 2,5 % солоду протягом 2400 с, на II етапі - 0,15 % Г20х протягом (20, 30, 40, 50)60 с при гідромодулі м'ясо мідій : вода - 1:3.

Активне накопичення білкових речовин завершувалося на 2400 с другого етапу гідролізу і становило 76,1 % первинного вмісту їх у сировині, що підтверджується кінетичною кривою (рис. 4). Похідна апроксимувальної кривої функції залежності накопичення білкових речовин від часу дозволяє визначити швидкість ферментативної реакції у будь-який момент часу (рис. 5). Максимальна швидкість переходу білкових речовин (при концентрації Г20х по білку 4,96 %) припадала на 1500 с гідролізу; до 3000 с швидкість реакції зменшувалась у 14-15 разів, що свідчить про недоцільність продовження процесу.

Максимальне накопичення білків та вуглеводів у гідролізаті протягом 3000 с (76,4 % і 80,6 % первинного вмісту в сировині відповідно) як і СР (72,4 %) в цілому відзначено в досліді з гідромодулем 1:3 (проти 62,1 % при гідромодулі 1:1,5, 68,9 % при 1:2, 72,0 % при 1:4).

Рис. 4. Кінетична крива накопичення білкових речовин (NoЧ6,25) у гідролізаті

Рис. 5. Швидкість реакції ферментативного гідролізу

Для побудови математичної моделі процесу гідролізу мідій використано метод багатофакторного аналізу: варіативними факторами служили дозування ферменту Г20х (у) і тривалість процесу (х), інтегральним показником якості - вміст сухих речовин у гідролізатах (Z) (рис. 6).

Для опису математичної моделі використано багатомірну поліноміальну апроксимацію поліномом третього ступеня: Z = F (x, y) = - 42,595+1,708х-

-0,02х2+8,125Ч10-5х3+17,397у+288,394у2-1,114Ч103у3-1,478ху+5,222Ч10-3х2у+ +2,359ху2. Оцінку якості апроксимації отриманої математичної моделі проведено шляхом аналізу залишків.

Після випарювання гідролізату з отриманням концентрату (БВК) останній піддавали термообробці. БВК набував специфічного запаху, відбувалося рясне піноутворення, зміна маси СР (з 45,0-48,0 до 50,0 %), зростання абсолютних значень окиснювально-відновного потенціалу (з - 0,9 до - 1,2 В) і антиоксидантної активності (з 9,7-12,3 до 16,9-21,3).

Рис. 6. Графічне зображення багатомірної поліноміальної регресії для процесу гідролізу мідій

Проведені експериментальні роботи послужили основою для розробки технологічної схеми виробництва БВК з мідій (рис. 7).

У п'ятому розділі “Якість білково-вуглеводного концентрату з мідій” наведено біохімічний склад, фізико-хімічні показники, харчову та енергетичну цінність БВК, встановлено термін та умови зберігання.

Білково-вуглеводний концентрат - темно-коричнева в'язка рідина зі специфічним запахом та смаком, з вмістом сухих речовин не менше 50,0 %. Хімічний склад БВК коливався залежно від сезону вилову мідій (% сирої речовини): вуглеводи - 17,6-25,5, білки - 17,0-22,7; середні значення мінеральних речовин складали 6,00,1, ліпідів - 1,40,03 % сирої речовини (n = 59), енергетична цінність - 788,3 кДж.

Білки БВК належать до біологічно цінних. На частку незамінних припадало 43,7 % загального вмісту амінокислот (АК), масова частка сірковмісних АК - антиоксидантів прямої дії, складала до 17,9 % від сумарного вмісту АК у концентраті; з них 9,2 % припадало на таурин. Особлива роль серед АК належить тирозину (3,7 % білка), з якого утворюється гормон щитовидної залози - тироксин.

Вуглеводи БВК представлені фізіологічно важливими моносахаридами (% на СР маси вуглеводів у зразку) - гексозами (12,88), уроновими (9,98) та сіаловими кислотами (8,52), аміноцукрами (9,27) та пентозами (2,56) та становили відповідно понад 30,6, 23,0, 19,6, 21,4 і 6,0 % маси вуглеводів.

Ліпідний склад БВК свідчив про присутність есенційних ПНЖК 3, 6 (22,2 % ЖК), що обумовлює біологічну ефективність ліпідів концентрату.

У мінеральному складі БВК визначені 15 біогенних макро- і мікроелементів (%): магній (0,069), натрій (0,769), калій (0,442), кальцій (0,797), фосфор (0,356), сірка (0,267), залізо (0,387·10-4), кобальт (0,390·10-6), мідь (0,065·10-4), цинк (0,145·10-4) та ін.; кількість йоду (0,035 ·10-4) складає 30 % норми споживання, селену (0,018·10-4) - 10 %.



Рис. 7. Технологічна схема виробництва білково-вуглеводного концентрату

Встановлено, що до складу БВК входить два вуглевод-білкових комплекси - біополімери (Бп-1, Бп-2), маса яких складала 74,6 % СР БВК: Бп-1 - 64,73±1,4 (n=12) і Бп-2 - 9,92±0,1 (n=15). У дослідах in vitro було встановлено, що БВК з мідії має антиоксидантну активність у середньому на рівні 21,6, Бп-1 - 15,7, Бп-2 - 35,8. АОА концентрату перевищувала АОА сублімованого м'яса мідії більше, ніж у 3 рази.

Встановлено термін і умови зберігання БВК - (42 єС) протягом 12 місяців. Показники безпечності БВК відповідали медичним критеріям, затвердженим МОЗ України.

Медико-біологічні та доклінічні дослідження БВК виявили його лікувально-профілактичні властивості, які виявляються у встановленні проксидантно-антиоксидантного гомеостазу організму та нормалізації ліпідного обміну, включенні у метаболічні процеси та ін.

У шостому розділі “Наукове обґрунтування і розроблення технології соусів з використанням білково-вуглеводного концентрату з мідій і їх якість” узагальнення аналітичних та експериментальних досліджень за допомогою математичного моделювання дозволило обґрунтувати співвідношення рецептурних компонентів соусів, розробити принципову технологічну схему їх виробництва (рис. 8).

Досліджено загальний хімічний склад, поживну та біологічну цінність розроблених соусів (табл. 2). Запропоновано використання мідійних бульонів, отриманих у процесі кулінарної термообробки мідій та уварених до 10 % сухих речовин (154,7 кДж).

Таблиця 2 - Харчова цінність соусів з білково-вуглеводним концентратом

Найменування соусу	Сухі речовини	Масова частка, % сирої речовини	Енергетична цінність, кДж
		білок	жир	зола	вуглеводи
„Білий мідійний”	22,30±0,1	4,82±0,1	5,94±0,1	1,45±0,07	9,96±0,2	471,1
„Грибний мідійний”	20,85±0,2	4,31±0,2	6,92±0,2	1,38±0,02	8,48±0,1	474,0
„Томатний мідійний”	23,17±0,1	4,94±0,2	4,49±0,2	1,87±0,03	11,95±0,1	451,4

Примітка. Р ? 0,05

Виявлено, що амінокислотний скор соусів до введення БВК був значно нижче, ніж в ідеальному білку. Додавання БВК дозволяє віднести білок соусів до біологічно цінних (% білка): валін (5,01…5,13), ізолейцин (3,96…4,07), лейцин (6,84…7,11), лізин (5,20…5,34), метіонін+цистін (5,39…5,54), треонін (3,93…4,08), триптофан (1,35…1,78), фенілаланін+ тирозин (7,64…7,91).

Встановлено умови (42 єС) і термін зберігання соусів - не більше 21600 с (6 год). Показники безпечності соусів відповідали медичним критеріям, затвердженим МОЗ України.

За визначеними показниками з урахуванням коефіцієнтів вагомості розраховані комплексні показники якості для соусів з БВК: „Білого мідійного”- 0,94, „Грибного мідійного” - 0,99, „Томатного мідійного” - 0,97, проти КПЯ для соусів без БВК: 0,64, 0,71, 0,67, відповідно. Побудовані профілі якості, які у соусах з БВК мають більшу площу поверхні, ніж у соусах без використання БВК (рис. 9).

Рис. 8. Принципова технологічна схема виготовлення соусів з БВК: А, В, С1, С2- підсистеми технологічної системи виробництва



Рис. 9. Профілі якості соусів

За результатами розрахунків групових показників органолептичної і функціональної якості, біологічної цінності, цінової характеристики, патентного захисту здійснено оцінку конкурентопридатності БВК та соусів з БВК. Показник конкурентопридатності БВК у 1,2-3,8 раза перевищував відповідні показники на продукти лікувально-профілактичної дії з мідії як вітчизняних, так і закордонних виробників, та соусів з БВК - у 1,4-1,5 раза зразки порівняння.

У сьомому розділі “Соціальна та економічна ефективність виробництва та реалізації білково-вуглеводного концентрату і соусів з чорноморських мідій” наведено розрахунки техніко-економічних показників виробництва БВК і соусів. Здійснено комплекс робіт щодо впровадження розробленої технології БВК у виробництво на експериментальній ділянці ПівденНІРО.

Економічний ефект від впровадження БВК становить 221,3 тис. грн чистого прибутку за рік (5,7 тис. грн - з 125 кг) при рентабельності 30 %, при цьому термін окупності капіталовкладень складає 16 місяців, що дозволяє зробити припущення про комерційний успіх інноваційного продукту.

Розрахунки чистого прибутку та терміну окупності соусів свідчать, що виробництво соусів з БВК є економічно ефективним: дозволяє отримати 77,7-85,6 тис. грн чистого прибутку за рік, при цьому термін окупності капіталовкладень складає 12-13 місяців.

Соціальна ефективність від впровадження запропонованих технологій полягає у забезпеченні ефективного використання сировини з отриманням біологічно цінних оздоровчих продуктів для населення та сприяє розширенню асортименту продукції з морських гідробіонтів.



ВИСНОВКИ

1. На основі теоретичних досліджень, сировинної бази, сучасних технологій показано актуальність використання культивованих мідій та обґрунтовано доцільність розроблення технологій дієтичної добавки і харчових продуктів функціонального призначення.

2. Встановлено, що харчова цінність м'яса культивованої чорноморської мідій характеризується вмістом (%) білків - 10,9-11,0, вуглеводів - 5,1-5,4, жиру - 1,8-1,9, мінеральних речовин - 1,7. Визначено біологічну цінність білка м'яса мідії, який містить усі незамінні амінокислоти в кількості не нижче ніж у ідеальному білку; біологічна ефективність ліпідів визначається присутністю ПНЖК - 24,7 %, частка щ 3, щ 6 складає 44,5 %. М'ясо культивованих мідій відповідало критеріям безпечності, затвердженим МОЗ України.

Наведені результати досліджень свідчать про доцільність використання мідій різних розмірних груп (від 3010-3 м) як сировини для отримання оздоровчих продуктів.

3. Науково обґрунтовано та розроблено технологію білково-вуглеводного концентрату з чорноморських мідій на основі проведення гідролізу сировини в два етапи із використанням на першому - ферменту амілолітичної дії - водного екстракту ячмінного солоду, на другому - протосубтіліна нейтрального Г20х. На підставі закономірностей процесу гідролізу експериментально встановлено оптимальне дозування солоду (2,5% маси подрібненої мідії), значення рН субстрату (5,4-5,6), температура (58-60єС) та тривалість процесу (2400 с), дозування протеолітичного протосубтіліну нейтрального (0,15%) при гідромодулі м'ясо : вода - 1 : 3 протягом 3000 с, що забезпечувало накопичення в гідролізатах білка до 75,8-77,2 %, вуглеводів - 80,6-85,2 %, мінеральних речовин - 65,0-71,5 % і 47,9-54,0 % жиру первинного вмісту їх у сировині.

4. Побудовано та науково обґрунтовано математичну модель процесу гідролізу мідій методом багатофакторного аналізу із використанням багатомірної поліномінальної апроксимації поліномом третього ступеня: Z = F (x, y) = - 42,595+1,708х-0,02х2+8,125Ч10-5х3+17,397у+288,394у2-

-1,114Ч103у3-1,478ху+5,222Ч10-3х2у+2,359ху2.

5. Якість БВК характеризується вмістом сухих речовин - 50,0 %, серед яких в середньому 21,7 % білкових речовин (3,5 % загального азоту), 6,0 % - мінеральних, 21,3 % - вуглеводів і 1,4 % - ліпідів; енергетична цінність - 788,3 кДж. У складі білка встановлено усі незамінні амінокислоти (43,7 %), що відповідає вимогам ФАО/ВООЗ до ідеального білка та характеризує білок БВК як біологічно цінний. Вуглеводи БВК представлені моносахаридам (% маси вуглеводів): гексозами (30,6), уроновими (23,0) і сіаловими кислотами (19,6), аміноцукорами (21,4) та пентозами (6,0). Ліпіди є біологічно ефективними: частка ПНЖК складає 22,2 % сумарного вмісту жирних кислот, співвідношення 6: 3 - 2:1. У мінеральному компоненті БВК визначено біогенні макро- і мікроелементи - кальцій, магній, калій, фосфор, залізо, цинк, мідь, кобальт, йод і ін. Висока антиоксидантна активність БВК також забезпечується двома біополімерами, які зв'язують до 40,0 % білкових речовин та 57,0 % вуглеводів концентрату.

Встановлено умови (42єС) і термін (12 місяців) зберігання БВК та відповідність медичним критеріям безпечності, затвердженим МОЗ України щодо дієтичних добавок.

6. Оцінка медико-біологічної та доклінічної ефективності визначила доцільність використання БВК з лікувально-профілактичною метою для оновлення АО-потенціалу організму, попередження каскадного росту інтенсивності ПОЛ у процесі опромінення, зберігання потенційних антиатерогенних механізмів, затримування розвитку порушень толерантності до глюкози, антимікробної активності.

7. Науково обґрунтовано і розроблено технологію 3-х видів соусів з БВК, що розширює асортимент продуктів харчування функціонального призначення. Вживання 0,1 кг соусу дозволяє поповнити організм людини важливими макро- і мікроелементами: кальцієм, фосфором, калієм, залізом, магнієм, міддю тощо. Встановлено, що доза йоду у 0,1 кг соусу складає 30% норми споживання, селену - 10%.

Встановлено умови (42єС) і термін (21600 с) зберігання соусів та відповідність медичним критеріям безпечності, затвердженим МОЗ України.

8. Показники конкурентопридатності з урахуванням комплексного показника якості та коефіцієнтів вагомості: БВК - у 1,2-3,8 раза, соусів з БВК - у 1,4-1,5 раза перевищували відповідні показники зразків порівняння.

9. Доведено соціально-економічну ефективність виробництва БВК і соусів з його використанням. Економічний ефект від впровадження БВК при переробці 100 т мідії-сирцю за рік складає 221,3 тис. грн чистого прибутку при рентабельності 30 %, термін окупності виробництва - 16 місяців; соусів з БВК - 77,7-85,6 тис. грн чистого прибутку, термін окупності - 12-13 місяців. Соціальний ефект від впровадження розроблених технологій БВК і соусів з чорноморських мідій полягає в ефективному рішенні завдань оптимізації харчування, спрямованого на оздоровлення людей.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

У наукових фахових виданнях:

1. Битютська О. Склад і біологічні властивості харчової добавки з мідій / О. Є. Битютська // Товари і ринки. - 2007. - № 2. - С. 81-92.

2. Битютська О. Удосконалення технології виробництва біологічно активної добавки з чорноморських мідії / О. Є. Битютська // Товари і ринки. - 2008. - № 2. - С. 49-61.

3. Битютська О.Є. Доцільність використання культивованої мідії непромислового розміру у комплексних технологіях переробки молюсків / О.Є. Битютьска // Рибне господарство України. - 2008. - 6(59). - С. 37-43.

4. Битютська О.Є. Комплексна переробка чорноморських мідій / О.Є. Битютська, С.В. Горб, О.І. Лавриненко, М.М. Свистула // Рибне господарство України. - 2009. - № 4 (63). - С. 52-62.

5. Битютская О.Е. Концентрат из мидий и его влияние на липидный обмен при радиационном воздействии / О.Е. Битютская, Д.Б. Жирко, М.М. Лукьянцов // Междунар. журн. радиационной медицины. - 2004. - Т. 6. - № 1-4. - С. 144-153.

6. Симонова Л.И. Изучение адаптогенного действия биодобавки Биполан / Л.И. Симонова, О.Е. Битютская // Рибне господарство України. - 2001. - № 3-4. - С. 17-18.

7. Горбенко Н.И. Изучение антидиабетических свойств препарата из черноморской мидии / Н.И. Горбенко, О.Е. Битютская // Ученые записки Таврич. нац. ун-та им. В.И. Вернадского. - 2001. - Т. 14(53). - № 1. - С. 95-103. - (Серия “Биология”).

8. Симонова Л.И. Некоторые данные о противоопухолевой активности биодобавки из черноморских мидий / Л.И. Симонова, Л.П. Абрамова, О.Е. Битютская, Н.А. Крапивный // Ученые записки Таврич. нац. ун-та им. В.И. Вернадского. - 2001. - Т. 14(53). - С. 109-111. - (Спецвыпуск “Биология. География”).

9. Овсянникова Т.Н. Возможные молекулярные механизмы действия препарата из мидий в организме крыс с аллоксановым диабетом / Т.Н. Овсянникова, И.А. Забелина, Е.А. Дягелева, О.Е. Битютская // Укр. біохім. журн. - 2002. - Т. 74. - № 4а (дод. 1). - С. 66.

10. Битютська О.Є. Технологія пресервів з м'яса креветок р. Palaemon з використанням соусів на основі мідійного бульйону / О.Є. Битютська, А.Г. Губанова, О.І. Лавриненко, Н.М. Литвиненко // Рибне господарство України. - 2010. - № 6 (70). - С. 19-29.

Тези доповідей та матеріали наукових конференцій:

11. Дзюба А.И. Антимикробная активность концентрата из мидий - пищевой добавки лечебно-профилактического назначения / А.И. Дзюба, Ж.Н. Манина, Л.Г. Федорова, Н.Г. Лиман, О.Е. Битютская : материалы юбилейной конф., посвящ. 60-летию кафедры эпидемиологии и медицинской паразитологии Харьковского института усовершенствования врачей [“Актуальные проблемы теоретической и прикладной эпидемиологии”], (Харьков, ноябрь 1997) / Мин-во здравоохранения Украины, Харьковский ин-т усовершенствования врачей. - Х., 1997. - С. 149-151.

12. Битютская О.Е. Биополимеры гидробионтов как основа для препаратов лечебно-профилактического назначения / О.Е. Битютская, А.Г. Губанова, Л.И. Симонова, Н.И. Салахова, Л.П. Борисова, Т.Н. Овcянникова // V Рос. нац. конгресс «Человек и лекарство», (Москва, 21-25 апреля 1998) : тез. докл. - С. 348.

13. Овсянникова Т.Н. Гепатопротекторные свойства биодобавки из черноморских мидий / Т.Н. Овсянникова, О.Е. Битютская // I з'їзд токсикологів України (Київ, 11-13 жовт. 2001): тез. допов. (дод.). - К., 2001. - С. 43-44.

14. Битютская О.Е. БАДы на основе экстрактов моллюсков и растений - эффективные иммуномодуляторы и антиоксиданты / О.Е. Битютская, А.Г. Губанова, О.И. Лавриненко, Т.Н. Овсянникова, М.Ю. Горшунская // V нац. науч.-практ. конф. с междунар. участием [«Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека»], (Смоленск, 18-22 сент. 2007) : тез. докл. - Смоленск: ФГУ «Смоленский ЦНТИ», 2007. - С. 97-98.

15. Битютская О.Е. Экологический подход к проблеме комплексного использования черноморских моллюсков / О.Е. Битютская // Всеукр. науч.-практ. конф. [«Устойчивое развитие Азово-Черноморского региона], (Керчь, 26-27 сент. 2009) : тез. докл. // Рибне господарство України. - 2009. - № 5. - С. 30.

Патенти:

16. Пат. 17362 А Україна, 6 А 23 J1/04. Спосіб одержання білково-вуглеводного мідійного концентрату / Губанова А.Г., Бітютська О.Є., Яшіна Л.О., Сімонова Л.І., Христоферзен Г.С., Фещенко Ю.І., Пушкар С.М., Ятченко О.О., Лекан О.Я. - № 96114414; заявл. 26.11.96; опубл. 31.10.97, Бюл. № 5.

17. Пат. 60504 А Україна, 7 А61 К35/56. Біополімер з тканин молюсків, спосіб його виділення та біологічні властивості / Бітютська О.Є., Овсянникова Т.М., Губанова А.Г., Салахова Н.І., Гудима Б.І., Борисова Л.П. - № 2002108573; заявл. 29.10.02; опубл. 15.10.03, Бюл. № 10.

18. Пат. 60278 Україна, A23L 1/333. Спосіб отримання соусів з мідійного бульону / Бітютська О.Є., Губанова А.Г., Лебська Т.К. - № u201015460; заявл. 21.12.10; опубл. 10.06. 11, Бюл. № 11.

19. У наукових працях, опублікованих у співавторстві, особистий внесок здобувача полягає у науковому обґрунтуванні технології БВК і соусів, статистичної обробки, узагальненні отриманих результатів, побудові графіків та математичних моделей, оформленні статей. У роботах [10-12, 15-18] представленого списку здобувачу належить ідея публікації, проведення експериментів, отримання даних, їх аналіз та узагальнення результатів, написання і оформлення у вигляді статей і заявок на винахід; у роботі [4] - розробка технології отримання добавок, вивчення їх хімічного складу, аналіз і статистична обробка даних, розробка пакета нормативних документів, оформлення матеріалів у вигляді статті; у роботах [5, 14] - аналіз, отримання і узагальнення даних зі складу БВК [5, 14] і його біополімерів [14], участь в експерименті, розробка режимів застосування концентрату експериментальними тваринами, написання і оформлення публікацій; у роботах [7, 9, 13] - ідея публікації, отримання БВК [9, 13] та виділення біополімерів [7], загальна характеристика їх складу і властивостей, аналіз отриманих результатів експерименту, оформлення у вигляді статті (доповідей); у роботах [6, 8] - отримання БВК, розробка режимів застосування концентрату експериментальними тваринами, оформлення у вигляді статті.



АНОТАЦІЯ

Битютська О. Є. Технології білково-вуглеводного концентрату і соусів з чорноморських мідій. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.16 - технологія продуктів харчування. - Київський національний торговельно-економічний університет. - Київ, 2011.

Дисертація присвячена розробці технологій переробки чорноморської мідії (Mytilus galloprovincialis Lam.) з отриманням білково-вуглеводного концентрату (БВК) і асортименту соусів з його використанням.

Науково обґрунтовано і розроблено принципово нову технологію переробки мідії, новизна якої пов'язана з використанням на першому етапі гідролізу як ферменту амілолітичної дії ячмінного солоду, а на другому - протеолітичного ферменту - протосубтіліну нейтрального Г20х. Вивчено біохімічний склад БВК, його харчову та біологічну цінність. Встановлено умови і термін зберігання БВК та відповідність медичним критеріям безпечності, затвердженим МОЗ України. Медико-біологічні та доклінічні дослідження підтвердили профілактичні властивості БВК.

Науково обґрунтовано і розроблено технологію 3-х видів соусів: „Білий мідійний”, „Грибний мідійний”, „Томатний мідійний”. Введення БВК до складу соусів сприяє збільшенню живильних речовин, зокрема усіма незамінними амінокислотами, що робить соуси біологічно цінними. Вживання 100 г соусу дозволяє поповнити організм людини важливими макро- і мікроелементами в тому числі йодом (до 30 % норми споживання).

Розрахунок комплексної якісної оцінки та техніко-економічних показників виробництва БВК і соусів дозволяє віднести їх до перспективних інвестиційних продуктів.

Ключові слова: чорноморські мідії, технологія, гідроліз, білково-вуглеводний концентрат, соуси, мідійний бульйон, нормативна документація.



АННОТАЦИЯ

Битютская О. Е. Технологии белково-углеводного концентрата и соусов из черноморской мидии. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.16 - технология продуктов питания. - Киевский национальный торгово-экономический университет. - Киев, 2011.

Диссертация посвящена разработке технологий переработки черноморской мидии (Mytilus galloprovincialis Lam.) с получением белково-углеводного концентрата (концентрата) и соусов с его использованием.

Разработана и научно обоснована принципиально технология переработки черноморской мидии, предусматривающая использование на первом этапе гидролиза в качестве фермента амилолитического действия экстракт ячменного солода, а на втором - протеолитического фермента - протосубтилина нейтрального Г20х, обеспечивающего оптимальную концентрацию фермента по белку на уровне 4,5-5,0 %. Экспериментально установлены оптимальные режимы гидролиза, способствующие накоплению в гидролизатах белка до 75,8-77,2 %, углеводов - 80,6-85,2 %, минеральных веществ - 65,0-71,5 % и жира - 47,9-54,0 % от первичного содержания их в сырье.

Состав белково-углеводного концентрата характеризуется 50,0 % содержанием сухих веществ, представленных в среднем 21,7 % белковыми веществами, 6,0 % - минеральными, 21,3 % - углеводами и 1,4 % - липидами. Белки концентрата являются биологически ценными, что подтверждается значениями аминокислотного скора. Углеводная компонента представлена физиологически важными моносахаридами. Липиды - биологически эффективны: доля ПНЖК составляет 22,2% суммарного содержания жирных кислот, соотношение 6:3 - 2:1. В минеральном компоненте определены 15 биогенных макро- и микроэлемента. Пищевая ценность концентрата составляет в среднем 788,3 кДж.

Определены условия (42єС) и сроки (12 месяцев) хранения концентрата и соответствие медицинским критериям безопасности, утвержденным МОЗ Украины.

Разработана технологическая схема получения белково-углеводного концентрата. Разработан и утвержден пакет нормативной документации на диетическую добавку (СОУ, ТІ).

На основе медико-биологических и клинических исследований доказана в соавторстве целесообразность применения БУК с лечебно-профилактической целью.

Научно обоснована и разработана технология 3-х видов соусов („Белого мидийного”, „Грибного мидийного”, „Томатного мидийного”) на основе мидийного бульона, полученного при кулинарной термообработке мидий и предварительно сконцентрированного до 10 % СВ. Состав соусов обогащен введением концентрата, что позволило сбалансировать аминокислотный состав и отнести белки соусов к биологически ценным. Энергетическая ценность соусов составляет 451,3-474,1 кДж.

Научная новизна технического решения предложенных технологий подтверждена 3 патентами Украины на изобретение.

Комплексная оценка качества, конкурентопригодности, расчет технико-экономических показателей производства белково-углеводного концентрата и соусов позволяют отнести продукты к перспективным инвестиционным.

Ключевые слова: черноморские мидии, технология, гидролиз, белково-углеводный концентрат, соусы, мидийный бульон, нормативная документация.



ANNOTATION

Вytyutskaya O.E. Development of technologies of Black Sea mussel processing with obtaining of dietary additive. - Manuscript.

Thesis for the Degree of Candidate of Technical Sciences by speciality 05.18.16 - technology of food products. Kiev National Trade and Economic University. - Kiev, 2011.

The Thesis is dedicated to the development of technology of the Black Sea mussel (Mytilus galloprovincialis Lam.) processing with the obtaining of dietary additive - protein-carbohydrate concentrate (PСС) and an assortment of sauces.

The fundamentally new and scientifically well-grounded technology of mussel processing was developed, its novelty being connected with use of hydrolysis of barley malt as an amylolytic activity enzyme at the first stage, and proteolytic enzyme - at the second one. The novelty of the technology was registered by a patent in the co-authorship. Biochemical composition of the obtained PCC, its nutritional and biological value were studied. Conditions and terms of the PCC were determined, as well as its accordance to the medical safety criteria of the Ministry of Health of Ukraine. Medical-biological and clinical research supported medicinal-prophylactic properties of the PCC.

Technology of 3 kinds of sauces were developed: “White mussel”, “Mushroom mussel”, “Tomato mussel”. Enrichment of the sauces composition with PCC promotes increase of nutrients, in particular, with essential amino acids that make the sources biologically valuable. Consumption of 100 g sauce allows to replenish human organism with important macro- and microelements, iodine including (up to 30% of the consumption norm).

Calculations of complex quality estimation and technical-economic indexes of the PCC production allow referring them to prospective investment products.

Key words: Black Sea mussels, technology, hydrolysis, protein-carbohydrate concentrate, sauces, mussel broth, normative documents.

Размещено на Allbest.ru