Биологически активные продукты переработки плодов мандарина

УДК 664.1.048.5

Биологически активные продукты переработки плодов мандарина

А. А. Емельянов, д-р техн. наук, профессор, К.А. Емельянов, аспирант, Е.А. Кузнецова, д-р техн. наук, доцент Госуниверситет-УНПК, г. Орел

Плоды мандарина широко применяют для изготовления фруктовых соков, компотов, салатов, различных сладких блюд, печенья, соусов, рыбы, птицы и др. Кожуру мандарина используют в пищевой промышленности и при приготовлении различных лекарственных препаратов, настоев, сиропов, экстрактов.

Плоды мандарина могут быть переработаны с получением биологически активных продуктов. Используя ресурсосберегающую переработку [1], основанную на фракционировании сырья, можно получить обезвоженный сок, природную воду и пищевые волокна мандарина. В основе переработки лежит вакуумное выпаривание сока прямого отжима при температуре до 50 0С. Использование пониженных температур минимизирует потери биологической ценности при переработке. Выпаривание концентрирует сок, повышая содержание биологически активных веществ в нем до величин, определяющих концентрированный сок в качестве физиологически функционального пищевого ингредиента. Вакуумное выпаривание позволяет сохранять основную массу природной воды, представляющую собой межклеточную влагу исходного сырья и обладающую всем спектром его биологически активных веществ.

Наличие различных по свойствам продуктов переработки дает возможность определить их пищевую ценность. Зная выход и пищевую ценность каждой фракции, можно установить закономерности распределения биологически активных элементов между ними и определить возможность использования продуктов переработки в качестве физиологически функциональных пищевых ингредиентов.

С целью получения биологически активных пищевых ингредиентов и выявления закономерностей их распределения между фракциями осуществлена ресурсосберегающая переработка плодов мандарина с получением обезвоженного сока, природной воды и порошков выжимок

мякоти и кожуры, исследована пищевая ценность продуктов переработки.

В экспериментах использованы плоды мандаринов Абхазии и Марокко. Предварительно подготовленные плоды очищали от кожуры. Мякоть, выход которой составил 70 % от массы плода, физически отжимали с получением сока прямого отжима (50 %) и выжимок (20 %). Кожуру (30 %) и выжимки сушили в конвективной сушилке при температуре до 50 0С с последующим размельчением в порошок, выход которого составил (%): кожура - 7; выжимки мякоти - 4. Потери влаги в процессе конвективной сушки (%): кожура - 23; выжимки мякоти - 16.

Сок прямого отжима выпаривали в вакууме при температуре до 50 0С, при этом выход природной воды составил 37 %, концентрированного сока - 13 %. Природная вода представляла собой чистую прозрачную приятную на вкус воду с ярко выраженным ароматом мандарина. Концентрированный сок досушивали в конвективной сушилке с получением пастообразного продукта (10%). Потери влаги при досушивании составили 3%. Суммарные потери при переработке плодов мандарина в количестве 42 % пришлись на потери влаги, сопровождавшие конвективную сушку кожуры и выжимок.

Схема переработки сырья с указанием выхода продуктов переработки, отнесенным к массе исходного сырья, приведена на рис. 1.

Внешний вид продуктов переработки плодов мандарина (пастообразного сока и порошков выжимок мякоти и кожуры) представлен на рис. 2.

С помощью стандартных методик исследованы физико-химические свойства продуктов переработки плодов мандарина.

В табл. 1 представлена пищевая ценность плода [2], сока прямого отжима и продуктов переработки мандаринов Абхазии (1) и Марокко (2): пастообразного сока, природной воды и порошков выжимок и кожуры.

Суточная потребность в пищевых волокнах, составляющая 20 г для взрослого человека [3], удовлетворяется 100 г обезвоженных продуктов переработки плодов мандарина на величину от 16 (паста 2) до 42 % (выжимки 1), что указывает на возможность использования продуктов переработки в качестве физиологически функциональных пищевых ингредиентов. 1 л воды мандарина удовлетворяет потребность в пектине от 30 (2) до 45 % (1), что также указывает на ее функциональное назначение. Мандариновая вода может быть использована для производства функциональных напитков.

По экспериментальным данным для пищевой ценности продуктов переработки сока прямого отжима -пасты и природной воды - рассчитана пищевая ценность сока. Расчет выполнен с учетом удельного веса продуктов переработки. 1 л мандаринового сока удовлетворяет потребность в пектине, в среднем, на 65 %, что определяет его в качестве функционального напитка. Расчетные значения пищевой ценности соответствуют известным данным для мандаринового сока [4], что указывает на достоверность полученных экспериментальных результатов и

NUTRITION AND HEALTH

Рис. 2. Внешний вид продуктов переработки плодов мандарина: а - пастообразный сок

правильность выполненных расчетов.

С учетом удельного веса продуктов переработки и содержания показателей, приведенных в табл. 1, установлено распределение пищевой ценности между продуктами переработки мандарина: пастообразным соком, природной водой, порошками выжимок и кожуры (табл. 2).

В табл. 3 представлено содержание витаминов в мандарине [3] и продуктах его переработки.

Суточная потребность в аскорбиновой кислоте (90 мг) удовлетворяется 100 г обезвоженных продуктов переработки мандарина на величину от 14 (выжимки мякоти) до 40 % (паста) [3]. Потребность в тиамине (1,5 мг) и пиридоксине (1,8 мг) 1 л биогенной воды удовлетворяет на -30 %, в аскорбиновой кислоте - на -100 %, 1 л мандаринового сока - на треть в тиамине и пиридоксине и на 150 % в аскорбиновой кислоте. По витаминной активности продукты переработки мандарина также являются физиологически функциональными ингредиентами.

В табл. 4 представлено распределение содержания витаминов между продуктами переработки мандарина.

Пастообразный сок содержит более половины токоферола, более 40 % рибофлавина и третью часть Р-каротина, пиридоксина, ниацина и аскорбиновой кислоты мандарина, биогенная вода - от 40 до 50 % рибофлавина, пиридоксина и ниацина. Меньше всего витаминов плода приходится на выжимки мякоти.

В табл. 5 представлено содержание макро- и микроэлементов в мандарине [2] и продуктах его переработки.

В табл. 6 представлено распределение содержания минеральных веществ между продуктами переработки мандарина.

Основная масса минеральных веществ содержится в пастообразном соке, который включает от четверти до двух третей макро- и микроэле-

Таблица 1

Пищевая ценность плода и продуктов переработки мандарина

Показатель Плод Сок 1/2

[3] Паста Вода Выжимки Кожура

Вода, % 88 88 77/72 98 / 97 72 / 66 69 / 67

Белок, % 0,8 0,2 0,88 / 0,94 0,08 / 0,04 0,3 / 0,48 0,36 / 0,34

Сахара, % 7,5 2,3 7,2 / 6,9 1,1 / 1,2 9,8 / 14,4 8,7 / 8,0

Пищевые волокна, % В том числе 1,9 1,3 4,4 /3,3 0,9 / 0,6 8,5/7,3 5,7/5,1

клетчатка - 0,1 0,8 / 0,8 - 2,9 /3,1 1,7 / 1,9

пектин - 1,2 3,6 / 2,5 0,9 / 0,6 5,6 / 4,2 4,0 / 3,2

Органические кислоты, % 1,1 0,4 2,0 / 1,3 0,09 / 0,04 0,11 / 0,08 0,005 / 0,001

Таблица 2

Распределение пищевой ценности между продуктами переработки плода мандарина

Показатель Паста, % Вода, % Выжимки, % Кожура, %

Белок 59 15 10 16

Сахара 33 19 21 27

Пищевые волокна 28 21 23 28

В том числе

клетчатка 25 - 37 38

пектин 30 27 19 24

Органические 85 12 2 1

кислоты

Таблица 3

Содержание витаминов в плоде и продуктах переработки мандарина, мг/100 г

Витамин Плод [3] Сок 1/2

Паста Вода Выжимки Кожура

в-каротин 0,06 0,02 0,07 / 0,1 -/- 0,04 / 0,09 0,5/0,07

Тиамин (В1) 0,06 0,05 0,12 / 0,09 0,04 / 0,03 0,11 / 0,06 0,09/0,06

Рибофлавин (В2) 0,03 0,02 0,03 / 0,05 0,01 / 0,01 0,01 / - 0,03/0,02

Пиридоксин (В6) 0,07 0,06 0,13 / 0,09 0,06 / 0,03 0,12 / 0,09 0,1/0,07

Ниацин (РР) 0,2 0,18 0,4 / 0,31 0,2 / 0,11 0,33 / 0,24 0,28/0,18

Токоферол (Е) 0,2 0,05 0,28 / 0,25 -/- 0,2 / 0,2 0,23/0,18

Аскорбиновая кислота (С) 38 14 37 / 27 11/8 13/8 34/23

Таблица 4

Распределение витаминов между продуктами переработки мандарина

Витамин Паста, % Вода, % Выжимки, % Кожура, %

в-каротин 27 - 9 64

Тиамин (В1) 13 17 4 66

Рибофлавин (В2) 41 38 2 19

Пиридоксин (В6) 29 44 11 16

Ниацин (РР) 29 48 10 13

Токоферол (Е) 51 - 15 34

Аскорбиновая кислота (С) 27 - 9 64

Таблица 5

Содержание макро- и микроэлементов в плоде и продуктах переработки мандарина, мг/100 г

Макро- Плод [3] Сок 1/2

и микроэлементы Паста Вода Выжимки Кожура

Калий (К) 155 87 247 / 188 44 / 65 123 / 117 179 / 124

Кальций (Са) 35 13 55 / 44 6,2 / 1,7 28 / 19 35 / 28

Магний (Мд) 11 7 14 / 17 5,5 / 4,1 6,4 / 11 11 / 14

Натрий (№) 12 4 12 / 14 2,6 / 1,7 4,2 / 6,2 8,6 / 8,4

Фосфор (Р) 17 7 25 / 28 2,5 /3,2 17 / 19 19 / 22

Хлор (С1) - 13 29 / 9,2 17/8 20 /3,9 14 / 10

Железо ^е) 0,1 0,08 0,34 / 0,22 - / 0,06 0,18 / 0,29 0,25 / 0,13

Никель (N1) - 0,11 - / 0,55 -/- - / 0,35 - / 0,26

Цинк ^п) - 0,04 0,2 / 0,13 0,005 / 0,007 0,18 / 0,13 0,13 / 0,1

Таблица 6

Распределение макро- и микроэлементов между продуктами переработки

мандарина

Макро- и микроэлементы Паста, % Вода, % Выжимки, % Кожура, %

Калий (К) 39 35 8 18

Кальций (Са) 51 15 11 23

Магний (Мд) 34 39 8 19

Натрий (№) 45 27 7 21

Фосфор (Р) 44 18 13 25

Хлор (С1) 24 59 6 11

Железо ^е) 46 18 15 21

Никель (N0 64 - 16 20

Цинк ^п) 52 6 18 24

ментов плода. Достаточно большая часть минеральных веществ мандарина приходится на биогенную воду, которая содержит пятую часть железа и фосфора, треть калия, магния и натрия, две трети соединений хлора. Порошок кожуры содержит пятую часть калия, магния, натрия, железа, никеля и четвертую часть кальция, фосфора и цинка плода. Меньше всего минеральных

веществ мандарина приходится на выжимки мякоти.

Таким образом, осуществлена ресурсосберегающая переработка плодов мандарина и получены биологически активные продукты переработки: пастообразный сок, природная вода, порошки выжимок мякоти и кожуры. Исследован физико-химический состав продуктов переработки мандарина. Все

продукты переработки обладают пищевой и биологической ценностью. Рассчитана пищевая ценность мандаринового сока и показано соответствие расчетных значений известным экспериментальным данным. Установлено распределение пищевой ценности между продуктами переработки. Обезвоженные фракции - физиологически функциональные пищевые ингредиенты, могут быть использованы для разработки продуктов питания функционального и специального назначения. Природная вода мандарина - биологически активная питьевая вода. 1 л мандариновой воды удовлетворяет суточную потребность в пектине до 45 %, тиамине и пиридоксине до - 30 %, аскорбиновой кислоте - на 100 %, цинке - на треть. Биогенная вода мандарина может быть использована для производства функциональных напитков.

ЛИТЕРАТУРА

1. Емельянов, А.А. Ресурсосберегающая переработка плодово-ягодного сырья при пониженных температурах/ А.А. Емельянов//Пищевая промышленность. - 2009. - № 7. - С. 28-29.

2. Энциклопедия центра Эмос. Химический состав пищевых продуктов. Мандарин. http://www.sunduk. ru/receipts/prods/p10181.htm

3. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. Методические рекомендации МР 2.3.1.2432-08.

4. Сок мандариновый - калорийность, химический состав, пищевая ценность. http://www.tiptip.ru/p/2/ sok_mandarinovyj/

Биологически активные продукты переработки плодов мандарина

Ключевые слова

плод мандарина; мякоть; кожура; сок прямого отжима; вакуумное выпаривание.

Реферат

В результате ресурсосберегающей переработки плодов мандарина получены биологически активные пищевые продукты: пастообразный сок, порошки выжимок мякоти и корок и биогенная вода. Исследован физико-химический состав и установлено распределение пищевой ценности между продуктами переработки. Показано, что обезвоженные фракции и биогенная вода являются физиологически функциональными пищевыми ингредиентами и могут быть использованы для разработки продуктов питания функционального и специального назначения.

Авторы

Емельянов Александр Александрович, д-р техн. наук, профессор, Емельянов Константин Александрович, аспирант, Кузнецова Елена Анатольевна, д-р техн. наук, доцент Госуниверситет-УНПК, 302040, г. Орел, Наугорское шоссе, д. 29; emel@ostu.ru

Biologically Active Products of Tangerine Fruits Processing

Key words

mandarin fruit; pulp; peel; juice of direct extraction; vacuum evaporation.

Abstracts

As a result, resource-processing fruit mandarin received bioactive foods: pasty juice, powders of marc pulp and rind and nutrient water. The physico-chemical composition and established the distribution of nutritional value between the products of processing. It is shown that the biogenic fraction and dehydrated water are physiologically functional food ingredients and can be used to develop functional and special purpose foods.

Authors

Emelyanov Alexandr Alexandrovich, Doctor of Technical Science , Professor, Emelyanov Konstantin Alexandrovich, Graduate Student, Kuznetsova Elena Anatolievna, Doctor of Technical Science , Docent State University ESPC, 29, Naugorskoe sh., Orel; emel@ostu.ru