Разработка технологии продуктов функционального питания на основе топинамбура

Анализ полученных данных (табл. 2) свидетельствует, что при флотационном разделении ПАВ концентрируются в поверхностном слое необработанного ви-номатериала. В пенной фракции накапливаются гидрофильные коллоиды, в частности белок и полисахариды, которые определяют в основном поверхностную активность шампанского виноматериала.

В результате флотационного разделения пенная фракция необработанного шампанского виноматериа-ла приобретает свойства аккумулятора нативных ПАВ вина. Последующее соединение розливостойкого остатка ассамбляжа с пенной фракцией резко повышает пенообразующую способность, приближая ее по значениям к начальным характеристикам.

Исследование розливостойкости обработанных ас-самбляжей с добавлением и без добавления пенной фракции необработанного виноматериала свидетельствует, что коэффициент светопропускания ассамбля-

жей имеет одинаковое значение. Тестирование этих образцов на стабильность к помутнениям различной природы показало, что внесение 10% добавки от объема купажа не изменило их стабильности. На разработанный метод получен патент РФ.

Таким образом, сохранение и концентрирование нативных ПАВ в шампанских виноматериалах обеспечивается за счет отбора пенной фракции виноматериала методом поверхностного флотационного разделения, а введение в купаж добавки нативных ПАВ существенно повышает типичные свойства игристых вин.

ЛИТЕРАТУРА

1. Мержаниан А.А. Физико-химия игристых вин. - М.: Пищевая пром-сть, 1979.

Кафедра технологии и организации виноделия и пивоварения

Поступила 19.01.05.

635.24:641.7.002.2

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОДУКТОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА ОСНОВЕ ТОПИНАМБУРА

М.А. КОЖУХОВА, Т.В. БАРХАТОВА, М.К. АЛТУНЬЯН,

И.А. ХРИПКО, Л.А. РЫЛЬСКАЯ

Кубанский государственный технологический университет

Задача обеспечения населения продуктами функционального или здорового питания определяет приоритетные направления исследований в области пищевой химии и технологии.

В течение ряда лет на кафедре технологии молочных и консервированных продуктов КубГТУ проводятся исследовательские работы, связанные с изучением химико-технологических свойств топинамбура и созданием продуктов нового поколения на его основе.

Интерес к топинамбуру как сырью для производства пищевых продуктов обусловлен его уникальным химическим составом, высокой урожайностью, возможностью переработки в межсезонный период.

Клубни топинамбура накапливают до 20-25% сухих веществ, основная масса которых приходится на полифруктозан (инулин) и олигосахариды, состоящие главным образом из фруктозы.

Инулин и его производные являются стимуляторами роста бифидо- и лактобактерий - представителей нормальной микрофлоры кишечника, поэтому инулинсодержащие продукты, медицинские препараты и пищевые добавки показаны при лечении и профилактике дисбактериозов.

На фоне желчегонного эффекта, которым обладает инулин, улучшаются функции печени, поджелудочной железы, кишечника, нормализуется обмен холестерина. Инулин способен выводить из организма соли тяжелых металлов, яды и радиоактивные вещества в несколько раз эффективнее, чем пектин и другие биологически активные соединения.

Несмотря на высокое содержание углеводов, продукты из топинамбура характеризуются низким глике-мическим индексом и рекомендованы для включения в рацион больных диабетом как источник энергии, витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон.

Диапазон полезных свойств топинамбура предпо -лагает его широкое использование в лечебно-профилактическом питании взрослых и детей. На рис. 1 показаны направления технологической переработки этого уникального сырья, ставшие предметом научных исследований кафедры. В результате были разработаны новые виды продуктов и технологий, на которые получено 10 патентов РФ.

В работах В.Ю. Бархатова, Л.П. Андреевой, В. А. Бредихиной, Э.И Мамедовой, О.М. Клевцовой и других изучены состав и свойства перспективных сортов топинамбура, обоснованы технологические приемы и режимы, обеспечивающие получение продуктов высокого качества при минимальных потерях [1—4].

Рис. 1

Продолжительность культивирования, ч

синтетическая среда 2% инулина -А- синтетическая среда без углеводов -ж- стандартная бифидо-среда

Рис. 2

Большое внимание уделено химическим и биохимическим превращениям в сырье на различных этапах технологического процесса. Показано, что тепловая обработка (бланширование, разваривание, стерилизация) сопровождается частичным гидролизом инулина. Степень гидролитических изменений повышается при подкислении либо подщелачивании среды и увеличении продолжительности температурного воздействия. Это необходимо учитывать при проектировании рецептур и выборе технологических режимов. Так, согласно данным [2], в стерилизованных пюреобразных консервах из топинамбура с добавкой абрикосов (рН 3,9) содержание инулина составило 8,1%, а с добавкой слив (рН 4,9) - 15,5% в расчете на сухое вещество.

Продуктами гидролиза являются фруктоза и олигосахариды различной молекулярной массы. Накапливаясь, они улучшают вкусовые свойства некоторых видов консервов, повышают их усвояемость, исключают необходимость добавления сахара. Целенаправленный гидролиз инулина может быть осуществлен с помощью электроактивированной воды. Этот метод положен в основу малоотходной технологии сока из топинамбура, предусматривающей обработку электроактивированной водой выжимок после прессования [3].

Пребиотические свойства инулина, сока и пюре топинамбура подробно изучены в работах [4, 5]. На рис. 2 представлены данные, подтверждающие способность инулина стимулировать рост бифидобактерий В. ¡о^ыш. Аналогичные исследования проведены в отношении четырех других штаммов бифидобактерий и различных вариантов состава питательных сред. Полученные результаты послужили основанием для создания принципиально новых - синбиотических кисломолочных продуктов с добавлением сока и пюре топинамбура. Они содержат одновременно жизнеспособные клетки бифидобактерий (пробиотики) и стимуляторы их роста (пребиотики). Синбиотические продукты нормализуют микроэкологический статус организма, повышают иммунитет, работоспособность и жизненный тонус.

В последние годы активно развивается направление, связанное с разработкой режимов холодильного хранения и низкотемпературного консервирования то-

пинамбура. Клубни растения имеют тонкую кожицу, легко проницаемую для влаги, поэтому при хранении быстро увядают и теряют исходное качество. Предварительные исследования показали, что сочетание низких положительных температур (0-4°С) с периодическим гидроорошением, хранением в полимерных мешках и в пленке по типу «вторая кожица» позволяет снизить потери, но усложняет технологию хранения и полностью не решает проблему.

Нами разработан способ хранения топинамбура при близкриоскопических температурах (-2...-4°С), основанный на природной устойчивости клубней к действию холода. Данный режим обеспечивает минимальную убыль массы и сохранение высоких качественных показателей сырья по меньшей мере в течение 2 мес.

Представляло интерес изучить изменения углеводного комплекса топинамбура в процессе хранения. Данные, приведенные на рис. 3, получены для двух образцов, различавшихся условиями выращивания и начальным содержанием углеводов. Они показывают, что инулин (рис. 3, а) при общей тенденции к снижению более стабилен в топинамбуре, хранившемся при -2...-4°С, чем при 0...4°С, особенно в течение 1-го мес. Одновременно с изменением содержания инулина отмечено накопление спирторастворимых углеводов, главным образом олигосахаридов (рис. 3, б).

Охлажденные и замороженные продукты пользу -ются все большим предпочтением у потребителей, так

*— обрЫ-2...-4"С

І— обр1,1 0...4°С к—обр 2, Ї -2...-4°С • —обр2,1 0...4°С

Продолжительность хранения, суг

*— обр1Л-2...-49С — обріл 0...4°С обр 2,1 -2...-4°С

•—обргд о...4°с

Продолжительность хранения, суг

Рис. 3

а

б

как они в максимальной степени сохраняют нативные свойства сырья и экономят время на домашнее приготовление пищи. Нами разработаны рецептуры быстрозамороженных овощных смесей на основе топинамбура, которые имеют привлекательный внешний вид, хороший вкус, сбалансированный состав и предназначены в первую очередь для питания больных диабетом. Доказано, что их употребление не вызывает повышения содержания сахара в крови.

Основной проблемой при замораживании топинамбура является потемнение мякоти в результате ферментативного окисления полифенольных веществ. Установлено, что полифенолоксидаза топинамбура устойчива к действию низких температур: она сохраняла свою активность на уровне 90% после 4 мес хранения при -30°С. С целью инактивации ферментных систем, стабилизации цвета продуктов предложен способ бланширования предварительно подготовленного сырья в молочной сыворотке. Его преимуществом по сравнению с традиционным бланшированием в воде является сокращение потерь сухих веществ, улучшение вкуса и консистенции продукта.

Проведенные комплексные исследования технологии переработки топинамбура создали технологическую базу для производства на его основе функциональных продуктов питания в широком ассортименте. Промышленное освоение разработок позволит из дос-

тупного и относительно дешевого сырья получать ценные пищевые продукты общего и специального назначения, эффективно использовать производственные площади и оборудование в межсезонный период.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бархатов В. Ю., Бредихина В.А., Андреева Л.П., Фа -раджева Э.И. Профилактические продукты питания на основе топи -намбура // Междунар. симпозиум «Экология человека: проблемы и состояние лечебно-профилактического питания»: Тез. докл. - М., 1994.

2. Бархатов В.Ю., Бредихина В.А. Разработка технологии пюреобразных консервов на основе топинамбура // Междунар. науч-техн. конф. «Науч.-техн. прогресс в пищевой пром-сти»: Тез. докл. - Могилев, 1995.

3. Мамедова Э.И., Бархатов В.Ю., Рубан В.С. Способ гидролиза инулина топинамбура // Изв. вузов. Пищевая технология. - 1998. - № 2-3. - С. 48^9.

4. Клевцова О.М., Дыкань В.Н., Рыльская Л.А., Бархатова (Фрампольская) Т.В. Создание продуктов нового поколения с использованием растительного сырья // Тез. Междунар. науч-практ. конф. «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг», 18-21 декабря 2001 г.

5. Сазонова О.П., Бархатова (Фрампольская) Т.В. Пре-биотические свойства пюре топинамбура // Изв. вузов. Пищевая тех -нология. - 2001. - № 2-3. - С. 36-37.

Кафедра технологии молочных и консервированных продуктов

Поступила 19.01.05 г.

664.3.663.5.66.911

РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ РАВНОВЕСИЯ ПАР-ЖИДКОСТЬ, ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ, ТВЕРДОЕ ТЕЛО-ЖИДКОСТЬ ДЛЯ СИСТЕМ МАСЛОЖИРОВОЙ И СПИРТОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Е.Н. КОНСТАНТИНОВ, Т.Г. КОРОТКОВА

Кубанский государственный технологический университет

Моделирование и совершенствование процессов тепло- и массообмена, протекающих в колонных аппаратах масложировой и спиртовой промышленности, невозможно без наличия данных о фазовом равновесии. Точность расчета равновесных составов в фазах определяет термодинамические возможности процессов. Любые усовершенствования методов расчета, например, массопередачи, оказываются бесполезными, если нет надежных экспериментальных данных по фазовому равновесию. Эта надежность играет особую роль для спиртовых смесей, потому что к качественным показателям пищевого этилового спирта предъявляются высокие требования. Вместе с тем технологические схемы таковы, что в спиртовой колонне приходится отбирать боковые фракции в местах максималь -ного содержания примесей. Точность расчета профиля концентраций примесных компонентов по высоте колонны определяется преимущественно термодинамикой, т.е. точностью описания парожидкостного равновесия. Бинарная смесь этиловый спирт-вода относится

к азеотропным системам. Характерная особенность спиртовых смесей - их неидеальность. Еще более сложно ведут себя примеси, в которых наблюдается такая степень неидеальности в смеси с водой и со спиртом, что некоторые бинарные и тройные смеси являются расслаивающимися.

К сильно неидеальной относится и система масляная мицелла-масличный материал, которая состоит из смеси различных триацилглицеридов с небольшим содержанием жирных кислот, фосфолипидов, других нежировых веществ и растворителя. Молекулы триа-цилглицеридов представляют собой частицы значительной величины по сравнению с молекулами экстракционного бензина или другого растворителя. Поэтому они должны рассматриваться как г-меры и для описания жидкого состояния смеси растительного масла с растворителем применимы теория группового состава и концепция локального состава. Жидкость в порах материала может рассматриваться как самостоятельная система в поле адсорбционных сил, находя-шаяся в равновесии с внешней по отношению к твердому телу (наружной) жидкостью.