Комплексная переработка яблок на сок функционального питания

КОМПЛЕКСНАЯ ПЕРЕРАБОТКА ЯБЛОК НА СОК ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

663.316/317.002.2

Д.А. БАРАШКИН, Г.М. ЗАЙКО, А.Н. БЕРДИНА

Кубанский государственный технологический университет

Согласно Концепции государственной политики в области здорового питания населения России до 2005 г., в комплексе санитарно-гигиенических мероприятий по оздоровлению населения важное место занимает функциональное питание с включением в рацион продуктов, обогащенных пектином. Пектин -природный детоксикант, способный связывать и выводить из организма человека ионы тяжелых металлов, снижать уровень холестерина в крови, повышать устойчивость организма к аллергии и оказывать общее благотворное влияние на деятельность желудочно-кишечного тракта.

Фруктовые и овощные соки являются наиболее технологичным компонентом рецептур при создании обогащенных пектином новых продуктов функционального питания.

Технологии производства фруктовых и овощных соков и напитков, обогащенных пектином, включают две основные стадии: первая - получение сока и его стерилизация, вторая - производство пектинового экстракта.

Основываясь на известной термической нестойкости пектиновых веществ (ПВ), следует полагать, что наибольшие потери массы пектинов и снижение их комплексообразующих свойств будут происходить при стерилизации пектинового экстракта, сока и готового напитка, а также при хранении яблочных выжимок до операции гидролиза-экстрагирования. Решение проблемы мы видим в создании усовершенствованной (щадящей) технологии соков и напитков, позволяющей в наибольшей степени сохранить исходное качество ПВ.

Цель исследований - научно-практическое обоснование щадящей технологии соков и напитков функционального назначения, обогащенных пектином.

Исследовали яблоки новых перспективных сортов, районированных в Краснодарском крае и Республике Адыгея, - Золотая Корона, Голден Резистен, Зимнее МОСВИР. Был определен их химический состав, в том числе массовая доля ПВ (табл. 1). Установлено, что наибольшее количество ПВ содержится в яблоках сорта Золотая Корона - 1,0% на сырую массу.

Таблица 1

Химический состав яблок Золотая Корона Г олден Резистен Зимнее МОСВИР

Массовая доля СВ, % 13,2 9,8 13,3

Содержание общих сахаров, % 10,1 7,4 8,9

Общая кислотность в пересче -те на яблочную кислоту, % 0,7 0,5 0,6

Сахарокислотный индекс 14,3 16,5 14,8

Содержание витамина С, мг/100 г 6,5 5,1 5,5

Сумма ПВ, % на сырую массу 1,0 0,8 0,7

Наиболее пригодными для производства соков являются сорта Золотая Корона и Г олден Резистен, отличающиеся высоким выходом сока - 69,7 и 72,2% соответственно. Яблоки сорта Зимнее МОСВИР имеют выход сока 65,6%.

В ходе переработки исследуемых сортов яблок на сок были получены следующие величины выходов яблочных выжимок, %: Золотая Корона - 27,2, Голден Резистен - 23,1 и Зимнее МОСВИР - 30,8%. Качественные показатели сока и выжимок из яблок исследуемых сортов представлены в табл. 2.

Таблица 2

Сорт яблок Сок Выжимки

% В , Общая кислотность, % СВ, % ПВ (в пересчете на СВ), %

Золотая Корона 12,5 0,15 32,4 6,2

Голден Резистен 9,5 0,6 28,6 5,3

Зимнее МОСВИР 10,4 0,3 29,9 5,7

Установлено, что наибольшим содержанием ПВ из изучаемых сортов обладает Золотая Корона. Поэтому для дальнейших исследований и получения пектиносодержащих полуфабрикатов использовали выжимки данного сорта.

В ходе прессования структурные ткани плодов раз -рушаются, вследствие чего в среде ускоряются ферментативные процессы. Наиболее негативно действие собственных пектолитических ферментов, гидролизующих пектин с существенным снижением его качества. Кроме того, при хранении свежеотпрессованных выжимок в них усиленно размножаются дрожжи и плесневые грибы, которые в свою очередь синтезируют собственные пектиназы, разрушающие пектин. Поэтому для обоснования щадящей технологии производства напитков изучено изменение количества ПВ при хранении яблочных выжимок в течение 24 ч при температурах 20 и 30°С и относительной влажности 75%.

Результаты исследований показали, что содержание ПВ в процессе хранения за 24 ч при 20°С снижается на 83,2% вследствие действия пектолитических ферментов, находящихся в выжимках. При более вы-

сокой температуре (30°С) происходит более глубокий ферментативный гидролиз, так как для деятельности пектолитических ферментов оптимальной является температура 45-50°С. Таким образом, хранение яблочных выжимок приводит к существенным потерям ПВ в исходном сырье, поэтому для получения пектинового экстракта выжимки следует перерабатывать сразу после отделения сока.

Было изучено влияние гидролизующих агентов -алычового пюре (рис. 1), лимонной и янтарной кислот (рН 2,0) (рис. 2) - на процесс гидролиза-экстрагирования ПВ.

Установлено, что наибольший выход спиртоосаждаемых ПВ достигается при добавлении к яблочным выжимкам алычового пюре в соотношении 1 : 4 и лимонной кислоты до рН 2,0. При этом выход спиртоосаждаемых ПВ после 135 мин процесса гидролиза-экстрагирования составляет 2,9% (рис. 1 и 2).

Использование алычового пюре в качестве кислотосодержащего сырья при гидролизе яблочных выжимок позволяет получить экстракт, содержащий яблочный и алычовый пектины. В процессе гидролиза-экстрагирования происходит экстракция в жидкую фазу углеводов, ароматических, красящих и других веществ, остающихся в выжимках после отделения сока и присутствующих в алычовом пюре.

Т гидролиза, мин

—♦— соотношение ЯВ и АП 1:4 —•— соотношение ЯВ и АП 1:2

Рис. 1

Установлено, что при использовании в качестве гидролизующего агента смеси янтарной и лимонной кислот увеличивается выход спиртоосаждаемых ПВ от 2,65 до 3,34%. Оптимальное процентное соотношение ЛК : ЯК в гидролизующем агенте - 60 : 40 (рис. 2).

Анализ полученных данных показывает, что на первом этапе процесса гидролиза-экстрагирования янтарная кислота, входящая в состав гидролизующего агента, проявляет свое антиокислительное действие, тем самым ингибируя окислительные ферменты. Затем начинается процесс комплексообразования янтарной кислоты с гидроксигруппами пектиновых макромолекул, что положительно влияет на выход пектина в экстракт.

Рассчитан синергетический эффект применения смеси ЛК и ЯК в качестве гидролизующего агента в процессе извлечения ПВ из яблочных выжимок (рис. 3). Разница между суммарным эффектом янтар-

Т гидролиза, мин

• ЛК + ЯК 3:2 ——ЯК —*—ЛК

Рис. 2

ной и лимонной кислот и суммой их одиночных эффектов составляет 28%.

Выявленное оптимальное содержание компонентов гидролизуемой смеси по трехфакторному эксперименту позволило установить, что факторами, оказывающими наибольшее влияние на выход ПВ У, %, при гидролизе-экстрагировании пектина являются: соотношение ЛК и ЯК Х1, %, время Х2, мин, а также соотношение яблочных выжимок и алычового пюре Х3. Факторы варьировали в зависимости от возможного их воздействия на процесс гидролиза пектина: Х1 - от 80 : 20 до 0 : 100 %, Х2 - от 60 до 180 мин, Х3 - от 1 : 1 до 1 : 5.

После проведения обработки результатов получено уравнение регрессии, адекватно описывающее изменение содержания ПВ в ходе процесса гидролиза-экстрагирования при различных условиях:

У = 0,24 + 0,02 Х\ + 0,03 Х2 + 0,68 Х3 - 0,1 Х32.

По степени влияния на выход ПВ рассматриваемые факторы можно расположить в ряд по убыванию: соотношение выжимок и алычового пюре-соотношение янтарной и лимонной кислот- время экстрагирования.

Изучены качественные и количественные показа -тели пектинов, выделенных из опытных образцов экстрактов (табл. 3).

Исследования комплексообразующей способности выделенных пектинов показали, что они обладают высокой комплексообразующей способностью - 305,91 -402,22 мг РЬ2+/г. Наибольшей она была у пектина, выделенного из экстракта, где в качестве гидролизующего агента применялась смесь алычового пюре, лимонной и янтарной кислот, - 402,22 мг РЬ2+/г.

X, мин

эффект суммы - - - сумма эффектов

Рис. 3

Таблица 3

Гидролизующий агент

Показатель ЛК Алычовое пюре + ЛК Алычовое пюре + ЛК + ЯК

Степень этерифика-ции, % 63,85 59,14 57,16

Молекулярная масса, Да 22480 24850 23310

Полиуронидная со - ставляющая, % 58,96 56,11 53,24

рН 1%-го раствора 2,85 2,68 2,61

Студнеобразующая способность 1%-го раствора, кПа 45,69 48,33 47,14

Результаты исследований были положены в основу разработки технологий и рецептур соков и напитков

функционального назначения. Предложен способ производства сока функционального назначения, созданный на основе технологии получения сока яблочного неосветленного, с добавлением пектинового экстракта и подсластителя. В соответствии с данной технологией пектиновый экстракт получают параллельно с отжимом сока.

За счет рационального использования сырья и исключения некоторых операций ожидаемый экономический эффект от внедрения усовершенствованной щадящей технологии производства яблочного сока функционального назначения составит 2830 р. на 1 т готовой продукции.

Кафедра технологии и организации питания

Поступила 21.01.04 г.

665.117.2:663.916.002.33

КОНСИСТЕНТНЫЕ СВОЙСТВА ШОКОЛАДНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ДОБАВЛЕНИЕМ ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ ЯДЕР ВИНОГРАДНЫХ СЕМЯН

Н.А. БАСИЙ, В.И. МАРТОВЩУК, Е.В. МАРТОВЩУК,

Т.Ю. ШАПКУН, Ю.Н. АЗАРОВ, Ю.С. ГАЖВА

Кубанский государственный технологический университет

Для производства различных кондитерских изделий используются ореховые массы, которые повышают пищевую ценность и улучшают органолептические показатели продукции.

В связи с этим проводятся работы по экономии дорогостоящих сырьевых ресурсов - ядер орехов и поиску нового нетрадиционного жиросодержащего сырья в качестве их заменителя.

С точки зрения состава и свойств наиболее рациональными сырьевыми источниками являются вторичные ресурсы, такие как ядра виноградных семян (ЯВС), подсолнечный жмых второго прессования и

др. [1].

В технологии производства новых видов продуктов питания с целью характеристики их консистентных и механических свойств определенный интерес представляет оценка реологических свойств многокомпонентных белоксодержашдх систем.

В данной работе исследованы реологические свойства шоколадной глазури при введении в нее белково-липидной добавки в виде измельченных ЯВС.

Шоколадные массы представляют собой дисперсные системы и по классификации академика П. А. Ребиндера относятся к структурированным пластично-вязким системам. Такие системы образуются сцеплением мельчайших частиц за счет действия ван-дер-ваальсовых молекулярных сил через тончайшие прослойки дисперсионной среды [2]. Из-за большой концентрации твердой фазы, имеющей в своем составе высокодисперсную фракцию, происходит струк-турообразование массы. Структура образуется вследствие сцепления микрочастиц сахара и клеточной тка-

ни ядра какао-бобов через тончайшие прослойки какао-масла, которое не препятствует сцеплению, а лишь несколько ослабляет его и обеспечивает скольжение частиц относительно друг друга [2].

В условиях больших скоростей деформирования дисперсной системы, которые возникают в процессе формирования шоколада, часть связей данной структуры разрушается, в результате чего вязкость шоколадной массы снижается.

Для того чтобы процессы формования шоколада проходили без технологических трудностей, шоколадные массы должны иметь строго определенные для каждого процесса реологические характеристики.

Важнейшим с практической точки зрения параметром, характеризующим структурно-механические свойства шоколадной массы, является ее эффективная вязкость. Именно этому параметру уделено в нашей работе основное внимание.

Изучали влияние добавки из измельченных ЯВС в качестве орехозаменителя на реологические свойства шоколадной глазури. Сравнивали показатели опытных образцов, чистой шоколадной глазури и шоколадной глазури с добавлением 15% измельченных ядер лещины по существующей рецептуре.

Образцы для реологических исследований готовили следующим образом: шоколадную глазурь, полученную по традиционной рецептуре, нагревали на водяной бане до полного расплавления при температуре не выше 45°С. В расплавленную глазурь при постоянном перемешивании добавляли измельченные ЯВС в количестве 6, 10 и 15% к массе шоколадной глазури. Полученную суспензию перемешивали до образования однородной массы. Аналогично приготавливали образец с измельченными ядрами лещины.

Реологические свойства исследовали на ротационном вискозиметре Реотест-2, снабженном специаль-