Разработка технологий продуктов питания функционального назначения на основе топинамбура тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.01, кандидат технических наук Купин, Григорий Анатольевич

• Купин, Григорий Анатольевич
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Купин, Григорий Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. ?

1.1 Топинамбур - перспективное сырьё для производства функциональных продуктов питания.

1.1.1 Химический состав и свойства топинамбура (Helianthus tuberous L.)

1.1.2 Физиологически ценные ингредиенты топинамбура.

1.1.3 Использование продуктов переработки топинамбура в лечебном питании.

1.2 Пектин - как функционально активный компонент пищи. т 1.2.1 Лечебно-профилактические свойства пектиновых веществ.

1.2.2 Анализ существующих способов получения пектинов из различного сырья.

1.2.3 Применение пектинопродуктов в питании населения.

1.3 Ассортимент и существующие технологии производства функциональных продуктов питания на основе топинамбура.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка технологий продуктов питания функционального назначения на основе топинамбура»

Создание и использование продуктов функционального питания является основной составляющей концепции здорового питания населения России. Эти продукты способны регулировать многочисленные функции организма человека, сохранять, улучшать здоровье людей и снижать риск возникновения алиментарных заболеваний. Для производства функциональных пищевых продуктов используют сырье, которое содержит в нативном виде значительные количества физиологически активных макро- и микронутриентов, а также дополнительно обогащают продукты питания биологически активными веществами.

В связи с этим, поиск новых источников пищевых ресурсов и использование нетрадиционного сырья растительного происхождения для производства функциональных продуктов питания является одной из важных проблем перерабатывающих отраслей АПК.

В настоящее время в нашей стране и за рубежом проводятся исследования, направленные на изучение состава, свойств и областей применения такой уникальной растительной культуры, как топинамбур или, как ее еще называют, «земляной груши». Клубни топинамбура признаны ценным источником большого количества биологически активных веществ, положительно влияющих на процессы, происходящие в организме человека. Профилактический и лечебный эффект топинамбура определяется его уникальным биохимическим составом, что дает возможность использовать его в пищевой промышленности и медицине. Поэтому исследования, направленные на создание новых продуктов питания функционального назначения на основе топинамбура представляют сегодня теоретический и практический интерес.

Целью данной работы является разработка и промышленное внедрение научно-обоснованных рецептур и технологий функциональных продуктов питания на основе топинамбура.

Для достижения поставленной цели было предусмотрено решение следующих задач: исследовать функционально активные компоненты топинамбура, районированного в Краснодарском крае и республике Адыгея, изучить его углеводный комплекс (инулин, фруктоза, пектиновые вещества); разработать математическую модель прогнозирования выхода пектиновых веществ из топинамбура при различных условиях процесса гидролиза-экстрагирования; изучить свойства пектиновых веществ топинамбура, определить их качественные и количественные показатели в сравнении с другими видами пектинов; исследовать показатели, характеризующие процесс гидролиза инулина в плодоовощных композициях на основе топинамбура; разработать рецептуры и технологию новых продуктов питания функционального назначения на основе топинамбура; провести комплексную оценку и опытно-промышленную апробацию новых продуктов на основе топинамбура по показателям качества и безопасности; разработать техническую документацию на новые продукты.

Заключение диссертации по теме «Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства», Купин, Григорий Анатольевич

1. Теоретически обоснован и экспериментально подтвержден выбор наи более технологичного сорта топинамбура для использования в произ водстве продзостов питания функционального назначения. Наиболь шее количество пектиновых веществ и инулина содержится в клуб » нях топинамбура сорта «Интерес».2. Разработана математическая модель и определены оптимальные тех нологические параметры проведения процесса гидролиза » экстрагирования пектиновых веществ топинамбура: рН — 2, темпера тура — 85 "С, время - 1 час, при этом их выход составляет 1,84 %. По лучено уравнение регрессии и выявлено влияние факторов - темпера туры, рН-среды и времени проведения гидролиза-экстрагирования на выход пектиновых веществ. Наиболее значимыми факторами явля ются: кислотность среды и температура проведения гидролиза, t 3. Определены качественные и количественные показатели пектиновых веществ топинамбура в сравнении с товарными образцапми пектинов (яблочный, цитрусовый, свекловичный). Установлено, что по содер » жанию свободных (5,3 %) и метоксилированных карбоксильных групп (8,7 %), степени этерификации (47,2 %), молекулярной массе (27150 Да) и связывающей способности (76,5 %) пектиновые вещест ва топинамбура существенно не отличаются от коммерческих пекти нов.4. Методом потенциометрического титрования установлено, что при щелочном гидролизе пектиновых веществ топинамбура происходит деэтерификация молекулы пектина и образуется свободная галакту роновая кислота. Её количество не превышает количества галактуро новой кислоты, образующейся при щелочном гидролизе яблочного пектина, поэтому связывающая способность пектина из топинамбура по отношению к ионам свинца (76,5 %) также достаточно высока.5. Проведены исследования по гидролизу инулина топинамбура и уста новлено, что содержание фруктозы при кислотном гидролизе со ставляет 6,15 %, при ферментативном и кислотном гидролизе после инактивации ферментов соответственно - 3,91 % и 3,84 %. Рассчита ны константы скорости реакции гидролиза инулина топинамбура.6. Предложено использование в рецептурных композициях комбинации топинамбура и плодоовощных компонентов, имеющих низкую ки слотность, благодаря чему значительно активизируется процесс гид т * ролиза инулина с образованием фруктозы и, следовательно, улуч шаются функциональные свойства готового продукта.7. Разработаны технологии и рецептуры новых видов плодоовощных консервов функционального назначения на основе топинамбура и техническая документация на их производство.8. Проведена опытно-промышленная апробация новых технологий и комплексная оценка продуктов функционального назначения на ос « нове топинамбура по показателям качества и безопасности. 9. Рассчитан ожидаемый экономический эффект от реализации 1 тонны * разработанных продуктов, который составит: «Плодоовощной сок» и «Плодоовощная паста» -5,5 тыс руб.; «Плодоовощное пюре» -

9,7 тыс. руб.т. • •

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Купин, Григорий Анатольевич, 2004 год

1. Аймухамедова Г.Б. Свойства и применение пектиновых сорбентов / Г.Б. Аймухамедова, Д.Э. Алиева, Н.П. Шелухина. - Фрунзе: Илим,1984.-131 с.

2. Акимов И.Г. Применение пектина в медицине // В сб. материалов Всесоюзного совещания по вопросам технологии и химии пектина.-М.-1962.-С. 46-49.

3. Арасимович В.В. Методы анализа пектиновых веществ, гемицеллю- лоз и пектолитических ферментов в плодах / В.В. Арасимович, СВ. Балтага, Н.П. Пономарев. - Кишинев: АН Молд. ССР, 1970. — 84 с.

4. А. с. 1824164 СССР, МКИ5 А 23 L 2/02. Диетический напиток / Н.П. Лисакова, Н.Г. Славина, А.И. Роженко и др. - № 4913859/13; За-яв. 08.01.91; Опубл. 30.06.93; Бюл. № 24.-2 с.

5. А. с. 1833165 СССР, МКИ5 А 23 L 2/00. Безалкогольный напиток «Vita Marina» / Е.А. Платонова, А.А. Кудряшова, А.А. Артюков и др. - № 5016592/13; Заяв. 13.12.91; Опубл. 07.08.93; Бюл. № 29.- 52 с.

6. Ашмарин И.П. Методы статистической обработки / И.П. Ашмарин, т ^ А.А. Воробьев, Л.К. Каминский. - М.: Пищевая промышленность, 1994.-114 с.

7. Бетева Е.А. Пектин, его модификация и применение в пищевой промышленности / Е.А. Бетева, А.А. Кочеткова, М.В. Гернет. -АгроНИИТЭИПП. Серия 17. Кондитерская промыышенность.-1992.-Вьш.4.-№1.-32с.

8. Боровиков В.П. Statistica для студентов и инженеров. - М.: Компьютер Прогресс, 2001. - 301 с.

9. Василюк О.И. Получение различных продуктов из топинамбура / О.И. Василюк, Н.В. Ремесло // Разработка и внедрение высокоэффективных ресурсосберегающих технологий : Тез. докладов научно-технической конференции.- Киев, 1991.-С. 17-18.

10. Влияние пектина и целлюлозы на обмен липидов и комплексных углеводов в экспериментальных условиях / Н.Ф. Бурмейстере, Л.Ю. Жихаре, Л.Э. Филдмане, Б.С. Брейди //Вопросы питания.-1976.-№2.-С.23-2б.

11. Влияние яблочных пектиновых веществ на бактерии в зависимости от условий среды / Ф.Д. Костин, Е.А. Мехтиева, О.Д. Бердиковская, СИ. Боштовая // Известия АН МССР. Сер. Биолог, и хим.наук.-1974.-№5.-С.62-65.

12. Влияние термической обработки на вязкость растворов и механическую прочность студней пектина / Е.Н. Губенкова, О.Г. Хтеранович, В.А. Шеенсон, Л.И. Хомутов // Известия вузов. Химия и химическая технология. 1982.- Т.25. - № 2. - 193-196.

13. Гигиенические требования безопасности и пищевая ценность пищевых продуктов: Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПиН 2.3.2.1078-01. - М., 2002. - 165 с.

14. Гичев Ю.Ю. Руководство по биологически активным добавкам / Ю.Ю. Гичев, Ю.П. Гичев.- М, 2001.-45с.

15. Голубев В.И. Топинамбур. Состав, свойства, способы переработки, области применения / В.И. Голубев, И.В. Волкова, Х.М. Кушанов.-Астрахань: Изд.- Полиграф, комплекс "Волга", 1995.-81с.

16. Голубев В.Н. Новая технология овощефруктовых паст с активированным пектином / В.Н. Голубев, Н.П. Шелухина, И.В. Волкова. -Пищевая пром-сть. - 1993. - № 11. - 18-19.

17. Гореньков Э.С. Новые напитки профилактического назначения // Пищевая пром-сть, 1996. - № 1. - 30-31.

18. ГОСТ 875.1-79. Продукты пищевые консервированные. Методы определения органолептических показателей, массы нетто или объема и массовой доли составных веществ.

19. ГОСТ 26932-86. «Сырье и продукты пищевые. Метод определения мышьяка». - М.: Из-во стандартов, 1994. - 40 - 49.

20. ГОСТ 26932-86. «Сырье и продукты пищевые. Метод определения ртути». - М.: Из-во стандартов, 1994. - 3 - 23.

21. ГОСТ 26932-86. «Сырье и продукты пищевые. Метод определения кадмия». - М.: Из-во стандартов, 1994. - 91 -107. » т «г меди». - М.: Из-во стандартов, 1994. - 36 - 72.

22. ГОСТ 26932-86. «Сырье и продукты пищевые. Метод определения свинца». - М.: Из-во стандартов, 1994. - 72 — 90.

23. ГОСТ 26932-86. «Сырье и продукты пищевые. Метод определения цинка». - М.: Из-во стандартов, 1994. - 107 - 1 2 1 . * 37. ГОСТ 10444.12-88. Продукты пищевые. Метод определения дрожжей и плесневых грибов.

24. ГОСТ Р 50474-93. Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий группы кишечных палочек (колиформ-ных бактерий).

25. ГОСТ Р 51434 - 99. Соки фруктовые и овощные. Метод определения титруемой кислотности. 43 . ГОСТ Р 51442 - 99. Соки фруктовые и овощные. Метод определения содержания мякоти, отделяемой центрифугированием.

26. Гринчишина З.Ф. Применение пектина в производстве продуктов питания / З.Ф. Гринчишина, М.П. Могильный. - Хранение и переработка сельхозсырья. - 1998. - № 1. - 35.

28. Гулый И.С. Электромембранная обработка водных средств и ее при- ш менение в производстве пектина / И.С. Гулый, Л.Д. Бобровик // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья.-1994,-№3.-С. 14-15.

29. Димитров И. Вторая жизнь яблока // Огни Болгарии.-1989.-№3.-С. 17.

30. Донченко Л.В. Технология пектинов и пектинопродуктов. — М.: Де- Ли, 2000.-254 с.

31. Доценко В.А. Организация лечебно-профилактического питания / В.А. Доценко, Г.Н. Бондарев, А.Н. Мартинчик.- Л.: Медицина, 1987. -216 с.

32. Дудкин М.С. Пищевые волокна. / Н.К. Черно, И.С. Казанская, Г. Вайнштейн, А.М.Масик// Киев: Урожай, 1988^- 152 с.

33. Ерёмин Ю.Н., Капитульская Т.С., Калинина Н.И. Изучение состояния и разработка рационов лечебно-профилактического питания рабочих СУНЗа. Отчёт по теме кафедры гигиены питания Свердловского медицинского института. - Свердловск, 1985. (49 с.

34. Ефимов А.С. Топинамбур - лечебно-профилактический продукт при сахарном диабете и ожирении / А.С. Ефимов, Л.Т. Ваторихина, А.В. Орлова // Тезисы докладов 3-й Всероссийской научно-производственной конференции. - Одесса, 1991.-128 с.

35. Жданов Ю.А. Химические превращения углеродного скелета углеводов / Ю.А. Жданов, Г.Н. Дорофеенко М.: АН СССР, 1962. - 40.

36. Жидкий пектин из отходов пищевого сырья / З.Ф. Гринчищина, О.В. Реснянская, М.П. Могильный // Соврем, достиж. биотехноло-гии.: Матер. 1 конф. Сев. - Кавказ. Региона, Ставрополь, сент., 1995. -Ставрополь, 1995.-С. 71 -72 . -Рус .

37. Зайко Г.М. Использование пектина в профилактическом питании / Г.М. Зайко, О.В. Падалка, И.А. Гайворонская // Известия вузов. Пищевая технология. -1989. - № 1. - 77-78.

38. Зайко Г.М. Кондитерские изделия лечебно-профилактического назначения / Г.М. Зайко, М.Ю. Тамова // Прогрессивные технология и техника в пищевой промышленность : Тез. докл. международной научной конференции. - Россия, Краснодар, 1994. - 204.

39. Зайко Г.М. Получение и применение пектина для лечебных и профилактических целей. - Краснодар: Издательство КубГТУ, 1997.-139 с.

40. Зайко Г.М. Профилактическое питание на основе пектина / Г.М. Зайко, И.А. Гайворонская // Проблемы индустриализации общественного питания страны : Тезисы докладов 2 Всесоюзной научной конференции. -12-14 декабря, 1989.-Харьков. - 1989. - 283.

41. Зайко Г.М. Стерилизованные напитки профилактического назначения / Г.М. Зайко, О.А. Иволина, И.Н. Зубова // Известия вузов. Пищевая технология, -1996. - № 1. - 44-45.

42. Зайко Г.М. Технология пектина и пектинсодержащих продуктов // Труды кубанского государственного технологического университета. Том 1. - Краснодар, 1998. - 84-92.

43. Зеленков В. Н. Топинамбур (земляная груща) - перспективная культура многоцелевого назначения / В. Н. Зеленков, Н. К. Кочнев, Т.В. Шелкова. - Новосибирск: НТФ "Арис", 1993. - 36 с. » т