3.3 Исследование аналитических характеристик пектиновых веществ, выделенных из плодов косточковых культур. После определения оптимального режима гидролиза-экстрагирования ПВ из алычи садовой был выделен сухой пектин, полученный в результате спиртового осаждения из пектинового экстракта. В полученном пектине определили количественные характеристики аналитических групп, характеризующие качество пектина (уронидная составляющая, степень этерификации, количество свободных и этерифицированных карбоксильных групп, ацетильная и метоксильная составляющая, комплексообразующая способность).
Определение содержания уронидной составляющей в образцах пектина исследуемых сортов алычи представлено на рисунке 3.
1![](212038_html_m5a976065.gif) . Жемчужина, 2. Риони, 3. Десертная, 4. Подарок Сад Гиганту, 5. Кубанская комета, 6. Гек, 7. Обильная, 8. Путешественница, 9. Глобус, 10. Дынная, 11. Кремень, 12. Аштаракская № 2, 13. Неберджайская ранняя
Рисунок 3 – Содержание уронидной составляющей в плодах разных
сортов алычи
Установлено, что содержание чистой полигалактуроновой кислоты в исследованных сортах колеблется в основном в пределах 23–53 %. Среди исследованных выделяются сорта Десертная и Аштаракская № 2. Это показывает, что различия по сортам имеют существенное значение.
Такие свойства ПВ, как растворимость, студнеобразующая способность, комплексообразование в значительной степени определяются, соотношением в их молекулах свободных и этерифицированных карбоксильных групп, т. е. степенью этерификации. Эти данные представлены на рисунке 4.
Исследованиями установлено, что степень этерификации пектина полученного из плодов алычи колеблется от 88,4 до 94,2 %, что может определить механизм студнеобразования. Это говорит о том, что пектин, имеющий такую степень этерификации выделенный из плодов алычи, обладает повышенными студнеобразующими свойствами, и подтверждается невысоким содержанием ацетильных групп, которые по сортам алычи изменяются в пре-
Р![](212038_html_e023a35.gif) исунок 4 – Степень этерификации ПВ плодов алычи разных сортов
делах 0,27–0,44 % (рисунок 5). В молекуле пектина не менее существенное
Рисунок 5 – Содержание ацетильной составляющей ПВ в плодах алычи
разных сортов
влияние на студнеобразование оказывает наличие и величина метоксильных групп. Известно, что чем выше содержание химически активных метоксильных групп, тем лучше идет процесс студнеобразования. В данном случае величина метоксильной составляющей колеблется от 7,34 (сорт Кубанская комета) до 13,24 % (сорт Дынная) (рисунок 6). Следовательно, при невысоких
Рисунок 6 – Содержание метоксильной составляющей ПВ в плодах
алычиразных сортов
показателях ацетильной составляющей и высокой метоксильной, пектин из плодов алычи должен обладать хорошей студнеобразующей способностью.
Одним из важнейших свойств ПВ является комплексообразующая способность, основанная на взаимодействии молекулы пектина с ионами тяжелых и радиоактивных металлов (рисунок 7).
Рисунок 7 – Комплексообразующая способность ПВ плодов алычи
разных сортов мг Рв2+/г пектина
Комплексообразующая способность ПВ плодов алычи различается посрокам созревания. Самой высокой комплексообразующей способностью обладают ПВ плодов алычи позднего срока созревания – 106,33 мг Рв2+/г пектина; самой низкой – сорта алычи раннего срока созревания – 72,16 мг Рв2+/г пектина. Сорта алычи промежуточного срока созревания по этому показателю занимают среднее положение – 93,75 мг Рв2+/г пектина.
Известно, что комплексообразующая способность зависит от количества свободных карбоксильных групп, количество которых у плодов алычи колеблется от 3,0 до 5,8 % что подтверждается экспериментальными данными.
Таким образом, исследованиями установлено, что качественные характеристики ПВ культур косточковых плодов различаются в зависимости от сорта и обладают средней компелксообразующей способностью.
Данные полученные при определении аналитических характеристик ПВ были подвергнуты математической обработке, для уточнения их влияния на комплексообразующие способности пектина.
Статистическая обработка полученных данных показала, что на величину комплексообразования в основном влияет степень этерификации и количество свободных карбоксильных групп в молекуле пектина.
При увеличении степени этерификации ПВ снижается величина комплексообразования. Количество свободных карбоксильных групп выше 5,0 % значительно увеличивает комплексообразующую способность ПВ получаемых из исследуемых плодов алычи.
Для формализации зависимости комплексообразования от исследуемых показателей рассмотрено несколько вариантов их сочетания. Из всех рассмотренных вариантов была выбрана адекватная модель зависимости комплексообразования (y) от исследуемых показателей (Xi) с коэффициентом множественной детерминации R2=(0,88).
Множественное регрессивное уравнение имеет вид:
y=
|
–23.9
|
–
|
31 %
|
+
|
31 %
|
+
|
6 %
|
+
|
18 %
|
+
|
2 %
|
7.1x1
|
8.2x2
|
8.7x3
|
104.4x4
|
1.3x5
|
где х1 – общее количество карбоксильных групп
х2 – количество свободных карбоксильных групп
х3 – количество метоксильных групп
х4 – количество этерифицированных карбоксильных групп
х5 – количество ацетильных групп
В модели комплексообразующего фактора отмечено наибольшее влияние на него количества общих карбоксильных групп (они оказывают косвенное влияние на что указывает знак минус), и количество свободных карбоксильных групп. Влияние количества ацетильных групп и метоксильных групп невелико, они не дают возможность условно характеризовать величину комплексообразования.
Таким образом, результаты исследований показывают, что сортовые особенности плодов алычи оказывают влияние не только на аналитические характеристики ПВ, но и на их комплексообразующие свойства. Однако эти колебания не превышают определенных пределов, поэтому, на наш взгляд, возможно использование в переработке сортосмеси алычи. Протопектин в процессе проведения автогидролиза легко переходит в растворимый пектин, тем самым повышая функциональность получаемых продуктов.
3.4 Разработка технологий и рецептур продуктов функционального назначения, в том числе низкокалорийных из плодов косточковых культур. На основе абрикосов и слив разработаны напитки функционального назначения и фруктовые десертные соусы на основе алычи садовой, представляющие низкокалорийные продукты этого направления.
Основным критерием разрабатываемых напитков являлось содержание в них ПВ не менее 20 % от суточной дозы (согласно требованиям, предъявляемым к функциональным продуктам) и снижение калорийности, за счет введения сахарозаменителей. С учетом этого, по каждому продукту проводили расчет рецептур (таблица 6).
Таблица 6 – Рецептура функциональных напитков из плодов сливы и абрикоса
Наименование
напитков
|
Рецептура на 1 т готового продукта, кг
|
Содержание в пюре, %
|
пюре после
гидролиза
|
сахар
|
ксилит
|
РСВ
|
ПВ
|
Абрикосовый
|
500
|
45
|
50
|
12
|
0,5
|
Сливовый
|
560
|
46
|
51
|
12
|
0,5
|
В состав рецептур входило пюре из плодов косточковых культур, сахарный сироп, и при недостатке ПВ пектиновый экстракт из косточковых пло-
дов. Для получения напитков из исследованных сортов абрикоса и сливы было получено пюре по традиционной технологии с дополнительным проведением гидролиза-экстрагирования в течение 2 часов и использованием в качестве гидролизующего агента лимонной кислоты с целью повышения содержания ПВ в готовом продукте. Были определены его показатели качества.
На основе полученного пюре были приготовлены напитки функционального назначения. В напитках определяли показатели качества.
Напитки имели гармоничный вкус, ярко выраженный аромат используемых плодов однородную, нерасслаивающуюся консистенцию, характерную для соков с мякотью. Напитки предназначены для широкого круга населения. Снижение калорийности составляет 18 ккал на 100 г напитка.
Для получения десертных низкокалорийных пектиносодержащих соусов функционального назначения предназначенных для людей больных сахарным диабетом использовали алычовое и яблочное пюре.
В рецептуру входили: алычовое и яблочное пюре, заменители сахара и ароматизаторы, таблица 7. При выработке пюре из алычи садовой критериями оценки служили выход, органолептическая оценка, повышенное содержание ПВ в продукте, которое увеличивали, применяя автогидролиз (2 часа, t 90 °С) и снижение калорийности.
Таблица 7 – Рецептуры десертных низкокалорийных пектиносодержащих фруктовых соусов
Компоненты соуса
|
Сорта алычи
|
Кремень
|
Глобус
|
Жемчужина
|
I Вариант:
|
|
|
|
Яблочное пюре (ПВ не менее 0,6 %)
|
64,96
|
62,96
|
61,96
|
Алычовое пюре (ПВ не менее 0,6 %)
|
24,00
|
23,00
|
23,00
|
Сорбит
|
11,00
|
14,00
|
15,00
|
Аскорбиновая кислота, мг в 100 г
|
0,04
|
0,04
|
0,04
|
II Вариант:
|
|
|
|
Яблочное пюре (ПВ не менее 0,6 %)
|
69,00
|
69,00
|
69,00
|
Алычовое пюре (ПВ не менее 0,6 %)
|
23,98
|
23,00
|
23,00
|
Ксилит
|
6,98
|
7,96
|
7,96
|
Аскорбиновая кислота, мг в 100 г
|
0,04
|
0,04
|
0,04
|
III Вариант:
|
|
|
|
Яблочное пюре (ПВ не менее 0,6 %)
|
69,00
|
69,00
|
69,00
|
Алычовое пюре (ПВ не менее 0,6 %)
|
26,56
|
26,06
|
26,06
|
Аспартам
|
4,40
|
4,90
|
4,90
|
Аскорбиновая кислота, мг в 100 г
|
0,04
|
0,04
|
0,04
|
Особенностью полученных соусов является повышенная комплексообразующая способность. Количество алычи, вводимой в разработанные соусы в виде алычового пюре, колебалось от 20 до 25 %. Десертные соусы предназначенны для больных сахарным диабетом и людям, заботящимся о своем здоровье. Снижение калорийности по сравнению с применение сахара составляет от 30 до 50 ккал.
На основании выполненных исследований была разработана рецептура приправы «Алычовая острая», которая включает: пюре алычовое, сухой красный горький перец, соль, сахар, чеснок, кориандр и лесные орехи. На данную приправу получен патент РФ на изобретение № 2342855.
Рецептура приправы представлена в таблице 8.
Таблица 8 – Рецептура приправы «Алычовая острая» (на 1000 кг)
Сырье
|
Норма
закладки, %
|
Нормы отходов и потерь, %
|
Расход сырья, кг
|
Алыча свежая
|
–
|
22,00
|
1101,00
|
Пюре их плодов алычи
|
86,50
|
3,50
|
900,00
|
Чеснок
|
0,50
|
28,00
|
7,00
|
Кинза или кориандр (зелень)
|
7,00
|
50,00
|
150,00
|
Соль
|
1,30
|
2,00
|
13,25
|
Сахар
|
3,90
|
2,00
|
39,80
|
Перец красный горький (сухой)
|
0,20
|
7,00
|
2,40
|
Орехи лесные, грецкие или фундук
|
|
|
|
очищенные
|
0,60
|
1,50
|
0,62
|
неочищенные
|
1,25
|
51,00
|
0,62
|
Аскорбиновая кислота, мг в 100 г
|
0,04
|
1,00
|
0,04
|
Приправа «Алычовая острая» при дегустационной оценке получила высокую оценку. Она имеет приятный кисло-сладкий острый вкус алычи, с легким ароматом кориандра и рекомендуется для широких слоев населения. На приправу разработана техническая документация и выработана промышленная партия.
3.5 Сравнительная оценка различных средств упаковки для разработанных функциональных продуктов. Для определения срока хранения полученную приправу заложили на хранение в различной таре: стеклотара, пластиковая свежевыдутая тара, пластиковая тара, хранившаяся на складе и предварительно обработанная умягченной водой и перекисью водорода (6 %). Хранили в течении года на складе, при темппературе +10 °С – +20 °С., через каждые 3 месяца определяли показатели качества: органолептическую оценку, массовую долю растворимых сухих веществ, титруемых кислот, углеводов, пектиновых веществ, аскорбиновой кислоты, комплексообразующую способность. На хранение закладывались образцы, выработанные на предприятии ЧП «Беречетов»
Качество всех образцов приправы «Алычовая острая», упакованных в разную тару практически не изменилось, как по органолептическим, так и по физико-химическим показателям. После года хранения сохраняемость показателей колебалась от 93 до 98 %. Следовательно, для расфасовки приправы «Алычовая острая» возможно применение любой из видов исследуемой тары.
3.6 Разработка технической документации на производство новых видов пищевых продуктов функционального назначения. Проведенные исследования показали возможность использования плодов косточковых культур при разработке новых продуктов функционального назначения и при производстве в промышленных масштабах. На новые продукты функционального назначения из плодов косточковых культур (напитки, соусы, приправа) разработаны комплекты технической документации. Рассчитана конкурентоспособность разработанных функциональных продуктов питания, которая доказала целесообразность их производстваи ожидаемый экономический эффект.
ВЫВОДЫ
1. Определен биохимический состав плодов косточковых культур (алычи садовой, слив и абрикоса) и фракционный состав извлеченных из них ПВ. Установлено, что характер изменения общего содержания ПВ в плодах косточковых культур зависит от вида культуры и сортовой принадлежности. Определено, что сумма ПВ содержащихся в плодах косточковых культур колеблется в пределах от 5,55 до 12,28 %. Выявлено, что в плодах косточковых культур наблюдается преобладание растворимого пектина над протопектином от 8 до 50 %, в среднем на 28,50 %.
2. В процессе исследований разработаны технологические параметры гидролиза-экстрагирования плодов косточковых культур при получении пектинового экстракта и чистого пектина для определения его качественных показателей путем аналитических исследований. Установлено, что эффективным гидролизующим агентом для получения пектинопродуктов из плодов алычи садовой является питьевая вода, а из плодов сливы и абрикоса – лимонная кислота. Разработана технология получения пектинового экстракта и пектина из плодов косточковых культур. Доказано, что для получения функциональных продуктов питания из плодов алычи нецелесообразно выделение чистого пектина или пектинового экстракта. эффективнее использование технологических приемов для повышения ПВ в продукте перерработки.
3. Впервые определены аналитические характеристики ПВ, выделенных из плодов алычи различных сортов и установлены их особенности, а также влияние аналитических характеристик на комплексообразующую способность пектинов.
4. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработаны технологии и рецептуры получения пектинопродуктов из плодов косточковых культур: напитков из плодов сливы и абрикоса функционального назначения, фруктовые низкокалорийные десертные соусы из плодов алычи и острая приправа из плодов алычи садовой. На приправу «Алычовая острая» получен патент РФ на изобретение № 2342855.
5. Проведена сравнительная оценка разных средств упаковки для приправы «Алычовая острая». Установлено, что существенных отклонений по основным показателям качества (массовой доле сухих веществ, титруемых кислот, углеводов, пектиновых веществ, аскорбиновой кислоты, комплексообразующей способности) в течение одного года хранения не обнаружено, следовательно, данный продукт рекомендуется хранить в стеклянной и пластиковой таре, разрешенной для применения в пищевой промышленности в течение года.
6. Расширена область использования плодов косточковых культур (сливы, абрикоса и алычи садовой) в технологии функциональных продуктов питания. На продукты, полученные из плодов косточковых культур разработана техническая документация: «Напиток абрикосовый функционального назначения» ТУ 9169-130-0493202-09, «Напиток сливовый функционального назначения» ТУ 9169-131-0493202-09, «Десертный соус на основе алычи функционального назначения» ТУ 916323-129-0493202-09, приправа «Алычевая острая» ТУ 916323-047-0493202-06. Новые продукты питания, полученные из плодов косточковых культур, рекомендованы для расширения ассортимента продуктов функционального назначения, для массового потребления и для больных сахарным диабетом.
7. Результаты исследований по разработке технологий и рецептур функциональных продуктов питания из плодов косточковых культур апробированы при выработке опытно-промышленных партий пектиносодержащих продуктов питания функционального назначения в учебно-инновационном комплексе «Технолог» КубГАУ и ЧП «Беречетов».
8. Рассчитанная конкурентоспособность показала значительное преимущество разработанной продукции. Ожидаемый экономический эффект от реализации приправы «Алычовая острая» составляет порядка 976 руб. на 1 т готовой продукции, от реализации напитков и соусов – 1200 руб. и 1143 руб. соответственно.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
-
Пектиновые вещества косточковых плодов / Арутюнова Г.Ю., Соболь И.В., Родионова Л.Я. // Монография. Майкоп, 2006. – 136 с.
-
Арутюнова Г.Ю. Влияние параметров гидролиза на выход пектиновых веществ из плодов алычи / Г.Ю. Арутюнова // Матер. I Всерос. науч.-практич. конф. молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса». Краснодар, КубГАУ, 2007. – С. 145–146.
-
Арутюнова Г.Ю. Влияние сорта алычи на ее химический состав/ Н.А. Панченко, Г.Ю. Арутюнова, Л.Я. Родионова // Матер. I Всерос. науч.-практич. конф. молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса», Краснодар, КубГАУ, 2007. – С. 202–203.
-
Арутюнова Г.Ю. Кинетика пектиновых веществ в плодах алычи садовой / Г.Ю. Арутюнова // Матер. ХI Всерос. науч.-практич. конф. «Образование–наука–технологии», Майкоп, МГТУ, 2007. – С. 14–15.
-
Арутюнова Г.Ю. Влияние времени гидролиза на выход пектиновых веществ / Г.Ю. Арутюнова // Матер. ХI Всерос. науч.-практич. конф. «Образование–наука–технологии», Майкоп, МГТУ, 2007. – С. 15.
-
Арутюнова Г.Ю. Биохимическая оценка плодов алычи / Арутюнова Г.Ю., Л.Я. Родионова, И.В. Соболь // Новые технологии. Майкоп, 2007. – С. 44–49.
-
Арутюнова Г.Ю. Функциональные пищевые изделия на основе косточковых плодов / Г.Ю. Арутюнова Г.Ю., Л.Я. Родионова // Известия вузов. Пищевая технология, Краснодар, 2008. – С. 39–41.
-
Арутюнова Г.Ю. Фракционный состав пектиновых веществ айвы и дикорастущего сырья / Г.Ю. Арутюнова, Л.В. Донченко, С.Н. Едыгова, Т.Б. Колотий // Известия вузов. Пищевая технология, Краснодар, 2008. – С. 118–119.
-
Арутюнова Г.Ю. Функциональные напитки на основе дикорастущего сырья, алычи и айвы. / Г.Ю. Арутюнова, Л.В. Донченко, С.Н. Едыгова, Т.Б. Колотий // Известия вузов. Пищевая технология, Краснодар, 2008. – С. 119.
-
Арутюнова Г.Ю. Спиртоосождаемые пектиновые вещества и их степень этерификации в плодах алычи садовой / Г.Ю. Арутюнова, Л.Я Родионова // Матер. XI Всерос. науч. - практич. конф. «Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов», Майкоп, МГТУ, 2008. – С. 138–139.
-
Арутюнова Г.Ю. Аналитические характеристики пектиновых веществ, выделенных из плодов алычи/ Г.Ю. Арутюнова, Л.Я. Родионова, И.В. Соболь // Матер. международной науч.-практич. конф. «Функциональные продукты питания» Краснодар, КубГАУ, 2009. – С. 247–251.
-
Арутюнова Г.Ю. Студнеобразующие и комплексообразующие свойства пектинов алычи/ Г.Ю. Арутюнова, Л.Я. Родионова, М.И. Стальная // Новые технологии. Майкоп, 2009. – С. 11–13.
13. Арутюнова Г.Ю. Пищевые гидратопектины как функциональный ингредиент продуктов нового поколения / Г.Ю. Арутюнова, И.В. Соболь, А.В.Степовой, А.А. Шморгун // Матер. III Всерос. науч.-практич. конф. молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса», Краснодар, КубГАУ, 2009. – С. 249–250.
14. Пат. Российская Федерция, RU 2342855 С2 №2342855. Приправа «Алычевая острая» / Арутюнова Г.Ю., Донченко Л.В., Родионова Л.Я., Соболь И.В. - №2006134418/13; заявл. 10.04.2008; опубл. 10.01.2009 Бюл. №13 – 9 с.
Достарыңызбен бөлісу: |