авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 | 3 |

Разработка технологии специализированных сухих пищевых концентратов напитков и оценка их потребительских свойств

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ЧУМАК Анна Александровна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ

СУХИХ ПИЩЕВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ НАПИТКОВ И

ОЦЕНКА ИХ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ

Специальность 05.18.15 – Товароведение пищевых продуктов и технология продуктов общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Краснодар – 2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Зайко Галина Михайловна
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Бутина Елена Александровна
кандидат технических наук Купин Григорий Анатольевич

Ведущая организация: Научно – исследовательский институт биотехнологии и сертификации пищевой продукции Кубанского государственного аграрного университета

Защита состоится «26» июня 2009 в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.03 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета

Автореферат разослан 25 июня 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент М. В. Жарко

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1 Актуальность темы. Специализированные пищевые продукты – продукты с заданным химическим составом за счет обогащения другими пищевыми компонентами для различных категорий населения. В последнее время большая потребность в таких продуктах возникла для работников нефтяной отрасли, поскольку при анализе статистики чрезвычайных ситуаций, происходящих на территории Краснодарского края, выяснилось, что розливы сырой нефти и дизельного топлива занимают второе место по количеству происшествий. Предприятия нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности относятся к основным источникам загрязнений атмосферы, и на их долю приходится 15,5 % от общих загрязнений. Одним из самых распространенных продуктов переработки нефти является бензин. В нефтяной отрасли края занято около 15 тысяч человек.

В связи с этим особую актуальность приобретают исследования, направленные на разработку рецептур и технологий специализированных сухих концентратов напитков, содержащих защитные нутриенты для работников нефтяной отрасли и АЗС, а также населения, проживающего на экологически неблагоприятных территориях.

В соответствии с предпочтениями потребителей выбраны концентраты горячих напитков со вкусом и ароматом кофе и холодные фруктовые напитки с апельсиновым вкусом.

Диссертационная работа выполнена в рамках тематического плана НИР кафедры технологии и организации питания Куб ГТУ «Совершенствование технологии продуктов функционального назначения» (№ ГР 01.2007.00872).





1.2 Цель работы. Разработка технологии специализированных сухих пищевых концентратов напитков и оценка их потребительских свойств.

1.3 Основные задачи исследований:

- изучение, анализ и систематизация научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования;

- проведение маркетинговых исследований для определения потребительских мотиваций;

- выбор нутриентов, нейтрализующих установленные токсичные вещества нефтяной отрасли для организма человека;

- разработка технологии получения порошков из корнеплодов со свойствами кофезаменителя;

- исследование полученных порошков из корнеплодов;

- разработка рецептур специализированных сухих концентратов напитков для работников нефтяной отрасли;

- определение потребительских свойств разработанных концентратов напитков для работников нефтяной отрасли;

- установление допустимых сроков хранения;

- разработка комплекта технической документации на производство концентратов напитков, включающего технические условия (ТУ) и технологические инструкции (ТИ);

- оценка экономической эффективности от внедрения и реализации разработанных технологических решений.

1.4 Научная новизна. Впервые определены нутриенты с защитными свойствами для работающих в нефтяной отрасли, способных эффективно нейтрализовать токсичные вещества в организме человека, и обоснован выбор исходного сырья для сухих специализированных концентратов напитков. Впервые выполнены маркетинговые исследования, на основании которых определены потребительские мотивации и предпочтения при выборе ассортимента сухих концентратов напитков.

Разработаны и рекомендованы параметры тепловой сушки основных компонентов - свеклы и топинамбура для получения порошков со вкусом и ароматом кофе и оценено влияние условий сушки на защитные нутриенты. Впервые предложено научное обоснование формированию кофейного вкуса и аромата в полученных порошках.

Впервые количественно оценена зависимость вязкости тройной пищевой системы - пектин, лецитин и молочная сыворотка, от взаимного влияния этих компонентов, определяющая органолептические свойства восстановленных напитков. Получены уравнения регрессии для прогнозирования детоксикационных свойств предложенной системы по отношению к ионам свинца. Выявлено положительное влияние разработанных рецептурных компонентов на потребительские свойства, в том числе пищевую и физиологическую ценность и сохранность продукта.

Новизна технических решений защищена 2 патентами РФ и решением о выдаче патента РФ на изобретение.

1.5 Практическая значимость. Разработаны технологии получения порошков из свеклы и топинамбура со свойствами кофезаменителя для использования в составе специализированных сухих концентратов напитков и комплект технической документации, включающий ТУ и ТИ.

Разработаны рецептуры специализированных сухих концентратов напитков для работников нефтяной отрасли и комплект ТУ и ТИ.

Теоретические положения работы использованы в учебном процессе по дисциплине «Технология продуктов функционального питания» по специальности 260505 – Технология детского и функционального питания.

1.6 Реализация результатов исследований. Выработаны опытные партии специализированных сухих концентратов напитков для работников нефтяной промышленности в условиях НПФ «Росма – Плюс», г. Краснодар. Ожидаемый экономический эффект от реализации одной тонны концентратов составит 77 тыс. руб.

1.7 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на: Международной научно-практической конференции «Научные основы и практическая реализация технологий получения и применения натуральных структурообразователей», май 2002, Краснодар; Международной научно-практической конференции «Перспективы нано- и биотехнологии в производстве продуктов функционального назначения», октябрь 2007г, Краснодар; Десятой международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств», декабрь 2007г, Барнаул; III научно – практической конференции «Качество продукции, технологий и образования», апрель 2008г, Магнитогорск; II международной научно – практической конференции «Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: достижения, проблемы, перспективы» май 2008г, Пенза; V Международной научно-практической конференции «Пища. Экология. Качество», 2008, г. Новосибирск; IX Международной конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии», июнь 2008, г. Казань.

1.8 Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 18 научных работ, в том числе 5 научных статей в журналах, рекомендуемых ВАК, 10 материалов конференций, получен 1 патент РФ на изобретение, 1 патент РФ на полезную модель, 1 решение о выдаче патента РФ на изобретение.

1.9 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературных источников отечественных и зарубежных авторов и приложений. Основная часть работы выполнена на 164 страницах, включает 57 таблиц и 31 рисунок.

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Методы исследований. Объектами исследований служили: корнеплоды (свекла, топинамбур); сухая молочная сыворотка; цикорий сушеный; фруктоза; лецитин подсолнечный порошкообразный марки «Витол»; образцы пектинов, производства Herbstreith & Fox серии>

Структурная схема исследования представлена на рисунке 1. Для оценки качественных и количественных показателей изучаемых объектов, использовали следующие методы: массовую долю инулина, редуцирующих сахаров определяли гексоцианоферратным методом; массовую долю бетаина, хлорогеновой кислоты - колориметрическим; качественные характеристики пектина и связывающую способность – титрометрическим методом; вязкость и молекулярную массу пектина - вискозиметрическим методом.

Определение массовой доли сухих веществ, жира, клетчатки, золы, белка, витаминов проводили по общепринятым методикам.

Насыпную плотность порошков определяли по ГОСТ Р 51462-99; индекс растворимости - по ГОСТ 30305.4-95; дисперсионный состав - методом прямого микроскопирования; сыпучесть и текучесть концентратов - методом Липатова Н.Н., Тарасова К.И.; массовую долю примесей - по ГОСТ 15113.2-77.

При исследовании восстановленных концентратов определяли полноту растворения концентратов методом оптической плотности; размер частиц восстановленных концентратов - оптическим методом по оптической мутности; диспергирование нерастворимой фазы - методом седиментационного анализа; органолептическую оценку – профильным методом; содержание нитратов и нитритов - методом капиллярного электрофореза на приборе «Капель 103Р».

Экспериментальные исследования проведены в научно-исследовательских лабораториях кафедры технологии и организации питания, кафедры процессов и аппаратов пищевых производств Кубанского государственного технологического университета. Обработку результатов исследований осуществляли методами математической статистики и регрессионного анализа с использованием компьютерного пакета Statistica 6,0, Microsoft Office Excel 2003, Mathcad 11,0.

2.2 Обоснование выбора сырья и основных защитных нутриентов с учетом токсичных веществ нефтяной отрасли. На основании анализа научно – технической и медицинской литературы были определены наиболее токсичные компоненты нефтепродуктов для организма человека: ароматические углеводороды, сернистые соединения, тетраэтилсвинец, содержащийся в бензине, вызывающие заболевания крови, печени, поражающие нервную и иммунную системы. Влияние этих токсичных компонентов может быть нейтрализовано липотропными веществами, витаминами группы В и С, полноценными по аминокислотному составу белками, ионами кальция и пектином.

С учетом выявленных данных был обоснован выбор основного сырья: свекла сорта «Бордо 237» и топинамбур сорта «Интерес». Свекла является источником бетаина, пектина, железа, клетчатки; топинамбур – источник пектина и инулина. Предварительными исследованиями было выявлено, что указанные корнеплоды при высушивании приобретают кофейный вкус. Также выбраны цикорий – источник инулина; молочная сыворотка, содержащая сывороточные белки, кальций, лактозу; пектин; фосфолипидный продукт «Витол» производства НПФ «Росма – Плюс», являющийся липотропным веществом и источником холина. Для обеспечения вкуса и аромата холодных напитков использовали сухие концентраты плодово-ягодных соков со вкусом апельсина производства фирмы «ETOL», Словения.

2.3 Разработка технологии получения порошкообразных продуктов из свеклы и топинамбура. Разработана технология получения порошков из корнеплодов со свойствами кофезаменителя, для использования в рецептурах горячих напитков. Другие компоненты рецептур концентратов напитков производятся пищевой промышленностью в высушенном виде.

При разработке оптимального режима сушки для получения порошков из свеклы и топинамбура со вкусом и ароматом кофе, были изучены кинетические закономерности процесса сушки. Известная технология сушки корнеплодов не предполагает получение продукта с кофейным ароматом и его измельчение до порошкового состояния. На рисунках 2 и 3 приведены кривые сушки и скорости сушки.

  Кривые сушки свеклы и-1   Кривые сушки свеклы и-2

Рисунок 2 – Кривые сушки свеклы и топинамбура: 1 - свекла 2 - топинамбур

Рисунок 3 – Кривые скорости сушки: 1- свекла 2- топинамбур

Экспериментально определено, что критическое влагосодержание свеклы – 160 %, топинамбура - 140 %. Это доказывает, что свекла и топинамбур относятся к термолабильным материалам. При высокотемпературной сушке они быстро нагреваются, но медленно отдают содержащуюся в них влагу. Поэтому режимы сушки должны быть щадящими.

В результате проведенных исследований установлено, что при температуре воздуха 68-70 0С, скорости воздуха - 6-8 м/с возможно высушивание продукта до влажности 7,5 %, необходимой для его измельчения до порошка. Цвет полученного полуфабриката из свеклы – бордовый, запах – свекольный; цвет полуфабриката из топинамбура - светло бежевый, запах – ореховый.

Поскольку полученные продукты не обладают органолептическими свойствами кофейных напитков, полученный полуфабрикат - порошок из свеклы и топинамбура подвергали последующему обжариванию в сушилке с «кипящим» слоем. Обжаривание проводили в диапазоне температур от 800 С до 2000 С, с температурным интервалом в 200 С. Для установления необходимой температуры обжаривания, исследуемые образцы оценивали органолептически, определяли ультрафиолетовые (УФ) спектры поглощения и количество экстрактивных веществ.

По органолептическим показателям лучшими условиями для обжаривания свеклы оказались – температура 140 0С в течение 6 минут, а для топинамбура - 180 0С – в течение 4 минут. Количество экстрактивных веществ в этих условиях соответствовало стандартному значению для кофейных нерастворимых напитков. УФ – спектры водных экстрактов порошков, обжаренных при указанных условиях, имели пик поглощения в диапазоне 285-290 нм. Образцы, полученные при более низких температурах, оказались спектрально прозрачными. Для идентификации цвето - и вкусообразующих веществ было проведено сравнение УФ спектров поглощения экстрактов порошков из корнеплодов и экстрактов кофе растворимого «Neskafe», кофейного напитка «Невский», жареных зерен ржи и ячменя, используемых в производстве кофейных напитков. Все исследуемые экстракты имеют пик поглощения в диапазоне 285 - 290 нм. На основании полученных результатов сделано предположение о наличии в этих продуктах меланоидинов, обладающих цветом и вкусом кофе.

Для подтверждения наличия этих соединений исследован УФ – спектр модельной системы «глюкоза + глицин», при нагревании которой образуются меланоидины. Было показано, что максимум поглощения модельной системы также находится в интервале 285-290 нм и подтверждает наличие меланоидинов в обжаренных порошках из свеклы и топинамбура.

Известно, что характерный аромат жареного кофе формируется на основе хлорогеновой кислоты, которая в процессе обжаривания кофе при температуре 200-215 0С разлагается с образованием кофейной и хинной кислот. Для обоснования кофейного вкуса и аромата в порошках из корнеплодов определено содержание хлорогеновой кислоты в сравнении со свежим сырьем (таблица 1).

Таблица 1 – Содержание хлорогеновой кислоты в исследуемых образцах

Исследуемый образец Содержание хлорогеновой кислоты, мг %
Свекла свежая 5,17
Порошок из свеклы 0,03
Топинамбур свежий 4,49
Порошок из топинамбура 1,31

Как следует из таблицы 1, содержание хлорогеновой кислоты в свежем сырье снижается при сушке и обжаривании из-за ее распада, в результате чего формируется аромат свойственный кофе.

На основании проведенных исследований были установлены основные технологические режимы процессов получения порошков из свеклы и топинамбура со вкусом и ароматом кофе (таблица 2) и технологическая линия производства (рисунок 4). Изменения в известной схеме отмечены пунктиром.

Таблица 2 – Технологические режимы получения порошков из корнеплодов

Наименование стадии процесса или показателя Величина показателя
порошок из свеклы порошок из топинамбура
Сушка сырья: Конвективная сушилка
Температура сушки, 0С 68-70 68-70
Влажность, % 7,5 7,5
Скорость воздуха, м/с 6-8 6-8
Измельчение
проход через сито № 1,6 (25 ячеек на 1см 2), % не менее 100 не менее 100

сход с сита № 1 (49 ячеек на 1 см2), % не более 15 не более 15

Обжаривание порошка: Сушилка с кипящим слоем

Температура воздуха, 0С 140 180

Скорость витания частицы, м/с 1,3-1,8 1,3-1,8

Конечная влажность продукта, % 4 4

Время обжарки, мин 6 4

Охлаждение:

Температура, 0С 20 20


Pages:   || 2 | 3 |
 



Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.