Разработка технологии безалкогольных профилактических напитков из дикорастущих плодов, ягод и минеральных вод республики северная осетия-алания

На правах рукописи

ЦАРАХОВА Эльза Николаевна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ НАПИТКОВ ИЗ ДИКОРАСТУЩИХ

ПЛОДОВ, ЯГОД И МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД РЕСПУБЛИКИ

СЕВЕРНАЯ ОСЕТИЯ-АЛАНИЯ

05.18.01 – Технология обработки, хранения и переработки

злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов,

плодоовощной продукции и виноградарства.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание

ученой степени кандидата технических наук

Краснодар-2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Кубанский государственный

технологический университет» и в ФГОУ ВПО «Горский

государственный аграрный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Касьянов Геннадий Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Зайко Галина Михайловна

кандидат технических наук

Троянова Татьяна Леонидовна

Ведущая организация: ФГОУ ВПО « Кубанский

государственный аграрный

университет» Министерства

сельского хозяйства Российской

Федерации

Защита состоится 10 декабря 2009 г в 14. 00 часов на заседании

диссертационного совета Д 212. 100.05. в Кубанском государственном

технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар,

ул. Московская 2, корпус А, конференц-зал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского

государственного технологического университета

Автореферат разослан 10 ноября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

канд. техн. наук В.В. Гончар

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1 Актуальность темы. Безалкогольные профилактические напитки относятся к повседневным продуктам питания, оказывающим воздействие на организм человека в течение всей его жизни. Большинство производителей безалкогольной продукции применяют технологии, основанные на использовании синтетических компонентов: заменителей сахара, ароматизаторов, красителей, консервантов и других, что наносит непоправимый вред здоровью людей, поскольку в организме человека отсутствует механизм утилизации этих веществ. В то же время, подтвержден факт положительного влияния безалкогольных напитков, содержащих природные вещества растительного происхождения, на эндоэкологическую реабилитацию организма человека. Медики многих стран, в том числе и России, определяют напиток как оптимальную форму пищевого продукта, используемую для обогащения организма биологически активными веществами.

Исследования рынка безалкогольных напитков Республики Северная Осетия-Алания показали, что здесь сохраняется общая тенденция, выявленная на общероссийском рынке, преобладания в ассортименте напитков с синтетическими компонентами. Безалкогольные напитки на натуральном растительном сырье выпускаются в небольшом объеме и не удовлетворяют спрос населения. Учитывая то, что Республика Северная Осетия-Алания является неблагополучным в экологическом отношении регионом, производство безалкогольных напитков профилактического назначения, с использованием натуральных ингредиентов весьма актуально. По данным Госкомприроды, возможности заготовки дикорастущих плодов и ягод в Республике Северная Осетия-Алания находятся на уровне 1000 тонн в год. На территории Республики насчитывается более 200 источников целебных минеральных вод. Диссертационная работа выполнялась в соответствии с НТП Минобрнауки РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», № госрегистаци

01200109253.

1.2 Цель работы: Целью работы явилась разработка технологии безалкогольных профилактических напитков из дикорастущих плодов, ягод и минеральных вод Республики Северная Осетия-Алания.

1.3 Основные задачи исследований:

– теоретически обосновать возможность создания и производства безалкогольных профилактических напитков из дикорастущих плодов, ягод и минеральных вод РСО-Алании;

– исследовать химический состав и пищевую ценность дикорастущих плодов и ягод, произрастающих на территории РСО-Алания;

– изучить химический состав минеральных вод РСО-Алания, отобранных для изготовления безалкогольных напитков, проанализировать возможность их использования в качестве основы профилактических напитков;

– разработать рецептуры безалкогольных профилактических напитков из дикорастущих плодов, ягод и минеральных вод РСО-Алании, с применением стевии и юглона и технологии сохраняющие биологически активные вещества компонентов; исследовать влияние ультразвука на время экстрагирования;

– исследовать качество и безопасность и сохраняемость разработанных профилактических напитков;

– произвести опытно-производственную апробацию новой технологии и рецептур безалкогольных профилактических напитков в производственных условиях;

– разработать техническую документацию на новые безалкогольные профилактические напитки;

– рассчитать экономическую эффективность от внедрения новой технологии и рецептур в Республике Северная Осетия-Алания. 1.4 Научная новизна работы. Научно обоснована технология конструирования безалкогольных профилактических напитков из растительных компонентов, в том числе из дикорастущих плодов, ягод, стевии, натурального юглона, профилактическое действие которых усиливается слабоминерализованными минеральными водами РСО-Алания, позволяющая сохранить биологически активные вещества напитков. Впервые выполнен глубокий сравнительный анализ химического состава и безвредности слабоминерализованных минеральных вод Северной Осетии-Алании: «Горная прохлада», «Тиб-2», «Кармадон», «Урсдон», «Заманкул» и «Ариана», который позволил оценить свойства вод, включая: макро и микроэлементы, специфические вещества, рН, наличие газов, уровень минерализации, тип вод и выбрать по всем этим показателям, воды, которые лучше всего подходят для производства профилактических напитков. В процессе анализа 3 из 6 вод оказались непригодными для использования.

Новизна предлагаемых решений подтверждается 3 патентами Российской Федерации на изобретение, патентом на полезную модель и компьютерной программой.

1.5 Практическая значимость работы. Определена пищевая и биологическая ценность дикорастущих плодов и ягод, произрастающих в РСО-Алания;

- разработаны рецептуры новых безалкогольных профилактических напитков из дикорастущих плодов, ягод и минеральных вод Республики Северная Осетия-Алания с применением натуральных растительных ингредиентов: подсластителя стевии и консерванта юглона, без применения синтетических компонентов (патент РФ на изобретение №2356361);

- разработана оригинальная технология приготовления безалкогольных профилактических напитков из натурального дикорастущего растительного сырья, позволяющая максимально сохранить в них биологически активные вещества (патент РФ на изобретение №2337590);

- разработана установка для производства брикетов льда из смеси ми

-неральной воды и натурального сока, полученного из дикорастущих плодов и ягод, позволяющая транспортировать напитки на далекие расстояния (патент РФ на полезную модель №2007141146).

- разработана техническая документация на напитки ТУ 9163-123-0480 1346-08 «Напитки безалкогольные, профилактические, низкокалорийные из дикорастущих плодов и ягод на минеральной воде».

1.6 Апробация работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований по теме диссертации автором изложены на заседаниях научно-технического совета Горского ГАУ (г. Владикавказ, 2006, 2008 г), на международной конференции «Актуальные вопросы экологии и природопользования» (г. Ставрополь, 2005), на международной конференции «Рациональное использование биоресурсов в АПК» (г. Владикавказ, 2006), на международной научно-практической конференции «Научное обеспечение устойчивого развития агропромышленного комплекса горных и предгорных территорий» (г. Владикавказ, 2008), Международной конференции «Инновационные технологии в области холодильного хранения и переработки пищевых продуктов» (г. Краснодар, 2008), на научо-практи- ческой конференции «Теория и практика суб – и сверхкритической флюидной обработки сельскохозяйственного сырья». (Краснодар, 2009).

1.7 Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 статей, в т.ч. 2 статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованными ВАК РФ, получено 3 патента РФ на изобретения, патент на полезную модель и свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.

1.8 Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов, списка использованной литературы и приложения. Основное содержание диссертации изложено на 135 страницах компьютерного текста, содержит 14 рисунков и 26 таблиц. Список литературных источников включает 154 наименования, в том числе 37 –зарубежных авторов.

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований Дикорастущие плоды и ягоды, произрастающие на территории Республики Северная Осетия-Алания, в том числе: калина, которая по строению классифицируется как плод, и ягоды, которые по строению могут быть настоящими и ложными, облепиха, смородина, черника, черноплодная рябина, малина, ежевика используемые в разрабатываемых безалкогольных напитках как в свежем, так и в замороженном виде. Природные минеральные воды РСО-Алания : «Горная прохлада», «Тиб-2», «Кармадон», «Урсдон», «Заманкул» и «Ариана», имеющие низкий уровень минерализации и безалкогольные напитки из дикорастущих плодов, ягод и минеральных вод.

2.2 Методы исследований. При исследовании качественных показателей сырья (дикорастущих плодов, ягод и минеральных вод), а также конечного продукта (безалкогольных профилактических напитков) были использованы стандартные методики, предусмотренные ГОСТ на эти объекты, а также современные методы физико-химического анализа: атомно-абсорбционный, спектрофотометрический, масс-спектрометрический и ГФХ. Органолептические показатели сырья (ягод, плодов) – ГОСТ 5531; напитков – ГОСТ 23268.1-91, ГОСТ 6687.5-86. Физико-химические показатели напитков – ГОСТ 13273-83 и 28188-89, содержание витамина С – методом количественного определения по Тильмансу, содержание минеральных веществ – методом пламенной абсорбции, а также с использованием масс-спектрометра с индуктивносвязанной плазмой НР 4500 и системы капиллярного электрофореза.

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом регрессионного анализа с использованием программы «STATISTICA 6» фирмы Microsoft.

Структурная схема научных исследований приведена на рисунке 1.

Анализ научно-технической и патентной литературы по теме исследований

Объекты, схема и методы исследований

Исследование химического состава дикорастущего сырья и минеральных вод РСО-Алания
Дикорастущие плоды и ягоды РСО-Алании		Природные минеральные воды РСО-Алани

Изучение органолептических показателей и пищевой ценности минеральных вод и дикорастущих плодов, ягод РСО-Алания

Разработка рецептур новых безалкогольных профилактических напитков

Определение химического состава разработанных безалкогольных напитков

Определение качественных показателей разработанных безалкогольных напитков

Разработка технической документации и промышленная апробация разработанных безалкогольных напитков, оценка экономической целесообразности технологических решений