Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям
На правах рукописи
ГРИБОВА НАТАЛЬЯ АНАТОЛЬЕВНА
ТОВАРОВЕДНАЯ Оценка качества ЗАМОРОЖЕННЫХ ягод С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ОСМоТИЧЕСКОГО ОБЕЗВОЖивания
Специальность 05.18.15 - Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Москва - 2012
Диссертационная работа выполнена на кафедре технологии и организации предприятий питания ФГБОУ ВПО Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
Баранов Борис Алексеевич
Официальные оппоненты: Николаева Мария Андреевна
доктор технических наук, профессор
кафедры товароведения и экспертизы товаров
ФГБОУ ВПО Российский государственный
торгово-экономический университет
Колобов Станислав Викторович
кандидат технических наук, доцент
профессор АНО ВПО Московский
гуманитарный университет
Ведущая организация: Научно-исследовательский институт пищеконцентратной промышленности и специальной пищевой технологии (ГНУ НИИППиСПТ)
Защита состоится 18 октября 2012 года в 15:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.196.07 в ФГБОУ ВПО Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова по адресу 117997, г.Москва, Стремянный переулок д. 36, корп. 3, ауд. 353.
С диссертацией можно ознакомиться в информационно-библиотечном центре Российского экономического университета им. Г.В. Плеханова.
Автореферат разослан 17 сентября 2012 г.
Ученый секретарь
Диссертационного совета,
д.х.н., профессор Т.И. Чалых
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Обеспечение населения качественными, безопасными и полноценными с физиологической точки зрения пищевыми продуктами является одной из наиболее актуальных задач в Российской Федерации. Свежие ягоды являются важной составной частью рациона питания, так как наряду с другими плодами обеспечивают организм набором физиологически ценных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности. Однако свежая ягодная продукция доступна потребителям только в ограниченный период времени, а ее поставки носят сезонный характер.
Одним из способов решения данной проблемы является индустриализация производства замороженной ягодной продукции, в том числе в предприятиях общественного питания. Пищевая промышленность в настоящее время бурно развивается, усиливается конкуренция, предприятиям приходится искать инновационные решения и пути оптимизации технологических процессов с целью сокращения издержек, сохраняя при этом высокий уровень качества и безопасности.
Большой вклад внесли посвященные товароведной экспертизе плодовой продукции работы Л.Г. Елисеевой, М.А. Николаевой, И.Г. Улановой, Н.А. Лучиной, Е.Н. Кадочниковой и ряда других авторов.
Актуальной проблемой на современном этапе является снижение зависимости российского рынка от импортируемой продукции и повышение продовольственной безопасности. Анализ рынка показал, что импортная продукция занимает значительную долю (73,5%) в общем объеме рынка замороженных ягод. Рынок замороженных ягод в России еще только формируется. При том спрос на замороженные ягоды все время растет. Сегодня некоторые рестораны не доверяют производителям замороженной продукции из-за низкого качества и высоких цен, поэтому они стараются самостоятельно заготавливать сезонную продукцию, перерабатывать и использовать её, когда свежая становится менее доступной. Поэтому разработка нового способа переработки ягодной продукции, включающего регулируемые процессы замораживания и последующего размораживания, позволит максимально сохранить органолептические свойства и пищевую ценность.
Цель диссертационной работы: научное обоснование и разработка технологии производств замороженных ягод с применением осмотического обезвоживания с целью повышения их потребительских свойств.
Для достижения поставленной цели в работе были сформулированы следующие основные задачи:
- анализ рынка замороженной плодово-ягодной продукции, определение потребительского спроса на эти виды продукции и выявление степени удовлетворенности потребителей качеством продукции;
- изучение эффективности использования технологии осмотического обезвоживания для производства замороженных ягод по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям;
- проведение комплексной товароведной оценки качества замороженных ягод с использованием технологии осмотического обезвоживания;
- оптимизация процессов замораживания и размораживания нового вида продукции и установление сроков годности ягод после размораживания;
- разработка технологической схемы производства замороженных ягод с использованием технологии осмотического обезвоживания;
- изучение экономической эффективности производства замороженной ягодной продукции с использованием технологии осмотического обезвоживания для предприятий общественного питания.
Научная новизна.
- научно обоснована, экспериментально подтверждена эффективность технологии производства замороженных ягод с применением метода осмотического обезвоживания;
- установлена зависимость изменения органолептических показателей и химического состава ягод от концентрации раствора сахарозы и определена оптимальная концентрация для осуществления процесса осмотического обезвоживания;
- изучена кинетика замораживания ягод и доказано, что предложенный метод осмотического обезвоживания позволяет снизить криоскопическую температуру, количество кристаллизованной воды, в результате чего снижается и активность воды, увеличиваются сроки хранения на открытом воздухе и повышается качество продукции;
- изучена динамика изменения фракционного состава сахаров в процессе осмотического обезвоживания и установлено увеличение массовой доли моносахаридов за счет трансформации веществ в составе сахаров, что повышает диетические свойства замороженных ягод;
- проведены комплексные исследования потребительских свойств и установлена пищевая ценность ягод, замороженных с использованием технологии осмотического обезвоживания;
- изучено влияние трех основных способов размораживания ягод, полученных с использованием технологии осмотического обезвоживания, на органолептические показатели, физико-химические и микробиологические качества и научно обоснованы оптимальные режимы размораживания и сроки годности продукции.
Подана заявка на получение патента в ФИПС № 2011154445/13(081849), получена приоритетная справка.
Практическая значимость. Разработана технологическая схема производства замороженных ягод с использованием технологии осмотического обезвоживания. Установлены сроки годности ягод в размороженном состоянии. Разработаны рекомендации по использованию отработанных сиропов на предприятиях пищевой промышленности и общественного питания.
Разработаны и утверждены технические условия на ягодную быстрозамороженную продукцию: землянику садовую: малину, ежевику и черную смородину, обезвоженную раствором сахарозы (ТУ 9165-021-88320043-11 л Ягоды обработанные раствором сахарозы и замороженные).
Предложенный способ обработки свежих ягод внедрен в производственную деятельность ООО Крона и ООО Оранж Кейтеринг, что подтверждается соответствующими актами внедрения.
Апробация работы. Результаты работы доложены и обсуждены на III Юбилейной международной конференции-выставке Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации (г. Москва, МГУПП, 2005 г.); на IV Международной конференции-выставке Высокоэффективные пищевые технологии: методы и средства для их реализации (г. Москва, МГУПП, 2006 г.); на V Юбилейной школе-конференции с международным участием научно-практических конференциях Высокоэффективные пищевые технологии: методы и средства для их реализации (г. Москва, МГУПП, 2007 г.).
Положения, выносимые на защиту:
- Влияние растворов сахарозы различных концентраций на качество ягодной продукции и обоснование преимуществ предлагаемой технологии.
- Комплексная товароведная характеристика качества замороженных ягод, полученных с использованием технологии осмотического обезвоживания.
- Кинетика процесса замораживания ягод предварительно обезвоженных растворами сахарозы.
- Изменение органолептических, химических и микробиологических показателей качества ягод при размораживании тремя способами и научное обоснование оптимальных режимов размораживания и сроков годности продукции.
- Оптимизированная технологическая схема производства замороженных ягод с использованием технологии осмотического обезвоживания.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, 4 из них в журналах рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературных источников, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Основной текст работы изложен на 148 страницах, иллюстрирован 24 таблицами и 21 рисунком. Библиографический список, включает 163 наименования источников отечественных и зарубежных авторов.
Основное содержание работы
Во введении диссертации обоснована актуальность работы, определены цели и задачи исследования, сформулированы научная новизна и практическая значимость работы.
В первой главе Аналитический обзор литературы проведен анализ научных публикаций, связанных с переработкой наиболее используемых в питании видов ягод. Рассмотрены прогрессивные методы переработки ягод, в частности замораживание, а также изменения, происходящие в них на различных стадиях обработки и хранения, влияющие на качество конечного продукта. Изучены физические и биохимические процессы, происходящие при замораживании, размораживании и влияющие на потребительские свойства ягод, предварительно обработанных осмотическими агентами.
Во второй главе Объекты и методы исследований представлена характеристика объектов и методов исследований, организация постановки эксперимента. В качестве объектов исследования были выбраны следующие виды ягод: малина, ежевика, земляника садовая и черная смородина.
Выбор объектов исследования основывался на результатах изучения потребительских предпочтений замороженных ягод. Потребительские свойства и показатели качества сырья и готовой ягодной продукции определяли с использованием социологического метода исследования.
Объектами исследования являлись сорта ягод: малины - Новость Кузьмина, земляники садовой - Коррадо ('Букетная'), ежевики Изобильная и черной смородины Юбилейная Копаня. Ягоды отбирали в соответствии с требованиями ГОСТ 6828-89 (земляника), 6829-89 (смородина черная), РСТ РСФСР 19-75 (малина и ежевика).
Выбор сорта ягод для замораживания основывался на устойчивости к замораживанию (сортопригодности) ягод. Критериям наиболее соответствовали сорта с
темноокрашенным соком, не распадающимися костянками (для малины, ежевики), более плотной мякотью (для малины, ежевики, земляники садовой) и плотной кожицей (для черной смородины).
Оценку пищевой ценности и химического состава в ягодах свежих, свежезамороженных, и предварительно обезвоженных раствором сахарозы и замороженных проводили по следующим показателям: массовая доля сахаров (фруктоза, глюкоза, сахароза) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии - по с ГОСТ 87560-70, ГОСТ 8756.13-87; содержание витамина С - спектрофотометрическим методом - по ГОСТ 24556-89; воды - по ГОСТ 28561-90; общий белок - методом Къельдаля; жиров - методом экстракции - по ГОСТ 10857-64; клетчатку - методом гидролиза; энергетическую ценность - расчетным методом; содержание органических кислот (яблочная, лимонная, уксусная) - методом (ОФ ВЭЖХ) - по ГОСТ 87560-70, ГОСТ 25555.1-82; микробиологические показатели - по ГОСТ Р 50474-93, ГОСТ 10444.15-94, ГОСТ 30519-97, ГОСТ 10444.12-88.
Результаты сенсорных исследований обрабатывали методами математической статистики с использованием однофакторного дисперсионного анализа с целью выявления различий в оценках испытателей по различным органолептическим показателям ягодной продукции. Для определения статистически значимых различий применялся метод многократных сравнений и тест Фишера-Снедекора при уровне значимости 0,05.
Определение криоскопических температур ягодной продукции осуществлялось методом термического анализа с использованием прибора АВК-4 конструкции СГАУ им. Н.И. Вавилова. Количество кристаллизованной воды в ягодах определяли расчетным методом по формуле В.Г. Поповского, активность воды - по формуле Чена (C.S.Chen).
Эксперименты проводили в трехкратных повторностях, опытные данные обрабатывали методом математической статистики с использованием коэффициента Стьюдента и нахождением доверительного интервала при вероятности р=0,95. Статистический анализ данных проводили с использованием программного обеспечения STATISTICA 6.0, МS Excel.
Структурная схема проведения эксперимента представлена на рис. 1.
В третьей главе Влияние растворов сахарозы на качество ягодной продукции с последующим замораживанием были проведены комплексные исследования влияния различных концентраций осмотического агента на потребительские свойства ягод и выявлена наиболее приемлемая концентрация растворов
Рисунок 1 - Структурная схема исследования
сахарозы и проведен процесс замораживания ягод обезвоженных осмотическим агентом растворами сахарозы.
В качестве осмотического агента использовали растворы сахарозы 60%-ой и 70%-ой концентрацией. Выбор раствора сахарозы был основан не только на том, что данный дисахарид широко используется в пищевой промышленности, но и является достаточно сильным осмотическим агентом. Научно обоснованы оптимальные концентрации сахарозы для технологического процесса осмотически обезвоженных ягод перед замораживанием.
Сущность предложенного метода обработки состоит в частичном предварительном осмотическом обезвоживании ягод в концентрированных растворах сахарозы без потери внешнего вида ягоды.
На рис. 2 показана кинетика изменения массы (M, в % от первоначальной): земляники садовой, малины, ежевики и черной смородины в процессе осмотического обезвоживания.
а) б)
в) г)
Рисунок 2 - Изменение массы (M,%) ягод при осмотической обработке от её продолжительности (время, ч): а) - земляника садовая, б) - малина, в) - ежевика, г) - черная смородина; 1 - 60%-ый раствор сахарозы, 2 - 70%-ый раствор сахарозы.
Наибольшая величина обезвоживания наблюдается в экстремуме кривых (рис. 2) и определяет оптимальное время выдерживания ягод в растворе. При использовании 70%-ого раствора сахарозы этот процесс идет более эффективнее: потери массы земляники в 60%-ом растворе сахарозы после 5 ч выдерживания составили 14%, в 70%-ом - 21%; малины в 60%-ом через 2 ч - 4,3%, в 70%-ом - 7,1%; ежевики в 60%-ом через 6 ч - 3,4%, в 70%-ом - 6,2%; черной смородины в 60%-ом через 7 ч - 4,2%, в 70%-ом - 8,1%. Концентрация раствора менее 60%-ов приводит к недостаточному обезвоживанию. При большой потере воды у ягод ухудшается внешний вид, теряют форму и приобретают мягкую и даже кашицеобразную структуру.
На основе выполненных исследований можно сделать вывод, что степень осмотического обезвоживания возрастает с увеличением концентрации сахарного сиропа.
Процесс предварительного осмотического обезвоживания обладает рядом преимуществ: уменьшается контакт веществ продукта с воздухом, что препятствует таким нежелательным процессам как окисление и изменение состава продукта; удаление воды происходит без фазового перехода; достигается заметное уменьшение массы, что приводит к экономии энергетических затрат при замораживании.
После осмотической обработки растворами сахарозы ягоды подвергали замораживанию с последующим расчетом криоскопической температуры. Кривые кинетики замораживания ягод, прошедших осмотическое обезвоживание, представлены на рисунке 3. На основании анализа кривых замораживания определяли криоскопическую температуру, рассчитывали активность воды и количество кристаллизованной воды в исследуемых ягодах при различной концентрации раствора (табл. 1). Контролем служили ягоды свежезамороженные, необработанные раствором сахарозы.
Количество кристаллизованной воды Wл в ягодах при tз = -20С определяли по формуле:
Wл = 1,002Ц0,106Тkr + , (1)
где tз - температура замораживания (абсолютная величина), С; Тkr - криоскопическая температура, К.
Расчет активности воды Аw определяли по формуле:
Аw = 1/(1+0,0097) Тkr , (2)
Установлено, что ягоды, предварительно обработанные 70%-ым раствором сахарозы, имеют криоскопическую температуру более низкую (от минус 1,7С до минус 4,8С), вследствие чего происходит и уменьшение содержания кристаллизованной воды и снижается активность воды.
а) б)
в) г)
Рисунок 3 - Кинетика замораживания ягод ежевики: а) - земляника садовая, б) - малина, в) - ежевика, г) - черная смородина; 1 - ягоды, обработанные 70%-ым раствором сахарозы; 2 - ягоды, обработанные 60 %-ым раствором сахарозы; 3 - контрольный образец (необработанные ягоды)
Наиболее заметно изменения количества кристаллизованной воды в ягодах черной смородины, обработанных 70%-ым раствором сахарозы (35,4%) по сравнению с контрольным образцом за счет низкой криоскопической температуры. Уменьшение активности воды в ягодах, обработанных 70%-ым раствором сахарозы, составило от 0,8% до 2,8%, а обработанных 60%-ым раствором сахарозы - от 0,3% до 1,4%, т.е. почти в 2-3 раза по сравнению с контрольным образцом.
Таблица 1 - Результаты расчета количества кристаллизованной воды и активности воды
Исследуемые образцы | Криоскопи-ческая температура Тkr, С | Количество кристаллизованной воды Wл, % | Активность воды, Аw |
Земляника: свежезамороженная (контроль) обезвоженная 60% р-ом сахарозы и замор-ная обезвоженная 70% р-ом сахарозы и замор-ная | -0,7 -1,8 -2,7 | 95,82,87 87,62,63 82,42,47 | 0,9942 0,9828 0,9745 |
Малина: свежезамороженная (контроль) обезвоженная 60% р-ом сахарозы и замор-ная обезвоженная 70% р-ом сахарозы и замор-ная | -1,1 -2,6 -2,9 | 92,82,78 83,42,50 80,82,42 | 0,9891 0,9756 0,9728 |
Ежевика: свежезамороженная (контроль) обезвоженная 60% р-ом сахарозы и замор-ная обезвоженная 70% р-ом сахарозы и замор-ная | -0,8 -1,1 -1,7 | 95,02,85 92,82,78 87,92,64 | 0,9921 0,9891 0,9838 |
Черная смородина: свежезамороженная (контроль) обезвоженная 60% р-ом сахарозы и замор-ная обезвоженная 70% р-ом сахарозы и замор-ная | -1,8 -2,5 -4,8 | 87,62,63 83,22,49 52,21,56 | 0,9828 0,9766 0,9551 |
Анализ данных таблицы 1 показывает, что количество кристаллизованной воды и активности воды у ягод обработанных 70%-ым раствором сахарозы ниже, чем у ягод обработанных раствором меньшей концентраций за счет падения начальной криоскопической температуры. Следовательно, технология осмотического обезвоживания 70%-ым раствором сахарозы позволит получить продукцию лучшего качества и сохраняемости, т.к. уменьшение содержания активности воды делает продукцию малодоступной для микроорганизмов.
В четвертой главе Комплексная товароведная оценка качества осмотически обезвоженных замороженных ягод при различных концентрациях сахарозы. Содержание растворимых сахаров (моно- и дисахаридов) определяет вкус как свежих, так и замороженных ягод (табл. 2). Контролем служили как свежие, так и свежезамороженные ягоды.
Таблица 2 - Изменение массовой доли моно- и дисахаридов в ягодах при замораживании
Исследуемые образцы | фруктоза, % | глюкоза, % | сахароза, % | Сумма сахаров, % | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||||
Земляника садовая | ||||||||
свежая (контроль) | 3,440,27 | 2,810,22 | 1,520,12 | 7,770,20 | ||||
свежезамороженная (контроль) | 3,600,28 | 2,920,23 | 1,630,13 | 8,150,21 | ||||
обезвоженная 60% р-ом сахарозы и замороженная | 4,370,34 | 3,820,30 | 0,090,01 | 8,280,22 | ||||
обезвоженная 70% р-ом сахарозы и замороженная | 5,600,44 | 4,700,37 | 0,040,01 | 10,340,27 | ||||
Малина | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||||
свежая (контроль) | 1,910,15 | 1,450,11 | 0,980,07 | 4,340,11 | ||||
свежезамороженная (контроль) | 2,340,18 | 2,010,16 | 1,420,11 | 5,770,15 | ||||
обезвоженная 60% р-ом сахарозы и замороженная | 3,320,26 | 2,900,23 | 0,030,02 | 6,250,17 | ||||
обезвоженная 70 % р-ом сахарозы и замороженная | 3,710,29 | 3,410,27 | 0,010,01 | 7,130,18 | ||||
Ежевика | ||||||||
свежая (контроль) | 2,620,20 | 2,120,16 | 0,180,01 | 4,930,12 | ||||
свежезамороженная (контроль) | 2,810,22 | 2,330,18 | 0,250,02 | 5,390,14 | ||||
обезвоженная 60% р-ом сахарозы и замороженная | 3,250,26 | 2,800,22 | 0,080,01 | 6,130,16 | ||||
обезвоженная 70 % р-ом сахарозы и замороженная | 3,410,27 | 3,100,24 | 0,030,01 | 6,540,17 | ||||
Черная смородина | ||||||||
свежая (контроль) | 2,800,22 | 2,130,17 | 0,110,01 | 5,040,13 | ||||
свежезамороженная (контроль) | 3,920,31 | 3,020,24 | 0,240,02 | 7,180,19 | ||||
обезвоженная 60% р-ром сахарозы и замороженная | 4,090,32 | 3,130,25 | 0,080,01 | 7,300,19 | ||||
обезвоженная 70% р-ром сахарозы и замороженная | 4,140,33 | 3,270,26 | 0,070,01 | 7,480,20 | ||||
На основании полученных данных максимальное количество сахаров обнаружено в замороженных ягодах с предварительным осмотическим обезвоживанием 70%-ым раствором сахарозы от 1,6 до 3,8% за счет увеличения моносахаридов и снижения дисахаридов по сравнению со свежими и от 0,1 до 2,2% со свежезамороженными ягодами. Такая динамика в содержании моносахаридов вызвана тем, что стенки клеток и оболочки вакуоли разрушены, поэтому гидролитические ферменты, находящиеся в органеллах, попадают в клеточный сок и вызывают гидролиз сахарозы в размороженных ягодах. Поэтому употребление таких ягод с повышенным содержанием моносахаридов является более предпочтительным.
| Рисунок 4 - Изменение массовой доли влаги в ягодах после осмотического обезвоживания |
В результате осмотического обезвоживания массовая доля влаги в ягодах уменьшалась в зависимости от концентрации сахарозы (рис. 4). Потери воды при криообработке наиболее заметны у замороженных ягод при обезвоживании 70%-ным раствором сахарозы, и составляют от 11,3 до 25,8% по сравнению со свежими ягодами.
| Рисунок 5 - Изменение содержания аскорбиновой кислоты в ягодах после осмотического обезвоживания |
Потери витамина С в исследуемых ягодах после осмотического обезвоживания и замораживания составили от 19 до 28% по сравнению со контролем. Для сравнения потери витамина С в свежезамороженных ягодах составляют до 36%, из этого следует, что осмотическое обезвоживание 70%-ым раствором сахарозы способствует лучшему сохранению витамина С (рис. 5).
| Рисунок 6 - Изменение химического состава в ягодах после осмотического обезвоживания |
Содержание клетчатки, белков и жиров во время осмотического обезвоживания ягод остались без изменений (рис. 6). При обезвоживании 70%-ым раствором сахарозы отмечалось увеличение энергетической ценности для ягод по сравнению со свежезамороженными от 5-12 ккал за счет увеличения доли моносахаридов.
В пятой главе Установлено влияние режимов размораживания и продолжительность сроков годности в размороженном состоянии на органолептические свойства, химический состав и микробиологическую безопасность ягодной продукции.
Были разработаны три основных режима размораживания для ягод малины, земляники садовой, ежевики и черной смородины: при комнатной температуре
(от 21 до 24С) на воздухе, в камере холодильника при t от 2 до 6С, и в СВЧ - печи.
В соответствии со структурой проводимых исследований на первом этапе было необходимо получить полную информацию об органолептических свойствах ягод, корреляции между отдельными показателями.
Для описания органолептических свойств всех исследуемых ягод, испытателям после отбора дескрипторов с использованием многостороннего подхода (удалены все очевидные повторы, дескрипторы оценивались по частоте появления и весомости) было предложено 12 характеристик. В исследовании использовали 5 балльную шкалу интенсивности.
На основании полученных данных все дескрипторы были сгруппированы в соответствии с принадлежностью к отдельным макрохарактеристикам: внешнему виду, консистенции, вкусу и аромату (рис. 7).
Рисунок 7 - Показатели и дескрипторы качества ягод малины, земляники садовой,
ежевики и черной смородины
Ягоды, размороженные в различных условиях, оценивались по органолептическим показателям: 1Цсочность, 2Цнежность, 3Цплотность, 4Цблеск, 5Ццелостность формы, 6Цинтенсивность аромата, 7Цяркость окраски, 8Цвыраженный вкус, 9Цкислый вкус, 10Цсладкий вкус (табл.3). Наиболее эффективные способы размораживания: в холодильной камере и в СВЧ-печи позволяющие ягодам в наибольшей мере сохранить вкус, аромат, цвет, консистенцию, форму и до минимума снизить потери сока. Для определения статистически значимых различий применяли метод многократных сравнений и тест Фишера-Снедекора. По каждому способу размораживания указаны средние арифметические значения бальных оценок (Хср).
Таблица 3 - Органолептическая оценка ягод в зависимости от способов размораживания и их статистическая обработка
Способы размораживания | Статист. параметр | Дескрипторы | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
Земляника садовая | |||||||||||
При комнатной температуре на воздухе | Хср | 4,4 | 4,5 | 4,4 | 4,4 | 4,1 | 4,7 | 4,6 | 4,7 | 2,0 | 4,7 |
Холодильная камера | Хср | 4,7 | 4,4 | 4,5 | 4,8 | 4,7 | 4,8 | 4,5 | 4,4 | 2,0 | 4,9 |
СВЧ-печи | Хср | 4,8 | 4,7 | 4,6 | 4,9 | 4,5 | 4,9 | 4,9 | 4,8 | 2,1 | 5,0 |
Fнабл | 3,1470 | 10,3751 | 21,0321 | 15,6154 | 38,7212 | 18,1818 | 3,4416 | 3,1470 | 2,2579 | 2,3381 | |
Fкр | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | |
LSD | нет | 0,0501 | 0,2335 | 0,3120 | 0,2288 | 0,0663 | 0,3049 | нет | нет | нет | |
Малина | |||||||||||
При комнатной температуре на воздухе | Хср | 4,7 | 4,4 | 4,5 | 4,4 | 4,5 | 4,7 | 4,9 | 4,6 | 4,3 | 4,5 |
Холодильная камера | Хср | 4,6 | 4,5 | 4,8 | 4,5 | 4,5 | 4,6 | 4,7 | 4,8 | 4,1 | 4,7 |
СВЧ-печи | Хср | 4,8 | 4,5 | 4,9 | 4,6 | 4,7 | 4,8 | 4,9 | 4,8 | 4,0 | 4,3 |
Fнабл | 20,0353 | 15,7057 | 4,3151 | 42,7816 | 1,6307 | 0,1816 | 5,3162 | 8,5022 | 4,8637 | 88,9474 | |
Fкр | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | |
LSD | 0,2554 | 0,3111 | 0,3427 | 0,2460 | нет | нет | 0,4309 | 0,2964 | 0,1915 | 0,0755 | |
Ежевика | |||||||||||
При комнатной температуре на воздухе | Хср | 4,3 | 4,5 | 4,4 | 4,7 | 4,1 | 4,0 | 4,3 | 4,7 | 1,0 | 4,9 |
Холодильная камера | Хср | 4,3 | 4,4 | 4,5 | 4,9 | 4,7 | 4,0 | 4,1 | 4,4 | 1,2 | 4,7 |
СВЧ-печи | Хср | 4,4 | 4,6 | 4,6 | 5,0 | 4,5 | 4,4 | 4,0 | 4,8 | 0,9 | 4,9 |
Fнабл | 31,3316 | 21,0321 | 21,0321 | 2,3381 | 38,7212 | 9,2961 | 4,8637 | 3,1470 | 8,6064 | 5,3162 | |
Fкр | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | |
LSD | 0,0875 | 0,2335 | 0,2335 | нет | 0,2288 | 0,2454 | 0,1959 | нет | 0,6952 | 0,4309 | |
Черная смородина | |||||||||||
При комнатной температуре на воздухе | Хср | 4,0 | 4,5 | 4,1 | 4,7 | 4,4 | 4,1 | 4,6 | 4,1 | 4,1 | 4,5 |
Холодильная камера | Хср | 4,5 | 4,4 | 4,4 | 4,6 | 4,7 | 4,5 | 4,4 | 4,5 | 4,0 | 4,3 |
СВЧ-печи | Хср | 4,7 | 4,6 | 4,5 | 5,0 | 4,8 | 4,5 | 4,5 | 4,6 | 4,3 | 4,4 |
Fнабл | 60,3949 | 42,7816 | 22,6723 | 2,6738 | 3,1470 | 2,0978 | 21,0321 | 3,9831 | 4,8637 | 10,9291 | |
Fкр | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | 3,1504 | |
LSD | 0,1312 | 0,2460 | 0,1819 | нет | нет | нет | 0,2335 | 0,3273 | 0,1959 | 0,2613 | |
Критическую точку распределения Фишера-Снедекора при уровне значимости 0,05 определяли по числу степеней свободы (Fкр) и производили сравнение наблюдаемого значения критерия Fнабл. Если Fнабл<Fкр, принимается нулевая гипотеза о не значимом различии между выборочными средними. В случае, когда размеры сравниваемых выборок неодинаковы, вычисляется собственное значение LSD для каждой пары сравниваемых значений.
Было изучено изменение показателей органолептических свойств ягод в процессе хранения после размораживания для дальнейшей реализации. Органолептическое тестирование проводили через один, два и три часа после размораживания. Результаты приведены на рисунке 8 (на примере земляники садовой).
| а) б) в) Рисунок 8 - Изменение органолептических свойств ягод земляники садовой в процессе хранения на открытом воздухе после размораживания: а) на воздухе при комнатной температуре, б) в холодильной камере, в) в СВЧ-печи |
17
Известно, что ягоды рекомендуется размораживать только к моменту употребления, так как в размороженном состоянии они теряют свои потребительские свойства. Для предприятий общественного питания и кондитерских предприятий необходимо знать точное время хранения ягод после размораживания.
Анализ профилограмм (рис. 8) показал, что с течением времени значение показателей органолептических свойств снижались за счет возрастания интенсивности отрицательных и снижения интенсивности положительных характеристик земляники садовой. Установлено, что срок годности ягод зависит от выбранного способа размораживания.
Без потери органолептических свойств ягоды малины, земляники садовой, ежевики и черной смородины могут храниться в течение одного часа после размораживания (любым из трёх способов). При использовании способа размораживания в холодильной камере срок годности ягод увеличился до двух часов, что и подтверждается исследованиями органолептической оценки продукции и способствует снижению потери клеточного сока (табл. 4).
Таблица 4 - Потери сока ягод при различных способах размораживания
Способы размораживания | Потери сока % | |||
после размораживания | через один час | через два часа | через три часа | |
Земляника садовая | ||||
При комнатной температуре на воздухе | 0,90,003 | 4,70,001 | 9,40,003 | 11,60,02 |
Холодильная камера | 0,30,001 | 1,80,003 | 2,50,005 | 3,60,003 |
СВЧ-печи | 0,40,002 | 2,70,004 | 8,20,004 | 9,60,006 |
Малина | ||||
При комнатной температуре на воздухе | 1,10,002 | 4,20,003 | 10,20,01 | 14,50,03 |
Холодильная камера | 0,30,003 | 2,10,003 | 3,50,003 | 6,70,001 |
СВЧ-печи | 0,50,002 | 2,40,002 | 9,10,002 | 12,80,004 |
Ежевика | ||||
При комнатной температуре на воздухе | 0,80,003 | 3,90,005 | 8,70,004 | 10,80,02 |
Холодильная камера | 0,30,005 | 1,20,003 | 3,30,002 | 4,50,002 |
СВЧ-печи | 0,30,004 | 2,40,001 | 4,00,001 | 8,10,005 |
Черная смородина | ||||
При комнатной температуре на воздухе | 0,70,002 | 3,40,004 | 7,20,005 | 10,10,01 |
Холодильная камера | 0,30,001 | 1,10,002 | 3,10,001 | 4,40,002 |
СВЧ-печи | 0,20,002 | 1,90,001 | 3,80,001 | 7,60,004 |
Полученные данные свидетельствуют о том, что применение способа размораживания ягод в холодильной камере и их дальнейшее хранение на воздухе меньше всего повлияло на потери сока (0,3-6,7%).
Для оценки влияния режимов размораживания ягод на показатели пищевой ценности и потери биологически активных веществ определяли массовую долю в ягодах следующих веществ: аскорбиновой кислоты, органических кислот (яблочной, лимонной, уксусной кислот) (табл. 5), сахаров (фруктозы, глюкозы, сахарозы) (табл. 6). Исследования проводились на примере черной смородины. Потеря витамина С в ягодах через три часа значительно теряется при хранении после размораживания при комнатной температуре и составляет 52%. Наименьшие потери витамина С отмечаются при хранении после размораживания в холодильной камере (до 31%) и при размораживании в СВЧ-печи (до 32%) через три часа.
Таблица 5 - Изменение содержания аскорбиновой кислоты и органических кислот в черной смородине в зависимости от условий размораживания и хранения на открытом воздухе
Исследуемые образцы | Аскорбиновая кислота | Содержание органических кислот, % | ||||
яблочная | имонная | уксусная | сумма | |||
мг/100г | потери, % | |||||
свежая (контроль) | 165,00,24 | 100 | 0,260,04 | 0,650,05 | 0 | 0,910,05 |
свежезамороженная (контроль) | 114,60,18 | 31 | 0,250,03 | 0,640,04 | 0 | 0,890,04 |
размороженная в СВЧ - печи 0,5 мин | 121,30,19 | 26 | 0,240,03 | 0,640,04 | 0,400,01 | 1,280,03 |
через один час | 119,00,16 | 28 | 0,230,02 | 0,600,04 | 0,440,01 | 1,270,02 |
через два часа | 115,70,15 | 30 | 0,230,02 | 0,530,04 | 0,460,01 | 1,220,02 |
через три часа | 112,00,13 | 32 | 0,210,01 | 0,500,03 | 0,470,02 | 1,180,02 |
размороженная при комнатной температуре 50 мин | 101,00,09 | 39 | 0,180,01 | 0,620,03 | 0,810,04 | 1,610,03 |
через один час | 98,20,08 | 41 | 0,160,02 | 0,830,06 | 0,870,02 | 1,860,03 |
через два часа | 87,00,07 | 47 | 0,150,01 | 0,790,05 | 0,890,03 | 1,830,03 |
через три часа | 79,90,05 | 52 | 0,120,01 | 0,760,03 | 0,990,01 | 1,690,03 |
размороженная в холодильной камере 90 мин: | 120,10,11 | 27 | 0,210,02 | 0,610,02 | 0,870,01 | 1,300,01 |
через один час | 118,90,10 | 28 | 0,200,04 | 0,580,03 | 0,760,03 | 1,390,02 |
через два часа | 117,90,09 | 29 | 0,200,03 | 0,550,01 | 0,640,02 | 1,540,04 |
через три часа | 113,40,08 | 31 | 0,170,01 | 0,530,01 | 0,600,01 | 1,690,02 |
На основании совокупности полученных данных (табл. 5-6), свидетельствующих о максимальном сохранении витамина С, изменении содержания органических кислот, сахаров и органолептических свойств исследованных образцов осмотически обезвоженных замороженных ягод, было установлено, что потребительские свойства ягод наилучшим образом сохраняются при двух способах размораживания в СВЧ-печи и в холодильной камере.
Таблица 6 - Влияние условий размораживания и хранения на открытом воздухе на содержание сахаров в черной смородине
Исследуемые образцы | Массовая доля сахаров, % | |||
фруктоза | глюкоза | сахароза | сумма | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
свежая (контроль) | 2,800,22 | 2,130,17 | 0,110,01 | 5,040,13 |
размороженная в СВЧ 0,5 мин: | 4,360,34 | 3,610,28 | 0,100,01 | 8,070,21 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
через один час | 3,830,31 | 3,120,24 | 0,070,01 | 7,020,18 |
через два часа | 3,960,32 | 3,080,24 | 0,050,01 | 7,090,18 |
через три часа | 3,900,32 | 3,020,24 | 0,040,01 | 6,960,18 |
размороженная при комнатной температуре 50 мин: | 4,140,33 | 3,270,26 | 0,070,01 | 7,480,20 |
через один час | 3,360,26 | 2,610,21 | 0,040,01 | 6,010,16 |
через два часа | 3,410,27 | 2,590,20 | 0,030,01 | 6,030,16 |
через три часа | 3,390,27 | 2,510,20 | 0,020,01 | 5,920,16 |
размороженная в холодильной камере 90 мин: | 4,540,36 | 4,230,33 | 0,090,01 | 8,860,23 |
через один час | 3,850,31 | 3,110,24 | 0,060,01 | 7,020,18 |
через два часа | 3,950,32 | 3,070,24 | 0,050,01 | 7,070,19 |
через три часа | 3,930,33 | 3,010,24 | 0,040,01 | 6,980,19 |
Микробиологические показатели ягоды черной смородины, размороженной после обработки раствором сахарозы и в течение трех часов и хранившейся на открытом воздухе (табл. 7), не превышали предельно допустимых уровней согласно СанПиН 2.3.2.1078-01.
Таблица 7 - Микробиологические показатели в ягодах черной смородины от условий размораживания с последующим хранением на открытом воздухе
Исследуемые образцы | КМАФАнМ, КОЕ/г | Дрожжи, КОЕ/г | Плесени, КОЕ/г | БГКП, КОЕ/г |
свежезамороженная | 1,710 | не обн. | не обн. | не обн. |
размороженная в СВЧ 1,5 мин: | 1,710 | не обн. | не обн. | не обн. |
через один час | 1,910 | 1,110 | 1,010 | |
через два часа | 2,010 | 1,210 | 1,110 | не обн. |
через три часа | 2,410 | 1,310 | 1,210 | |
размороженная при комнатной температуре 50 мин: | 1,710 | не обн. | не обн. | не обн. |
через один час | 1,910 | 1,210 | 1,010 | |
через два часа | 2,110 | 1,310 | 1,210 | не обн. |
через три часа | 2,310 | 1,410 | 1,410 | |
размороженная в холодильной камере 90 мин: | 1,710 | не обн. | не обн. | не обн. |
через один час | 1,910 | 1,010 | 1,010 | |
через два часа | 2,010 | 1,210 | 1,310 | не обн. |
через три часа | 2,110 | 1,310 | 1,410 | |
Гигиенический норматив по СанПиН 2.3.2.1078-01 | не более 5,0x | не более 2,0х10 | не более 5,010 | не допус-каются |
Результаты исследований могут быть рекомендованы предприятиям общественного питания в выборе способов размораживания и определения сроков годности ягод для дальнейшего использования для украшения готовой продукции или в качестве дополнительного компонента в кондитерские полуфабрикаты с целью улучшения потребительских свойств продукции.
В шестой главе Разработка технологической схемы производства нового вида замороженных ягод и расчет экономической эффективности оптимизирована технология производства замороженных ягод с использованием осмотического обезвоживания для предприятий общественного питания и пищевой промышленности с целью усовершенствования и получения нового вида замороженной ягодной продукции. Дана экономическая обоснованность и целесообразность разработанных способов замораживания и размораживания.
Данная технология осмотического обезвоживания ягод позволит предприятиям общественного питания самостоятельно заготавливать сезонную продукцию, перерабатывать и использовать её в периоды года, когда свежая становится менее доступной.
Технология состоит из простых операций: сортировка сырья по качеству - мойка при t = 5С (кроме малины) - подсушивание на открытом воздухе в течении 30 мин от избытка влаги - обезвоживание в 70%-ом растворе сахарозы при t = 17С - изъятие и выдерживание для стекания избытка сиропа - замораживание при температуре минус 24С.
Внедрение технологии нового вида замороженной ягодной продукции должно способствовать повышению экономической эффективности. Произведенный расчет экономической эффективности показал, что технология осмотического обезвоживания и замораживания ягод экономически выгодна. Средняя прибыль на 1 т нового вида замороженных ягод составляет 52265 руб. при среднем уровне рентабельности 58,89%. Это дает возможность говорить о том, что в перерабатывающих предприятиях по производству замороженных ягод возможно наладить выпуск нового вида продукции из замороженных ягод при минимальных затратах. При использовании сиропа неоднократно себестоимость ягод заметно уменьшается, в результате чего она составит, в частности, для малины 35 руб. 42 коп. за 1 кг, чистая прибыль возрастет на 56,38%, а рентабельность увеличится на 221,15%.
Следовательно, полученные результаты экономической оценки нового вида быстрозамороженных ягод малины, земляники садовой, ежевики и черной смородины свидетельствуют о целесообразности его промышленного внедрения, и высоком экономическом эффекте. Новый вид замороженных ягод рекомендуется для круглогодичного обеспечения и доставки в отдаленные регионы с целью расширения ассортимента и улучшения структуры питания населения.
Выводы
- Научно-обоснованы и экспериментально подтверждены преимущества использования способа осмотического обезвоживания ягод в сахарном сиропе с
концентрацией 60Е70% перед замораживанием.
- Установлены оптимальные параметры и продолжительность процесса осмотического обезвоживания для ягод малины - 2ч, земляники садовой - 5ч, ежевики - 6ч, и для черной смородины - 7ч.
- Доказано, что предложенный метод осмотического обезвоживания для ягод позволяет снизить криоскопическую температуру, за счет чего снижается количество кристаллизованной воды и активность воды, что способствует повышению качества замороженной продукции в сравнении с традиционной замороженной ягодной продукцией.
- Проведенная комплексная товароведная оценка качества замороженных ягод с использованием технологии осмотического обезвоживания доказала целесообразность применения такой технологии для производства замороженной ягодной продукции. Показано, что в процессе обезвоживания раствором сахарозы количество моносахаридов увеличивалось, особенно интенсивно при 70%-ной концентрации раствора. Значительные потери массовой доли сахарозы в осмотически обезвоженных ягодах (98,9%) свидетельствуют о её гидролизе под действием ферментов, вследствие чего накапливаются моносахариды. Наименьшие потери витамина С отмечались при замораживании обезвоженной 70%-ным раствором сахарозы ягодной продукции и составили 25% от исходного количества витамина С в свежих ягодах. Энергетическая ценность ягод после замораживания с предварительным обезвоживанием 70%-ым раствором, увеличилась по сравнению со свежезамороженными от 5 до 12 ккал на 100 г продукции за счет увеличения массовой доли моносахаридов.
- Установлен наиболее эффективный способ размораживания ягод для предприятий общественного питания - размораживание в СВЧ-печи, а для кондитерских предприятий - способ размораживания в холодильной камере. Эти способы размораживания позволят в наибольшей мере сохранить потребительские свойства ягодной продукции, что подтверждается результатами органолептических, физико-химических и микробиологических исследований. Научно-обоснован срок годности ягод после размораживания в холодильной камере - в течение двух часов при хранении на воздухе за счет медленного протекающего процесса оттаивания кристаллов льда.
- На основании комплексной оценки потребительских свойств продукции, полученной при использовании различных способов её размораживания установлено, что степень снижения массовой доли витамина С зависит от выбранного способа размораживания, минимальные потери были при размораживании в холодильной камере в течение трех часов. Массовая доля сахаров при размораживании снижалась, и уровень снижения не зависел от способа размораживания. Самые высокие потери пищевой ценности и органолептических показателей качества были установлены при размораживании ягод при комнатной температуре в течение трех часов. За указанный период времени установлены начальные признаки развития микроорганизмов, что сопровождалось увеличением содержания уксусной кислоты и снижением содержания моносахаридов.
- Полученные результаты оценки экономической эффективности нового способа обработки ягод раствором сахарозы перед замораживанием, свидетельствуют о целесообразности его внедрения и высоком экономическом эффекте. Новизна технического решения подтверждена поданной заявкой на изобретение № 2011154445/13(081849) и получением приоритетной справки. Разработана техническая документация на Ягоды обработанные раствором сахарозы и замороженные ТУ 9165-021-88320043.
По материалам диссертации опубликованы следующие работы:
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК:
- Баранов Б.А., Грибова Н.А. Осмотическая обработка ягодной продукции перед замораживанием / Российская академия сельскохозяйственных наук / Отделение и хранения и переработки сельскохозяйственной продукции / Теоретический журнал Хранение и переработка сельхозсырья. - М.:, Издательство Пищевая промышленность, - № 10. - 2009. - с. 17-20.
- Грибова Н.А. Определение методов рациональных режимов размораживания быстрозамороженной ягодной продукции с использованием сенсорной оценки / Российская академия сельскохозяйственных наук / Отделение и хранения и переработки сельскохозяйственной продукции / Теоретический журнал Хранение и переработка сельхозсырья. - М.:, Издательство Пищевая промышленность, - № 11. - 2009. - с. 18-21.
- Грибова Н.А. Изучение влияния продолжительности хранения после размораживания на потребительские свойства замороженных ягод / Российская академия сельскохозяйственных наук / Отделение и хранения и переработки сельскохозяйственной продукции / Теоретический журнал Хранение и переработка сельхозсырья. - М.:, Издательство Пищевая промышленность, - № 6. - 2011. - с. 53-54.
- Грибова Н.А. Расчет экономической эффективности внедрения технологии замороженной ягодной продукции / Российская академия сельскохозяйственных наук / Отделение и хранения и переработки сельскохозяйственной продукции / Теоретический журнал Хранение и переработка сельхозсырья. - М.:, Издательство Пищевая промышленность, - № 10. - 2011. - с. 49-51.
Публикации в других изданиях и материалах конференций:
- Грибова Н.А., Султаева Н.Л. Основные направления развития общественного питания в современных условиях / Сборник статей международной научно-практической конференции Наука сервису. - М.:, Издательство МГУС, 2002. - с. 50-51.
- Грибова Н.А., Беленко Е.Л. Управление качества услуги с точки зрения потребления в предприятии питания / Сборник материалов международной конференции Технологии и продукты здорового питания. - М.:, Издательский комплекс МГУПП, 2005. - с. 86-90.
- Грибова Н.А., Беленко Е.Л., Жилина Т.С., Левченко С.В. Исследование органолептических показателей и качества столового винограда при замораживании и длительном хранении / В сборнике докладов III Юбилейной международной выставки-конференции Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации. Часть I. - М.: Издательский комплекс МГУПП, 2005, - с. 334-337.
- Грибова Н.А., Беленко Е.Л. Основные критерии и контроль качества продукции общественного питания / В сборнике материалов международной конференции Технологии и продукты здорового питания. - М.: Издательский комплекс МГУПП, 2005, - с. 81-85.
- Грибова Н.А., Беленко Е.Л., Жилина Т.С. Качественный состав, экстрагируемость и количественное содержание липидов виноградной ягоды / В сборнике докладов IV Международной выставке-конференции Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации. Часть II. - М.: Издательский комплекс МГУПП, 2006, - с. 77-82.
- Грибова Н.А., Беленко Е.Л., Жилина Т.С. Влияние низкотемпературного замораживания и хранения на изменение качественного и количественного состава липидов и белка в ягодах столовых сортов винограда / В сборнике докладов IV Международной выставке-конференции Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации. Часть II. - М.: Издательский комплекс МГУПП, 2006, - с. 75-77.
- Грибова Н.А. Органолептическая оценка анализа качества малины, земляники, ежевики и черной смородины в зависимости от размораживания / В сборнике докладов IV Международной выставке-конференции Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации. Часть II. - М.: Издательский комплекс МГУПП, 2006, - с. 67-71.
- Грибова Н.А. Потребительская оценка быстрозамороженных ягод / В сборнике докладов IV Международной выставке-конференции Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации. Часть II. - М.: Издательский комплекс МГУПП, 2006, - с. 71-75.
- Грибова Н.А. Повышение качества быстрозамороженной ягодной продукции путем внедрения органолептической оценки / В сборнике докладов V Юбилейной школе-конференции с международным участием научно-практических конференциях Высокоэффективные пищевые технологии: методы и средства для их реализации. - М.: Издательский комплекс МГУПП, 2007, - с. 230-234.
- Грибова Н.А., Баранов Б.А. Экологически безопасная быстрозамороженная ягодная продукция Экологическая, продовольственная и медицинская безопасность человечества: материалы Первого Международного конгресса. 14-17 ноября 2011 г.: в 2 ч. - Ч. 1. - М.: ФГБОУ ВПО л РЭА им. Г.В. Плеханова, 2011, - с. 216-218.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по техническим специальностям