Научно-практическое обоснование использования сырьевых ресурсов дальнего востока в качестве источников для производства функциональных пищевых продуктов
| Вид материала | Документы |
| Saccharomyces cerevisiae |
- Научно-практическое обоснование использования новых пробиотических препаратов в промышленном, 990.82kb.
- О возможности использования природных ресурсов в целях ускорения социально-экономического, 46.91kb.
- Научное обоснование и практические аспекты разработки и оценки потребительских свойств, 620.99kb.
- Руп «Белорусский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт пищевых, 26.21kb.
- Детализированный план проведения исследований по проекту: Создание базы данных техногенных, 111.28kb.
- «Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т. С. Мальцева», 872.6kb.
- Задачи этапа №2 : Сопоставление ожидаемых показателей новой продукции после внедрения, 120.45kb.
- Харламов анатолий Васильевич научно-практическое обоснование новых подходов к повышению, 1007.97kb.
- Потребительское поведение на рынке функциональных пищевых продуктов приморского края, 71.92kb.
- Паспорт инвестиционного проекта "создание транспортной инфраструктуры для освоения, 104.17kb.
Разработка технологии алкогольных напитков из дальневосточных дикоросов
Алкогольные напитки из дикоросов (вина и слабоалкогольные напитки, например, пиво специальное) отличаются самобытностью и оригинальностью и по своей физиологической ценности превосходят аналогичные напитки из культурных растений, так как содержат широкий спектр разнообразных биологически активных веществ (Нагетс, 2005; Панасюк и др., 2006; Кайшев, 2006). Такие напитки, являясь алкогольными продуктами, вносят в пищевой рацион человека значительные количества витаминов, микроэлементов, антиоксидантов, органических кислот и других необходимых для здоровья человека веществ. Это соответствует задачам, вытекающим из «Концепции государственной политики в области здорового питания населения России», в которой подчеркивается, что продукты питания должны способствовать оздоровлению людей, быть высоко качественными и полноценными по составу (Тутельян и др., 2006). Кроме того, известно, что биологически активные вещества растений способны снижать отрицательное действие алкоголя на организм человека.
Разработка технологии плодово-ягодных вин с повышенным содержанием аскорбиновой кислоты
По данным ряда авторов (Гугучкин и др., 2001) содержание витамина С в винах, изготовленных традиционным способом, мало, поэтому разработка технологических приемов создания вин с повышенным содержанием аскорбиновой кислоты весьма актуальна. Для достижения этой цели необходимо было изучить динамику изменения содержания аскорбиновой кислоты в процессе брожения сусла при приготовлении вин, в том числе купажей из ягод дальневосточных растений: винограда, черной смородины, шиповника, актинидии и малины. При приготовлении сусла был выбран метод настаивания на мезге с подбраживанием. Этот прием позволил наиболее полно экстрагировать и далее сохранить в конечном продукте полезные вещества, витамины, специфический вкус и аромат используемых ягод.
Для сбраживания сусла были использованы селекционированные дрожжи «Оеноферм Фреддо» расы Saccharomyces cerevisiae LW317-30 (Германия, «Erbsloeh»). Данная раса подходит для мягкого холодного брожения, в результате чего снижается потеря ароматических веществ. Дрожжевую разводку готовили из расчета: 1,5 г/дал при температуре сусла от 13 до 17оС и вносили в количестве 5% к объему всего сусла.
Изучение содержания витамина С проводилось в процессе изготовления вина - в бродящем сусле и готовом вине. Приготовление вин из ягод проводили по схеме, принятой для плодового виноделия (Литовченко, Тюрин, 2004) с учетом обоснованных нами технологических особенностей. Изменения содержания витамина С в бродящем сусле и далее в вине из винограда, черной смородины, шиповника, актинидии и малины наблюдали в течение трех месяцев (таблица 12). По результатам экспериментов отмечено, что больше всего витамина С содержалось в сусле и вине из шиповника. Это можно объяснить тем, что сырье (ягоды шиповника) имело изначально высокий уровень аскорбиновой кислоты (около 2 %).
Таблица 12 – Содержание аскорбиновой кислоты (мг на 100 г) в бродящем
сусле
| Культура: | Дата | ||||||
| 04.11 | 11.11 | 18.11 | 25.11 | 02.12 | 09.12 | 27.12 | |
| Виноград приморский ранний | 3,6 | 2,3 | 1,2 | 1,2 | 1,17 | 1,17 | 1,05 |
| Черная смородина | 6,3 | 5,6 | 5,7 | 5,8 | 4,9 | 4,7 | 2,9 |
| Шиповник | 281,5 | 287,0 | 285,0 | 243,0 | 237,5 | 210,0 | 105,6 |
| Малина | 3,3 | 2,1 | 2,3 | 2,3 | 1,2 | 1,7 | 1,7 |
| Купаж | | | | | 52,8 | 14,1 | 8,2 |
| Актинидия | 8,5 | Не измеряли | Не измеряли | Не измеряли | Не измеряли | Не измеряли | 3,2 |
При исследовании основных технологических показателей - сахаристости и кислотности в процессе брожения отмечено равномерное их снижение во всех образцах (таблица 13). Не вписывается в этот ряд только процесс брожения сусла черной смородины, где изменение сахаристости шло с некоторым повышением, что объясняется добавлением сахара согласно особенностями технологии вина из этой ягоды.
Таблица 13 - Основные показатели брожения плодово-ягодного сусла
| Культура | Сахаристость, % | Кислотность, % | ||||||
| 02.11 | 11.11 | 18.11 | 27.11 | 02.12 | 18.12 | 09.12 | 27.12 | |
| Виноград приморский | 30 | 14,6 | 6,4 | 7,5 | 11,2 | 0,8 | 0,9 | 0,9 |
| Черная смородина | 14 | 19,2 | 20,6 | 11,5 | 24 | 0,9 | 0,8 | 0,8 |
| Шиповник | 36 | 9,8 | 8,2 | 6,0 | 6 | 1,3 | 1 | 1 |
| Малина | 30 | 10,4 | 11,4 | 10,5 | 13,7 | 1,03 | 1,1 | 1,1 |
| Купаж | | | | 10 | | | | 0,8 |
В результате проведенных исследований установлено, что содержание аскорбиновой кислоты в образцах сусла из разных ягод снижается неравномерно и в готовом вине оказывается примерно в 2–2,5 раза ниже, чем в начальном бродящем сусле. Полученные технологические параметры дают основание для разработки вин из дальневосточных ягод с сохранением на достаточно высоком уровне витамина С. В результате экспериментов по смешиванию виноматериалов из винограда, черной смородины, шиповника и малины показано, что оптимальным в конечном купаже является соотношение 1:1:1:1 (равные объемы виноматериалов по всем исследованным ягодам). Такой купаж позволил получить конечный продукт - вино с высокими органолептическими характеристиками и с повышенным содержанием аскорбиновой кислоты.
Из винограда сорта Адель (урожая 2007 и 2008 годов) и Хасанский Боуса (2007 года) также были приготовлены виноградные вина. В них определяли объемную долю этилового спирта, массовую концентрацию титруемых кислот, сахаров, рН (таблица 14). В результате проведенных исследований, согласно ГОСТ Р 52836-2007, вина были классифицированы как полусухие красные. Азотистые соединения этих вин имели более разнообразный качественный состав, чем в соке (31 показатель), однако их концентрация была ниже.
Таблица 14 – Физико-химические показатели вин из сортов, полученных с использованием Винограда амурского
| Образцы вин из сортов винограда (год урожая) | Объемная доля этилового спирта, % | рН | Массовые концентрации | |
| Титруемых кислот, г/дм 3 | Сахаров г/дм 3 | |||
| Адель (2008) | 10 | 3,5 | 8 | 6,4 |
| Адель (2007) | 12 | 3,5 | 9 | 6,2 |
| Хасанский Боуса (2007) | 12 | 3,5 | 9 | 8,2 |
При исследовании вин из сорта Адель урожая 2007 и 2008 годов отмечено, что в зависимости от климатического фактора, в частности погодных условий, вина имели разное количество азотистых соединений. Лучшим оказалось вино из сорта Адель урожая 2008 года: это терпкое, ароматное вино, получившее по результатам дегустационной оценки 9 баллов.
По результатам оценки качества готовых вин был сделан вывод о возможности технологии виноградных и плодовых вин из дальневосточных дикоросов. Благодаря обоснованным технологическим приемам полученные вина имеют богатый минеральный состав, витамины, антиоксиданты, другие биологически активные вещества, которые способны восполнять дефицит ряда нутриентов в организме человека, улучшать его основные физиологические функции, повышать иммунный статус.
Разработка технологии пива специального с добавлением экстрактов из аралии
Приготовление новых сортов пива специального с нетрадиционными компонентами (в нашей работе – экстрактами аралии) можно осуществлять четырьмя способами. Экстракты аралии можно вносить на различных стадиях изготовления, таких как кипячение сусла, главное брожение, дображивание и смешивание с готовым пивом (Елонова, 2005). В результате проведенных экспериментов показано, что целесообразным является добавление экстрактов после главного брожения с последующим проведением совместного дображивания. При кипячении сусла с экстрактами из дикоросов и хмелем происходила значительная потеря ароматических веществ, содержащихся в экстрактах; использование экстрактов на стадии главного брожения негативно влияло на жизнедеятельность дрожжей. Добавление экстрактов на стадии дображивания явилось оптимальным.
При проведении экспериментов по исследованию состояния дрожжевой флоры в процессе дображивания были приготовлены несколько образцов пива: традиционного, полученного согласно ГОСТ Р 51174-98 (контроль) и пива в которое вносили экстракты разных органов аралии (корни, ветви, листья). Использовались дрожжи рода Sasharomices cerevisiae первой регенерации. Подсчет микроорганизмов показал, что экстракты аралии незначительно угнетают жизнедеятельность дрожжей, но не мешают нормальному прохождению технологического процесса (рисунок 19). По результатам работы отмечено также, что экстракты аралии в некоторой степени способствуют флокуляции дрожжей.
 |  |
 | Рисунок 19 – Динамика изменения количества дрожжевых клеток (в млн/см3) в процессе дображивания пива с добавлением экстрактов из различных органов аралии |
Была разработана биотехнология (рисунок 20) новых сортов пива (Пиво специальное живое ТУ 9184-176-02067936-2009, ТИ 176-2009). Основные физико-химические характеристики готовых напитков (пива с добавками экстрактов и традиционного) представлены в таблице 15.
Рисунок 20 – Технологическая схема производства пива специального
(*- собственные модификации)
Для проведения органолептической оценки образцов готового пива были разработаны специальные дескрипторы и составлена профилограмма вкуса, которая показала, что наиболее полный, гармоничный вкус присутствует в пиве с добавлением экстракта из ветвей аралии (рисунок 21). Приготовленное пиво специальное с экстрактами из аралии отвечает требованиям ГОСТ Р 51174-98.
Таблица 15 – Основные физико-химические показатели пива специального с добавками из различных органов аралии
| Наименование показателя | Пиво традиционное | Пиво с экстрактами из органов аралии | Требования ГОСТ Р 51174-98 | |||
| Ветви | Корни | Листья | | |||
| Содержание спирта, % | 5,4 | 6,0 | 6,0 | 10,2 | Не менее 4,4 | |
| Экстрактивность начального сусла, % | 12,6 | 12,0 | 12,0 | 12,5 | 12 | |
| Кислотность, к.е. | 2,2 | 2,8 | 2,7 | 2,4 | 1,9- 3,2 | |
| Двуокись углерода, % | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,7 | Не менее 0,33 | |
| Цвет, ц.е | 0,4 | 0,5 | 1,8 | 0,4 | 0,4 -1,5 | |
| Прогнозируемая стойкость, сут. | 20 | 20 | 20 | 20 | Не менее 8 | |
| Пеностойкость, мин. | 3,0 | 2,5 | 2,0 | Больше 5 | Не менее 2 | |
| | | |||||
 Рисунок 21 – Сравнительная характеристика вкусовых показателей пива специального(представлены образцы пива с экстрактами из корней, ветвей и листьев) |
В главе 6 представлены результаты использования гидробионтов в создании продуктов функционального назначения
Разработка технологии рыбного концентрата при создании функциональных продуктов питания в коррекции остеопороза
Для приготовления функционально значимого продукта – рыбного концентрата из отходов рыб семейства лососевых – хребтов с прирезями мяса, содержащего достаточное количество солей кальция, находящихся в адекватном соотношении с солями магния и фосфора, был предварительно проведен ряд экспериментов. За основу была взята технология производства концентрата рыбного белка (ТИ № 325-88 к ТУ 15-01961-88). По этой технологии были приготовлены опытные образцы. Для определения допустимых интервалов длительности термообработки и температуры в технологии приготовления КРБ с помощью математического моделирования исследовано влияние различного времени термообработки и температуры на соотношение минеральных компонентов (рисунок 22).
Показано, что допустимые интервалы времени термообработки составили 30 минут, температуры 80-85°С. Соотношение Са:Мg:Р в образце, приготовленном с использованием этих технологических параметров, является наиболее благоприятным для усвоения кальция в желудочно-кишечном тракте человека (1:0,6:1) (Пилат, Иванов, 2002). На основании проведенных исследований была обоснована технология, разработана и утверждена техническая документация на «Концентрат рыбный белковый» (ТУ 9283-130-02067936-2004, ТИ № 130-2004) и приготовлена опытная партия продукта.
 Поверхность отклика отклонения от оптимального соотношения Са:Mg |  Поверхность отклика отклонения от оптимального соотношения Са:Р |
| Рисунок 22 – Влияние времени термообработки (х) и температуры (y) на соотношение минеральных компонентов Са:Mg и Са:P в рыбном концентрате | |
Разработка биотехнологии функциональных напитков с концентратом рыбным
Для коррекции минерально-витаминного обмена, в частности заболевания остеопороза представляет интерес разработка биотехнологии комбинированного пищевого продукта на основе кисломолочных или соевых сквашенных напитков с добавлением богатого минеральными нутриентами концентрата рыбного белкового, полученного из отходов переработки рыб. Для создания такого продукта (с заданными функциональными свойствами и качеством) может быть использована биотехнология приготовления пробиотических напитков. В создании комбинированных напитков можно использовать технологии получения «йогуртов» или «кефир» из молока или водного соевого экстракта, концентрата рыбного и заквасок. Использовали Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus и Streptococcus thermophilus и кефирные грибки.
На основании математического моделирования по определению оптимального количества закваски в технологии напитков были выбраны: количество закваски - 4%, время термостатирования – 5-6 часов (для молока) или 4 часа (для соевого экстракта). Экспериментально показано также, что наибольшая скорость сквашивания напитков происходит при 37-38оС.
Для разработки технологии функциональных напитков, включающих молоко или сою и рыбный концентрат, необходимо было определить характер роста микроорганизмов в присутствии концентрата рыбного.
Количественное исследование микроорганизмов проводили в кисломолочных напитках, приготовленных из молока 1,2% и 2,7% жирности, закваски и рыбного концентрата или соевого экстракта, закваски и рыбного концентрата (рисунок 23). Параллельно исследовали образцы без рыбного концентрата - контроль.