Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
9
ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ХАРЧУВАННЯ ТА ТОРГІВЛІ
УДК 547.458.1:664.8.037.5
ВПЛИВ МІКРОБНОГО ПОЛІСАХАРИДУ ”КСАНТАН”
НА ЯКІСТЬ ЗАМОРОЖЕНИХ ПЛОДООВОЧЕВИХ ПАСТ
Спеціальність 05.18.15 –товарознавство харчових продуктів
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
Харків –
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Харківському державному університеті харчування та торгівлі
|
Науковий керівник: Офіційні опоненти: Провідна установа: |
кандидат технічних наук, доцент Дубініна Антоніна Анатоліївна, Харківський державний університет харчування та торгівлі, завідувач кафедри товарознавства та експертизи товарів доктор технічних наук, професор Пивоваров Павло Петрович, Харківський державний університет харчування та торгівлі, професор кафедри технології харчування кандидат технічних наук, доцент Жук Валентина АнатоліївнаПолтавський університет споживчої кооперації України, завідувач кафедри товарознавства та експертизи продовольчих товарів Одеська національна академія харчових технологій Міністерства освіти і науки України, м. Одеса, кафедра технології консервування |
Захист відбудеться 28 листопада 2003 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.088.01 Харківського державного університету харчування та торгівлі за адресою: вул. Клочківська, 333, 61051, м. Харків-51.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного університету харчування та торгівлі за адресою: вул. Клочківська, 333, 61051, м. Харків-51.
Автореферат розісланий 28 жовтня 2003 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Михайлов В.М.
Актуальність теми. Одним зі шляхів рішення завдань раціонального використання ресурсів сільськогосподарської сировини України та збільшення випуску високоякісної продукції є організація промислового виробництва швидкозамороженої продукції. Перевага холодильного зберігання рослинної сировини порівняно зі зберіганням у свіжому вигляді, полягає в можливості підвищення ступеня готовності продукції до вживання та створення комбінованих багатокомпонентних харчових систем із заздалегідь заданою харчовою цінністю. Однієї з основних причин незадоволеного попиту на заморожену продукцію з рослинної сировини в Україні є відсутність наукових основ її виробництва та зберігання. Тому реалізація науково обґрунтованих технологій виробництва овочевих і фруктових паст, розробка режимів та умов зберігання є актуальною проблемою. Збереження замороженої продукції рослинного походження в багатьох випадках може бути поліпшене введенням різних добавок, що дозволяють уникнути змін втрати смакових якостей, кольору, структурно-механічних і споживчих властивостей продукції.
В останні роки увагу дослідників привертають, як добавки, харчові камеді та полісахариди, отримані мікробіологічним шляхом, серед яких найбільш широке застосування знайшов екзополісахарид ксантан. Аналіз літературних даних свідчить про широке використання ксантану як загущувача та стабілізатора харчових систем. Проте відсутні дані про використання ксантану як стабілізатора овочевих паст під час зберігання. Розробка наукових основ зберігання овочевих паст, стабілізованих ксантаном, комбінованих з харчовими інгредієнтами і добавками дозволить істотно поліпшити споживчі, товарознавчі та технологічні властивості кінцевої продукції, раціонально використовувати сировинні ресурси і розширити асортимент продукції з рослинної сировини.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалася відповідно до бюджетної програми наукових досліджень ХДУХТ № 8-00-02Б ”Вплив заморожування та зберігання на якість продуктів рослинного походження з підвищеним вмістом вологи” та № 4-03-05Б “Товарознавча характеристика заморожуваних стабілізованих плодоовочевих паст”.
Мета і задачі дослідження. Метою дослідження є пошук і наукове обґрунтування шляхів удосконалення споживчих властивостей заморожених овочевих і яблучно-виноградної паст, стабілізованих ксантаном, і визначення впливу мікробного полісахариду ксантан на зміну якості плодоовочевих паст під час заморожування та тривалого зберігання.
У зв'язку з цим необхідно було вирішити наступні задачі:
- розробити наукові основи одержання овочевих і фруктових паст, стабілізованих ксантаном, та визначити їх товарознавчо-технологічні показники;
- встановити вплив ксантану на структурні та реологічні характеристики, фазові переходи, склування і стан води в досліджуваних пастах під час охолодження нижче 0C;
- визначити вплив ксантану на стан біологічно активних речовин у заморожених пастах у процесі зберігання при температурі мінус 18С та нижче температури склування;
- вивчити мікробіологічні показники паст, стабілізованих ксантаном, під час охолодження та тривалого зберігання в замороженому стані;
- встановити динаміку змін органолептичних і фізико-хімічних показників паст, модифікованих ксантаном, у процесі зберігання;
- розробити нормативну документацію на нові пасти з гарбуза, моркви, суміші винограду та яблук, модифікованих ксантаном;
- оцінити економічний і соціальний ефект практичного застосування нових продуктів;
- здійснити комплекс заходів щодо впровадження нових продуктів у практику харчових і переробних підприємств України.
Предмет дослідження –заморожені стабілізовані ксантаном плодоовочеві пасти з моркви, гарбуза і суміші винограду та яблук.
- науково обґрунтовано технологію морквяної, гарбузової, яблучно- виноградної паст, стабілізованих екзополісахаридом ксантаном;
- визначено товарознавчо-технологічні, фізико-хімічні, мікробіологічні показники стабілізованих овочевих і яблучно-виноградних паст;
- досліджено вплив ксантану на теплофізичні, структурні, фізико-хімічні, мікробіологічні, органолептичні показники під час охолодження до температур нижче температури склування;
- встановлено закономірності зміни фізико-хімічних, органолептичних, мікробіологічних показників стабілізованих паст у процесі тривалого зберігання в замороженому стані;
- встановлено порівняльні показники якості свіжовиготовлених паст, та що зберігалися.
На наукові розробки отримано деклараційні патенти України на винаходи № 46672А “Спосіб виробництва паст на основі гарбуза і моркви”і № 60525А “Спосіб виробництва яблучно-виноградної пасти”.
Практичне значення одержаних результатів. Розроблено технологію і рецептуру одержання яблучно-виноградної, гарбузової та морквяної паст. Розроблено й обґрунтовано спосіб заморожування паст із моркви, гарбуза і яблучно-виноградної суміші. Визначено умови і терміни зберігання паст у замороженому стані.
Розроблено і затверджено технічні умови ТУ У 15.3-01566330-123-2002 “Напівфабрикати плодоягідні та овочеві стабілізовані швидкозаморожені”на нову продукцію, а також рекомендації з її виробництва спеціалізованими цехами підприємств харчової промисловості.
Реалізація роботи. Розроблено рекомендації з використання стабілізованих паст підприємствами харчування. Випущено дослідно-промислові партії стабілізованих яблучно-виноградної, морквяної, гарбузової паст на Полтавському та Берегівському консервних заводах, ТОВ “Планета-М”(м. Київ), ТОВ АПФ заготконтори (м. Люботин).
Економічний ефект на 1 т продукції складає 1009 грн для яблучно-виноградної пасти з ксантаном, 995,2 грн –для пасти з гарбуза, 969,8 –для пасти з моркви.
Особистий внесок здобувача полягає в проведенні аналітичної й експериментальної роботи в лабораторних і виробничих умовах, аналізі й узагальненні результатів досліджень і їх підготовці до опублікування, розробці нормативної документації на нові харчові продукти, особистій участі в заходах щодо впровадження у виробництво зазначених продуктів.
У наукових працях, виконаних у співавторстві, здобувачу належить планування дослідницької роботи, організація експерименту й участь у його реалізації, обробка результатів досліджень.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися й обговорювалися на міжнародній конференції “Крахмал и крахмалосодержащие источники –структура, свойства и новые технологии” (м. Москва, 2001 р.), міжнародній науково-методичній конференції “Стратегічні напрямки розвитку підприємств харчових виробництв і торгівлі (м. Харків, 2002 р.), міжнародній науково-практичній конференції “Актуальні проблеми технології та механізації процесів переробних та харчових виробництв”(м. Харків, 2003 р.), наукових конференціях професорсько-викладацького складу Харківського державного університету харчування та торгівлі (м. Харків, 2001-2003 рр.)
Розроблену продукцію було представлено на обласній виставці “Наука Харківщини –”(м. Харків), міжрегіональній виставці “Вільні економічні зони, території приорітетного розвитку та техно-парки України: досягнення, проблеми, перспективи” (м. Харків, 2002 р.), виставці “Освіта, наука, виробництво Харківщини –” (м. Харків), міжнародній багатогалузевій виставці-ярмарку “Регіональна співдружність”(м. Харків, 2003 р.)
Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 12 наукових праць, серед них - 7 статей у наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України, 2 деклараційних патенти України на винаходи, 3 тези доповідей на наукових конференціях.
Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел, що включає 304 найменувань, у тому числі 83 іноземних, і додатків. Дисертацію викладено на 170 сторінках, вона містить 40 таблиці, 63 рисунків і 13 додатків.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ
У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету та задачі досліджень, визначено наукову новизну і практичне значення результатів роботи, наведено відомості про апробацію цих результатів і їх впровадженні в практику, а також публікації автора за темою дисертації.
У другому розділі “Об'єкти, матеріали та методи досліджень”наведено стислу характеристику об'єктів досліджень –процесів, що впливають на зміну якості плодоовочевих паст із додаванням ксантану в ході їх виробництва і тривалого зберігання в замороженому стані.
Овочеві пасти одержували шляхом варіння, гомогенізації до однорідної консистенції й уварювання до вмісту сухих речовин у гарбузовій пасті –,72,0%, морквяній –,02,0% протягом 7х60 с. Яблучно-виноградну пасту одержували шляхом здрібнювання з наступним протиранням до однорідної консистенції яблук і винограду при співвідношенні 2:1. Вихідною сировиною для готування паст були взяті фрукти й овочі врожаю 2000 –: виноград свіжий столовий (ГОСТ 25896-83) –сорт '' Молдова''; яблука свіжі пізніх сортів дозрівання (ГОСТ 21122-75) –сорт ''Сніжний кальвіль''; морква –ботанічний сорт ''Каротель''; плоди гарбуза свіжі (ДСТ 7075-72) –ботанічний сорт ''Ананасний''.
Відбір проб для дослідження проводили відповідно до ГОСТ 5904, органолептичний аналіз готової продукції проводили з побудовою профілей за усередненими даними з використанням пятибальної шкали. Визначення сухої речовини проводили за ГОСТ 28561-901, масової частки сахарів - за ГОСТ 8756.13-87, титруємої кислотності - за ГОСТ 8756.15-87, вмісту вітамінів - за ГОСТ 8756. В'язкість овочевих і яблучно-виноградної паст вимірювали на віскозиметрі ВПН-0,2М. Фазову гравітаційну стійкість паст вимірювали шляхом встановлення зміни маси центрифугата після центрифугування на центрифузі mLш Т-23 при 4000 хв-1 з перфорованими вкладишами. Заморожування та зберігання досліджуваних паст проводили в спеціально розробленому і виготовленому для цієї мети на базі ІПКіК НАН України кріостаті. Кріостат дозволяє підтримувати задане значення температури в інтервалі від 0 до мінус 150C з точністю 0,5С тривалий час.
Фазовий аналіз заморожених паст проводили за допомогою рентгеноструктурного методу на дифрактометрі типу ДРОН –М, оснащеному кріостатом. Дослідження фазових переходів і склування в пастах у процесі зміни температури проводили за допомогою диференціального скануючого калориметра. Стан води в пастах визначали за допомогою спектрометра ядерного магнітного резонансу високої роздільної здатності - Tesla BS-567A з робочою частотою 100 мГц для протонів. Ступінь збереження каротинів у процесі зберігання в замороженому стані визначали методом спектрофотометрії на приладі “Pye Unicam SP 8000”. Мікробіологічні показники визначали з використанням стандартних методик.
Обробку отриманих результатів проводили методами математичної статистики з використанням ПЕОМ.
У третьому розділі “Вплив ксантану на структурний стан і фазові переходи в пастах під час заморожування”наведено результати дослідження впливу ксантану на структурний стан і фазові переходи в пастах під час заморожування.
У роботі досліджувалися пасти на основі моркви, гарбуза та яблучно-виноградної суміші як свіжовиготовлені, так і після заморожування, зберігання та разморожування без спеціальних стабілізуючих добавок, а також з добавками цукру і мікробного полісахариду ксантана. Загальний хімічний склад овочевих і яблучно-виноградної паст наведено у табл. 1.
Таблиця 1
Фізико-хімічні показники стабілізованих ксантаном паст
|
Показник |
Паста з моркви |
Паста з гарбуза |
Паста яблучно-виноградна |
|
Масова частка сухих речовин у пасті, % |
32,0±0,2 |
,5±0,2 |
,30,2 |
|
Масова частка вітаміну С, мг% |
7,12±0,02 |
,0±0,02 |
,530,02 |
|
Кислотність, % у перерахунку на лимонну кислоту |
0,28±0,02 |
,27±0,02 |
,30,02 |
|
Вміст редукуючих сахарів, % |
1,31±0,06 |
,80±0,06 |
,520,06 |
|
Величина рН |
5,0 |
,9 |
,7 |
Для свіжовиготовлених овочевих паст характерний смак вихідної сировини, що експертами характеризується як невиражений, неоднорідність продукту, що виявляється в його мимовільному розшаруванні на тверду і рідку фракції і, як наслідок, утворення губчатої структури. Так, частка мимовільно відокремленої рідкої фракції для гарбузової, морквяної та яблучно-виноградної паст складали відповідно 4,2; 6,2 і 8,2%. Механічний вплив призводить до збільшення частки вологи, що відокремилася. В результаті досліджень гравітаційної стабільності залежно від часу центрифугування (рис. 1) встановлено, що втрати рідкої фракції складають для морквяної пасти 29±2%, гарбузової –±2%, яблучно-виноградної –±2%. Короткострокове заморожування –відтанення збільшує втрати рідкої фракції відповідно до 35±2; 29±1 і 42±2%.
d0.1. , , -
e2 4000 -1: 1 - ; 2 - ; 3 – -
0 3 6 9 12 15 18
40
f4d760-1,c
2
3