CC BY
29
ISSN2221-7711 Национальные приоритеты России. 2018. № 2 (29)
ДУХОВНОЕ И ФИЗИЧЕСКОЕ ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ
УДК 664.6+ 663.8(211.17) ГРНТИ 65.09.03
ИННОВАЦИОННЫЕ РАЗРАБОТКИ В ОБЛАСТИ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ АРКТИЧЕСКИХ ТЕРРИТОРИЙ
Г.И. Тюпкина, Н.И. Кисвай, Е.А. Конюхова
Научно-исследовательский институт сельского хозяйства и экологии Арктики -филиал Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» Россия, 663302, город Норильск, ул. Комсомольская, 1; norilskniiks@mail.ru
В результате исследований разработаны рецептуры и технологические инструкции новых видов хлебобулочных изделий, обогащенных порошком, шротом и экстрактом кипрея узколистного. Для разработки технологии безалкогольных напитков отобрано четыре вида дикорастущих плодов и ягод, произрастающих на территории Таймыра: шикша, рябина, черника, брусника и три вида растений: побеги черники, лист брусники, надземная часть шикши. Разработана технология нового вида безалкогольной сокосодержащей продукции. На все виды новой продукции подготовлена научно-техническая документация.
Ключевые слова: арктическая территория, функциональные продукты, инновационные технологии, растительное сырье.
INNOVATION IN THE FIELD OF POPULATION VICTUALING OF THE ARCTIC TERRITORIES
G.I. Tyupkina, N.I. Kisvay, E.A. Konyukhova Agricultural and Ecological Research Institute of the Arctic -Branch of Krasnoyarsk Science Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
Russia, 663302, Norilsk, ul. Komsomolskaya, 1; norilskniiks@mail.ru
The article deals with formulae and technological instructions of new types of the bakery products enriched with powder, oil meal and narrow-leaved rosebay extract. The authors select four types of the wild-growing fruits and berries growing in the Taimyr: crowberry, ashberry, bilberry and cowberry and three species of plants: trailing of bilberry, leaf of cowberry, aboveground part of a crowberry for the technology of soft drinks. They develop a new type of nonalcoholic juice production. Scientific and technical documentation is prepared for all types of new product line. Keywords: Arctic territory, functional products, innovative technologies, plant raw materials.
© Тюпкина Г.И., Кисвай Н.И., Конюхова Е.А., 2018
ДУХОВНОЕ И ФИЗИЧЕСКОЕ ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ
Введение
Необходимость развития программ, направленных на оптимизацию питания населения, увеличения продолжительности и качества жизни предусмотрена «Стратегией повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 года». В документе отражено 12 основных направлений работы. Так, для получения новых видов продукции необходимо проводить научные исследования, сориентированные на разработку научно-технической документации, инновационных технологических приёмов с использованием различных ингредиентов, добавок и других компонентов [1].
Цель исследования - разработка инновационных технологий получения функциональных продуктов для населения арктических территорий.
На арктической территории сконцентрированы все аспекты национальной безопасности: военно-политический, экономический, технологический, экологический и ресурсный. В связи с этим важными становятся проблемы качества питания и адаптации для военнослужащих, специалистов и других категорий населения.
По результатам проведённых биохимических и технологических исследований установлена возможность комплексного использования местного растительного сырья для расширения ассортимента продукции функционального назначения [2, с. 244].
По определению, функциональные пищевые продукты предназначены для дополнительного систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами населения. Они обладают научно обоснованными и подтвержденными свойствами, снижающими риск развития заболеваний, связанных с питанием, предотвращают или восполняют дефицит питательных веществ, сохраняют и улучшают здоровье за счёт биологически активных функциональных пищевых ингредиентов [3, с. 5].
Разработка функциональных пищевых продуктов на основе местного растительного сырья является приоритетной областью исследований, наиболее значимой для инновационного развития региона. Технологии производства пищевых продуктов и добавок являются экономичными за счёт использова-
ния местного сырья. Таким образом, при производстве пищевой продукции, пользующейся потребительским спросом, отпадает необходимость в привозном сырье, тем более импортном. Поэтому актуальным является использование традиционного для региона растительного сырья.
Материалы и методы исследования
Работа проводилась сотрудниками группы переработки биологического сырья и экономики. Были изучены биохимические, функционально-технологические свойства растительного сырья арктической территории, органолептические характеристики сырья и экспериментальных образцов функциональных продуктов и пищевых добавок. Сушку образцов осуществляли в инфракрасной сушилке СКВ 04.00.000 с активной вентиляцией. Для проведения экстракции с использованием ультразвука использовали установку с частотой 37 кГц.
Химико-токсикологические, микробиологические и радиологические испытания сырья и готовой продукции проводили в соответствии с требованиями СанПин 2.3.2.1078-01 в КГКУ «Таймырская зональная ветеринарная лаборатория».
Методы исследования - анализ научно-технической и патентной информации, лабораторные исследования, производственные экспериментальные исследования, моделирование элементов технологии, моделирование рецептур нового вида продукции с использованием растительных добавок.
Результаты исследования
Хлебобулочные изделия и безалкогольные напитки являются наиболее употребляемыми продуктами питания. Маркетинговые исследования жителей г. Норильска в отношении хлебобулочных изделий выявили, что большая часть респондентов (58 %) покупает хлеб функционального назначения, а 66 % респондентов на вопрос о дальнейшем расширении ассортимента хлебобулочных изделий ответили положительно.
В результате научно-исследовательской работы получены экспериментальные данные по химическому составу местного сырья растительного происхождения и установлена его токсикологическая и микробиологическая безопасность. Экспериментальным
ШМ2221-7711 Национальные приоритеты России. 2018. № 2 (29)
путём для дальнейших исследований был надземная часть кипрея (пищевая добавка выбран образец растительного сырья - «Кипрей») (табл. 1).
Таблица 1
Микробиологические показатели и показатели безопасности пищевой добавки «Кипрей»
Наименование показателей Ед. изм. НТД на методы испытаний Обнаружено ПДК
Патогенные, в том числе сальмонелла г ГОСТ Р 31659-2012 Не обнаружено в 10,0 Не допускается в 10,0
КМАФАнМ КОЕ/г ГОСТ 10444.15-94 Не обнаружено < 10,0*102 Не более 5*105
Б.СоИ г ГОСТ Р 31708-2012 Не обнаружено в 0,1 Не допускается в 0,1
БГКП г ГОСТ Р 52816-2007 Не обнаружено в 0,01 В 0,01 не допускается
Дрожжи КОЕ/г ГОСТ 10444.12-2013 Не обнаружено Не более 100 КОЕ/г
Плесени КОЕ/г ГОСТ 10444.12-2013 Обнаружено 210 КОЕ/г Не более 103 КОЕ/г
Цезий-137 Бк/кг МУК 2.6.1.1194-03 9,781 400
Стронций-90 Бк/кг МУК 2.6.1.1194-03 78,6 200
Свинец Мг/кг ГОСТ 30178-96 Менее 0,1 Не более 0,5
Кадмий Мг/кг ГОСТ 30178-96 Менее 0,01 Не более 0,05
Мышьяк Мг/кг ГОСТ 30538-97 Менее 0,001 Не более 0,1
Экспериментальный образец пищевой добавки «Кипрей» представляет собой порошок зелёного цвета, полученный измельчением высушенной надземной части кипрея узколистного до размера частиц 100-200 мкм, необходимого для оптимального взаимодействия с компонентами сырья. Пищевая добавка предназначена для дозированного обогащения микро-и макроэлементами, аминокислотами и растительными волокнами (макроэлементы - 39,05 г/кг; микроэлементы - 148,5 мг/кг; общая сумма аминокислот - 11,99 %; клетчатка - 13,70 %) хлебобулочных изделий из пшеничной муки.
Для выявления влияния соотношения и свойств растительных добавок на характе-
После определения органолептических характеристик изделий установлены пороговые значения вводимых добавок. Установлено, что у булочек образец № 4 горьковатый привкус и высокая кислотность, что отрицательно сказалось на оценке вкуса. Образец выпекался по
ристики готовых изделий и определения оптимальных параметров технологического процесса проводили пробную лабораторную выпечку по ГОСТ 27669-88 [4]:
образец № 1 - контрольный; образец № 2 - с добавкой «Кипрей» 1,0 %; образец № 3 - с добавкой «Кипрей» 1,5 %; образец № 4 - с добавкой экстракта 1 : 10; образец № 5 - с добавкой экстракта 1 : 20; образец № 6 - с добавкой шрота 1 : 20.
Оценку качества изделий проводили через 10-12 ч после выпечки по показателям кислотности (табл. 2) и органолептическим показателям (табл. 3).
рецептуре с полной заменой воды на экстракт кипрея, содержащий высокое количество органических кислот. Эти булочки не соответствуют требованиям ГОСТ 31805-2012. А экспериментальные хлебобулочные изделия №№ 2, 3, 5, 6 отличались приятным травянистым запахом.
Таблица 2
Кислотность хлебобулочных изделий
Показатель ед. изм. № 1 № 2 № 3 № 4 № 5 № 6
Кислотность Град. 1,66 2,36 2,08 4,91 2,71 2,45
ДУХОВНОЕ И ФИЗИЧЕСКОЕ ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ
Таблица 3
Органолептические показатели контрольного и экспериментальных образцов хлебобулочных изделий
Показатели Контроль Экспериментальный способ приготовления булочки
№ 1 № 2 № 3 | № 4 № 5 | № 6
Органолептическая оценка
Внешний вид
Форма Соответствующая виду изделия, не расплывчатая, округлая, без притисков
Поверхность Глянцевитая
Цвет светло- тёмно- тёмно- тёмно- тёмно- тёмно-
коричн. коричн. коричн. коричн. коричн. коричн.
Состояние Эластичный, при лёгком сжатии пальцами между верхней и нижней корками
мякиша мякиш принимает первоначальную форму
Пропечённость Пропечённый, не влажный на ощупь
Промес Без комочков и следов непромеса
Пористость Развитая, без пустот и уплотнений
Свойств. Свойств. Свойств. Свойств. Свойств. Свойств.
данному данному данному данному данному данному
виду изде- виду изде- виду изде- виду изде- виду из- виду изде-
Вкус лия, без постороннего привкуса лия лия лия, с лёгким горьковатым привкусом делия лия
Свойств. Свойств. Свойств. Свойств. Свойств. Свойств.
данному данному данному данному данному данному
виду изде- виду изде- виду изде- виду изде- виду из- виду изде-
Запах лия, без лия, с лёг- лия, с лёг- лия, с лёг- делия, с лия, с лёг-
посторон- ким травя- ким травя- ким травя- лёгким ким травя-
него запаха нистым нистым нистым травяни- нистым
запахом запахом запахом стым запахом запахом
Высокие качественные характеристики полученных хлебобулочных изделий объясняются созданием благоприятных условий для активной деятельности дрожжевых клеток за счёт образования вносимыми добавками (фи-топорошком, экстрактом, шротом) белково-полисахаридных комплексов.
Таким образом, методом пробной лабораторной выпечки определены оптимальные концентрации добавок и отобраны образцы для выпечки в производственных условиях.
В результате исследований установлено потребительское предпочтение в отношении безалкогольных напитков жителей г. Норильска: значительное количество потребителей предпочитают употреблять безалкогольные сокосодержащие напитки (33 %), что было учтено при разработке новых видов безалкогольной продукции. При поиске предполагаемых ингредиентов для напитков отобрано четыре вида дикорастущих плодов и ягод, произрастающих на территории Таймыра: шикша, рябина, черника, брусника и три вида
растений: побеги черники, лист брусники, надземная часть шикши.
Важное значение имеет тот факт, что при использовании ягод в напитках отпадает необходимость использования красителей, так как сами ягоды дают цвет.
Несомненный интерес представляет проведение на Таймыре и других арктических территориях углублённых исследований с организацией постоянных учётных площадей для оценки показателей продуктивности ягодников, что позволит в дальнейшем прогнозировать урожаи. В настоящее время задача изучения природных ресурсов выходит на новый уровень в связи с развитием спутниковых систем дистанционного зондирования. Ресурсы ягодников относятся к возобновляемым природным ресурсам, и при разумном их освоении могут дать хороший экономический эффект.
Технология производства безалкогольного напитка состоит из следующих операций: получение сока из свежих или замороженных ягод с последующим фильтрованием;
ISSN222Î-77ÎÎ Национальные приоритеты России. 2G18. M 2 (29)
получение экстрактов растений с использованием ультразвука с частотой озвучивания 37 кГц; приготовление купажного сиропа; розлив готовой продукции.
При разработке технологии для сохранения термолабильных свойств плодово-ягодного и растительного сырья температура экстрагирования выбрана в интервале от +35 до 45 °С. В качестве экстрагента использовали воду, так как сахара, кислоты, полифе-нольные вещества, комплекс витаминов, входящие в состав исследуемого сырья, являются водорастворимыми соединениями. Опытным путём определена технологическая последовательность внесения компонентов, при которой формируется стабильная гомогенная система.
Купажный сироп готовили холодным способом. Компоненты вносили в следующей последовательности: сахарный сироп, плодово-ягодный сок, УЗ-экстракт растений, лимонная кислота. Полученный купажный сироп перемешивали (поскольку отдельные компоненты купажа были предварительно отфильтрованы, фильтрование купажного сиропа не проводили), охлаждали до темпе-
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Об утверждении стратегии повышения качества пищевой продукции в Российской Федерации до 2030 г. : Распоряжение правительства РФ от 29 июня 2016 г. № 1364-Р [Электронный ресурс]. URL : http://docs.cntd.ru/document/420363999 (дата обращения: 03.05 2018).
2. ГОСТ Р52349-2005. Национальный стандарт Российской Федерации. Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения. Введ. 2006-07-01. М. : Стандартинформ, 2005. 8 с.
3. Тюпкина Г.И., Гееб К.С. Дикоросы Крайнего Севера, биохимический состав и их технологические свойства //. Пища. Экология. Качество : тр. VII междунар. науч.-практ. конф. Краснообск, 21-22 сентября 2010 г. /отв. ред. К.Я. Мотовилов и др. Новосибирск. 2010. С. 242-246.
4. ГОСТ 27669-88. Мука пшеничная хлебопекарная. Метод пробной лабораторной выпечки хлеба. Введ. 01.07.89. М.: Стандартинформ, 2007. 9 с.
Тюпкина Галина Ивановна - канд. техн. наук, руководитель группы переработки биологического сырья и экономики отдела природопользования; tyupkina@mail.ru; Кисвай Надежда Ивановна -
мл. науч. сотр.; НИИ сельского хозяйства и экологии Арктики.
ратуры 8.. .10 С и осуществляли розлив готового продукта.
В результате исследований разработаны технологии нового вида безалкогольной соко-содержащей продукции, обогащённой пищевыми добавками из местного растительного сырья: напитки «Шикша», «Брусника», «Черника», «Рябина», отвечающие требованиям здорового образа жизни, особенно в экстремальных условиях Крайнего Севера.
Заключение
Проведенными биохимическими и технологическими исследованиями установлена возможность комплексного использования местного растительного сырья для расширения ассортимента хлебобулочной продукции и безалкогольных напитков функционального назначения.
Социальный эффект заключается в разработке и производстве продукции с использованием растительного сырья, способствующей улучшению здоровья за счёт введения пищевых волокон, микро-, макроэлементов, витаминов, что особенно актуально для жителей арктических территорий.
REFERENCES
1. Ob utverzhdenii strategii povyshenija kachestva pishhevoj produkcii v Rossijskoj Federacii do 2030 g. : Rasporjazhenie pravitel'stva RF ot 29 ijunja 2016 g. № 1364-R [Elektronnyj resurs]. URL : http://docs.cntd.ru/document/420363999 (data obrash-henija: 03.05 2018).
2. GOST R52349-2005. Nationally) standart Rossijskoj Federacii. Produkty pishhevye. Produkty pishhevye funkcional'nye. Terminy i opredelenija. Vved. 2006-07-01. M. : Standartinfrm, 2005. 8 s.
3. Tjupkina G.I., Geeb K.S. Dikorosy Krajnego Severa, biohimicheskij sostav i ih tehnologicheskie svojstva // Pishha. Ekologija. Kachestvo: trudy VII mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Krasnoobsk, 21-22 sent-jabrja 2010 g. /otv. red. K.Ja. Motovilov i dr. Novosibirsk. 2010. S. 242-246.
4. GOST 27669-88. Muka pshenichnaja hlebo-pekarnaja. Metod probnoj laboratornoj vypechki hleba. Vved. 01.07.89. M.: Standartinform, 2007. 9 s.
Tyupkina Galina Ivanovna - Cand. Sc. {Engineering}, Group Lead of the Biological Feedstock Processing and Resource Management Branch Economics; tyupkina@mail.ru; Kisvay Nadezhda Ivanovna - Jun. Resear.; Agricultural and Ecological Research Institute of the Arctic.
Статья поступила в редакцию 26.04.2018 г.
