CC BY
87
По этим уравнениям можно выбрать параметры вибрации для данных габаритов корпуса, позволяющие обеспечить время пребывания, требуемое для сушки сырья с различной начальной влажностью до требуемой конечной, при соответствующей производительности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Галиакберов З.К., Николаев Н.А., Галиакберова Н.З.
Получение сухих порошков из растительного сырья // Пищевая пром-сть. - 1995. - № 9.
2. Пат. 2064477 РФ. Способ получения порошков из растительного сы1рья / З.К. Галиакберов, Н.А. Николаев, Н.З. Галиакберова // БИ. - 1996. - № 21.
3. Пат. 2229340 РФ. Вибрационная шаровая мельница /
Н.З. Дубкова, Г.И. Иванова, З.К. Галиакберов и др. // БИПМ. - 2004. - № 15.
4. Иванова Г.И., Дубкова Н.З., Галиакберов З.К., Николаев Н.А. Кинетика измельчения в вибрационной сушилке-мельнице при производстве порошков из растительного сы1рья // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2002. - № 5-6. - С. 270-271.
5. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. - М.: Химия, 1976. - 463 с.
Поступила 15.04.10 г.
UNCEASING TECHNOLOGY OF THE FOOD POWDER PRODUCTION FROM PLANT RAW MATERIAL
N.Z. DUBKOVA, E.KH. TUKHBIEVA
Kazan State Technological University,
68, K. Marksa st., Kazan, 420015; e-mail: [email protected]
Unceasing technology of the reception food powder from plant raw material by joining of the drying and pulverizing in one device is designed and installation for realization of the way is developed. The experimental studies on determination of the average time of the processing, capacity and average velocity of the moving the material in the device depending on operating parameter were conducted.
Key words: food powder, dryer-mill, drying, pulverizing, plant raw material.
664.87; 663.94
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВЕКЛЫ И ТОПИНАМБУРА В ТЕХНОЛОГИИ СУХИХ КОНЦЕНТРАТОВ КОФЕЙНЫХ НАПИТКОВ
А.А. ЧУМАК, Г.М. ЗАЙКО, В.Н. МАМИН, Н.С. ГРИЦЕНКО, А.Г. ТЕТЕНЕВА
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; тел.: (861) 255-84-11, электронная почта: [email protected]
Разработана технология получения порошков из свеклы и топинамбура со вкусом и ароматом кофе. Проведены исследования для подтверждения соответствия полученных продуктов классу кофейных напитков.
Ключевые слова: свекла, топинамбур, концентраты, кофейные напитки.
На кафедре технологии и организации питания КубГТУ разработана технология концентратов кофейных напитков из свеклы столовых сортов и топинамбура. Она включает мойку исходного сырья, последующую обработку поверхности паром, измельчение путем дробления до кубика с размером ребра 7-10 мм, сушку измельченного сырья при температуре 70-75°С до влажности 7-9%, измельчение высушенного сырья до порошкообразного состояния, обжаривание порошка из свеклы при температуре 140°С в течение 6 мин, порошка из топинамбура при температуре 180°С в течение 4 мин, охлаждение, фасование готового продукта. Изучены кинетические закономерности процесса сушки [1].
Для подтверждения соответствия полученного продукта классу кофейных продуктов нами проведены исследования по идентификации цвета, аромата и вкуса.
Цветообразующие вещества определяли исследованием на электронном спектрофотометре образцов водных экстрактов порошков из корнеплодов, полу-
ченных при обжаривании в диапазоне температур 80-200°С, с интервалом 20°С, с концентрацией вещества от 6 • 10-2% до 3,3 • 10-5%. За эталон был выбран экстракт промышленного кофе Nescafe. Полученные электронные спектры поглощения ультрафиолетового излучения анализировали по наличию пиков и плеч избирательного поглощения.
УФ-спектры водных экстрактов порошков, полученных при обжаривании порошка из свеклы при 140°С в течение 6 мин (кривая 1), порошка из топинамбура при 180°С в течение 4 мин (кривая 2) имели пики поглощения в диапазоне 285-290 нм (рис. 1, а). Указанные пики показали образцы, отмеченные лучшими органолептическими характеристиками. Образцы, полученные при более низких температурах, оказались спектрально прозрачными.
На спектрограмме растворимого кофе Nesсafe максимум поглощения также располагался в интервале 285-290 нм (рис. 1, б: кривая 1). Аналогичные исследования были выполнены для кофейного напитка Нев-
Длина волны,нм
Длина волны, нм
Рис. 1
Длина волны, нм
ский, содержащего кофе натуральный, ячмень, цикорий, обжаренную рожь и ячмень (рис. 1, б: кривая 2), а также для отдельных компонентов - жареной ржи и ячменя, которые используются в производстве кофейных напитков (рис. 1, в: кривые 1, 2).
Из спектрограмм видно, что все исследованные экстракты имеют пик поглощения в диапазоне 285-290 нм. Можно сделать вывод, что при обжаривании порошков из корнеплодов образуются вещества, имеющие пик поглощения, аналогичный обжаренному кофе, ржи, ячменю. Данный пик поглощения соответствует п ^ п* переходу (150-320 нм). Это означает, что исследуемые продукты содержат соединения, имеющие в своем составе группы -С=О, -С=Б, -К=К. Группы -С==О входят в молекулы хинной и кофейной кислот, меланоидинов: мальтол, 1-метилциклопен-
тен-2-ол-З-он, обладающих ароматом кофе, какао.
Известно, что изменение цвета связано с ферментативным и неферментативным потемнением продукта. Ферментативное происходит за счет окисления поли-фенольных веществ поврежденной клетки кислородом воздуха под действием полифенолоксидазы и других оксидоредуктаз [2]; неферментативное - за счет реакций карамелизации и меланоидинообразования.
В результате реакции карамелизации, которая протекает при прямом нагреве углеводов, происходят ано-мерные изменения, разрыв старых и образование новых гликозидных связей. Но основными являются реакции дегидратации до ангидридов сахаров, циклических и гетероциклических соединений. В результате появляются дегидрофураноны, циклопентанолоны, циклогексанолоны, у-пироны и др. [2]. Поскольку свекла и топинамбур богаты углеводами, то при воздействии температуры и остаточной влажности в продукте может происходить реакция карамелизации наряду с меланоидинообразованием.
Меланоидины в приготовлении пищи играют двоякую, прямо противоположную роль. С одной стороны, обусловливают потери ценных компонентов пищи (аминокислот, сахаров); с другой - при тепловом воздействии на сырье и полуфабрикаты участвуют в формировании вкуса, запаха и цвета изделий [3].
Нами предположено, что в исследуемых продуктах изменение цвета и вкуса происходит за счет реакции Майяра. Поэтому был приготовлен и исследован модельный раствор глюкоза + глицин, при нагревании ко-
торого образуются меланоидины. Высокомолекулярные продукты получаются при нагревании избытка глицина (10 моль) и глюкозы (1 моль) при температуре 95°С с добавлением влаги уже через 3 ч. УФ-спектр меланоидинов, полученных при нагревании модельной системы глюкоза + глицин, приведен на рис. 2.
Известно [2], что продуктами взаимодействия глюкозы и глицина могут быть дикетозилпроизводные: глюкоза + глицин ^ №гликозид ^ перегруппировка Амадори ^ фруктозилглицин + глюкоза ^ дифрукто-зилглицин.
Меланоидины системы глюкоза + глицин имеют максимум поглощения в интервале 285-290 нм. Полученный максимум совпадает с максимумами поглощения экстрактов обжаренного порошка из топинамбура при температуре 180°С и порошка из свеклы при температуре 140°С.
Таким образом, при обжаривании порошкообразных полуфабрикатов из свеклы и топинамбура изменение цвета и вкуса происходит за счет реакций карамелизации и меланоидинообразования.
Известно [4], что хлорогеновая (кофеил-3-хинная) кислота, содержащаяся в сыром кофе, под воздействием горячего воздуха в процессе обжаривания разлагается с образованием кофейной и хинной кислот. Эти вновь образовавшиеся, а также другие кислоты, поли-фенольные вещества и продукты карамелизации сахаров образуют характерный аромат жареного кофе. В кофе содержание хлорогеновой кислоты достигает 8%.
Для обоснования кофейного аромата в образцах было определено содержание хлорогеновой кислоты в
Длина волны, нм
Рис. 2
сырых свекле и топинамбуре и в обжаренных порошках, мг %:
Таблица 1
Свекла cвежaя Пopoшoк из cвеклы Тoпинaмбyp cвежий Пopoшoк из топинамбура
5,17
о,о3
4,49
1,31
Полученные данные показывают наличие хлорогеновой кислоты в свежем сырье и уменьшение ее количества в обжаренных продуктах. Последнее обусловлено распадом хлорогеновой кислоты при обжарке, а образовавшиеся продукты распада участвуют в формировании кофейного аромата обжаренных порошков свеклы и топинамбура. Наличие хинной и кофейной кислот также подтверждают спектрограммы экстрактов порошков из корнеплодов, так как эти кислоты имеют пик поглощения в области 285-290 нм.
Содержание экстрактивных веществ (ЭВ) в пересчете на сухое вещество в исследуемых образцах определяли рефрактометрическим методом.
Из полученных данных видно (рис. 3: кривая 1 -свекла, 2 - топинамбур), что максимальное количество ЭВ (42%) при обжаривании порошка из свеклы образуется при воздействии температуры 100°С в течение 10 мин. При повышении температуры количество ЭВ снижается.
В процессе обжаривания порошка из топинамбура наблюдается увеличение количества ЭВ при повышении температуры от 80 до 120°С и оно остается постоянным на достаточно высоком уровне; при воздействии температуры 180°С и выше наблюдается их некоторое снижение.
Содержание ЭВ возрастает за счет процесса деструкции крахмала и клетчатки с образованием моносахаридов и декстринов. Снижение концентрации ЭВ при воздействии высоких температур (180-200°С) происходит за счет пирогенетического распада, что подтверждается повышением количества коричневых и темно-окрашенных пигментов.
При обжаривании порошка из свеклы при температуре 140°С в течение 6 мин количество ЭВ достигает 35%; порошка из топинамбура при температуре 180°С в течение 4 мин - 38%. Эти показатели соответствуют стандартному значению для кофейных нерастворимых напитков ОСТ 18-279-76 (не менее 30%).
Температура обжаривания, °С
Компонент
Свекла
Свежая
nopornoR
Топинамбур
Свежий Порошок
Инулин, % Отсутствует 2,3 1,07
Пектин, % 0,21 0,38 0,16 0,38
Бетаин, % 1,5 0,6 Отсутствует
Железо, мкг/100 г 1380 1370 710 705
Клетчатка, % 6,6 6,2 2,1 1,9
Исследовано влияние разработанной технологии, включающей сушку, измельчение и обжаривание сырья, на сохранение основных защитных веществ в полученных порошках из свеклы и топинамбура.
Установлено, что предлагаемая технология способствует сохранению необходимых нутриентов в полученных порошках (табл. 1). Отмечено лишь снижение содержания бетаина и инулина, которые вступают в реакцию меланоидинообразования и карамелизации после гидролиза. Количество пектина увеличилось за счет перехода нерастворимой фракции протопектина в растворимую. Небольшое уменьшение содержания клетчатки связано с образованием уксусной и других органических кислот при сухой перегонке. Содержание железа практически не изменилось.
Для исследования способности продукта к измельчению была определена дисперсность порошков методом микроскопии. Частицы порошкообразного продукта из свеклы имели острые неровные края, плоскую структуру, цвет темно-коричневый, агрегатов не наблюдалось.
Частицы порошка из топинамбура также имеют плоские неровные края, однако количество фракций меньше по сравнению с порошком из свеклы. Фракции более крупные и соединяются в агломераты. Цвет темно-коричневый. Фракционный состав порошков из свеклы и топинамбура (табл. 2) свидетельствует, что обжаренная свекла хорошо измельчается до частиц мелких фракций, это способствует лучшему растворению вещества. Более крупные фракции могут оседать в виде осадка.
Таблица 2
Пopoшoк Paзмеp частиц, мкм Количество частиц, шт. Сoдеpжaние частиц, %
Из cвеклы 97,5 4 6
68,2 17 26
48,7 15 23
29,2 15 23
19,9 15 23
Из тoпинaмбypa 97,5 11 27
78 9 23
48,7 2о 5о
Риа 3
Размер основной массы измельченных частиц топинамбура около 48,7 мкм. Количество осадка в напитках на основе порошка из топинамбура может быть больше, чем из свеклы. Также при выборе упаковки необходимо учесть, что частицы топинамбура имеют склонность к объединению.
Таким образом, наличие частиц крупной фракции позволяет отнести полученный продукт к нерастворимым кофейным напиткам.
Определены органолептические и физико-химические показатели сухих концентратов напитков:
Вкус
Цвет
Запах
Консистенция
Внешний вид
Влажность, %
Содержание общей золы в пересчете на СВ, %
Содержание ЭВ, %
Степень помола: проход сита № 1,6 сход с сита № 1 Содержание металлопримесей, мг/кг Наличие посторонних примесей и плесени, видимой невооруженным глазом
Горьковатый, кофейный Темно-коричневый Кофейный Сухой порошок Сухой порошок мелкого помола без посторонних примесей 5
4,8
35-38
100
10
Нет
Нет
Заменитель кофе из свеклы столовых сортов и топинамбура, полученный разработанным способом, явля-
ется щадящим напитком по сравнению с натуральным кофе и может быть полезен людям, страдающим сердечными заболеваниями, диабетом, а также детям.
Полученный продукт может быть использован в качестве основы функциональных напитков для людей, контактирующих с тяжелыми и радиоактивными металлами, так как свекла и топинамбур богаты пектиновыми веществами, способными выводить указанные токсиканты.
ЛИТЕРАТУРА
1. Чумак А.А., Мамин В.И., Зайко Г.М., Гриценко Н.С.
Кинетические закономерности процесса сушки свеклы и топинамбура // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2008. - № 4. - С. 76-77.
2. Дубцов Г.Г. Технология приготовления пищи. - 3-е изд., стер. - М.: Издат. центр «Академия», 2004. - 272 с.
3. Химия пищи: В 2 т. / И.А. Рогов, Л.В. Антипова, Н.И. Дунченко и др. - М.: Колос, 2000. - 384 с.
4. Татарченко И.И., Мохначев И.Г., Касьянов Г.И. Технология субтропических и пищевкусовых продуктов. - М.: Издат. центр. «Академия», 2004. - 384 с.
Поступила 16.11.09 г.
USE OF BEETS AND YERUSALEM ARTICHOKE IN THE TECHNOLOGY OF DRY CONCENTRATES OF COFFEE DRINKS
A.A. CHUMAK, G.M. ZAIKO, V.N. MAMIN, N.S. GRITSENKO, A.G. TETENEVA
Kuban State Technological University,
2, Moscovskaya st., Krasnodar, 350072;ph.: (861) 255-84-11, e-mail: [email protected]
The technology of obtaining powders from beets and Yerusalem artichoke with taste and aroma of coffee. Conducted studies to confirm compliance of the products obtained class coffee drinks.
Key words: beetroot, Yerusalem artichokes, concentrates, coffee beverages.
664.022.3
РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОЙ РЕЦЕПТУРЫ ПИЩЕВОЙ БАД «СКВАЛЕН-ЛЕЦИТИН»
А.В. ЛОБОДА, С.Н. НИКОНОВИЧ, Т.И. ТИМОФЕЕНКО
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская,2; электронная почта: [email protected]
Включение обжаренной муки из семян амаранта сорта «Ультра» в состав пищевой БАД, обогащенной концентратом растительных фосфолипидов, позволяет оптимизировать рецептуру продукта с функциональными свойствами. Ключевые слова: сквален, семена амаранта, сорт «Ультра», амарантовая мука.
Для разработки оптимальной рецептуры БАД «Сквален-Лецитин» в качестве основных компонентов использовали обжаренную амарантовую муку и фос-фолипидную БАД «Витол».
Были разработаны две рецептуры функциональных продуктов: 1-я - 50% обжаренной амарантовой муки и 50% фосфолипидов «Витол», 2-я - 75 и 25% соответственно.
Новый функциональный продукт по второй рецептуре лучше соответствует физиологической норме питания взрослого человека (табл. 1).
Оптимальная суточная дозировка БАД «Сква-лен-Лецитин» по оптимальной рецептуре 2 представлена в табл. 2.
Анализ данных табл. 2 показывает, что новый функциональный продукт при полноценном и профи-
