CC BY
111
Г
Г» 4,2003
шшй
гг
олоко
римссей
но
ра, со-, уско-! каче-тради-ервы с
гь эф-гехно-[акти-водст-
'воры и ' И пер-ггворов юцентр
нно ак* 17.
кидкой
Сйлар“
С 3/00. 1/В.А. I Б.И.-
197/13, / В. А.
260/13,
}>фузи-
870/13, гвора /
ния из-/ В.А. 2002. -
сома //
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 2003
51
,10. Иванов С.З., Лепешкин И.П. Очерки по истории техники отечественного сахарного ПроиЗВодсТй'а. - М.: Пи!ц‘еЯромиздат, 1955. .306 с.
11 Лосева В.А., Наумченко И.О., Ефремов А.А., Квитко И.В.
Совершенствование технологии очистки соков сахарного производства за счет повышения реакционной способности известкового молока / Воронеж, гос. технол. академия. - 22 с. - Деп. в ВИНИТИ 23.05.2002.-№913-В2002.
12. Лосева В.А., Наумченко И.С., Ефремов А.А. Известь: производство и применение в сахарной промышленности (монография) / Воронежская гос. технол. академия. - Воронеж, 2003. - 224 с.
Кафедра технологии сахаристых веществ Кафедра процессов и аппаратов химических и пищевых производств
Поступили, 15.01.03 г.
663.88.635.24.002.237.004.14
; “ СБРАЖИВАЕМЫЙ НАПИТОК
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКСТРАКТА ТОПИНАМБУРА
Г.П. ШУВАЕВА, АЛО. ДЫМОВА, Л.В. АНТИПОВА
Воронежская государственная технологическая академия
Топинамбур (НеИап!кш шЬегаяи.чГ) зарекомендовал себя при производстве различных продуктов питания ввиду известных свойств [1, 2], обусловленных прежде всего уникальностью химического строения и связанными с ним особенностями биологического действия.
Основной углеводный компонент топинамбура -инулин стимулирует работу поджелудочной железы, применяется при лечении сахарного диабета, некоторые его производные обладают противоопухолевым действием, метут служить инъекционными препаратами для введения железа, а также противовоспалительным средством. Имеются данные об образовании комплексов инулина с Са, Ва, 8 г, что свидетельствует о его способности выводить ионы тяжелых металлов из организма [2].
Полисахарид инулин составляет до 40% массы сухих веществ и состоит из 34 остатков фруктозы и одной концевой молекулы глюкозы [3].
В топинамбуре содержатся свободные сахара: фруктоза, глюкоза, сахароза, олигосахариды; среди структурных элементов обнаружены пектиновые вещества, гемицеллюлоза, целлюлоза. Основная доля белков приходится на водо- и солерастворимые; идентифицированы 17 аминокислот, среди которых преобладают глютаминовая и аспарагиновая [3].
Целесообразно применение топинамбура в качестве основного сырья для производства спирта [4], пива [5]. Дрожжи, вырабатывающие инулазу, используют при производстве водки из топинамбура, что позволяет снизить рост бактерий и повысить выход спирта на 24% [6]. ... . ;,ц, . ,
Одна из проблем бродильной промышленности связана с созданием напитков тонизирующего и профилактического действия. Очевидно, что такие напитки, приготовленные на основе природных субстратов, имеют большую перспективу, так как без ограничений могут быть рекомендованы различным социальным, физиологическим и профессиональным группам населения, включая детей и людей с ослабленным здоровьем. ... .....
' Известно, что продукты гидролиза инулина (высо-кофруктозныё сиропы) используются в производстве кваса. Однако расходы на получение гидролизатов и значительные энергозатраты делают этот напиток достаточно дорогим.
Задача данной работы - исследовать возможности получения экстрактов из инсулинсодержащего сырья (топинамбура) и применения их в производстве напитка типа кваса.
В качестве объекта исследования использовали топинамбур различных сроков хранения, так как физико-химические показатели этой культуры существенно связаны с сезоном сбора урожая и сроками ее хранения [7].
Таблица 1
Показатели Содержание после хранения, мес
до 1 4-5 6-7
Инулин, % 12,01 9,40 9,04
Редуцирующие вещества (РВ), % 1,46 1,62 1,74
Общий азот, % 1,98 1,67 1,54
Клетчатка, % 0,80 0,78 0,80
Пектиновые вещества, % 3,05 2,98 2,87
pH 6,22 6.40 5,96
Сухие вещества, % 18,40 16,62 . 15,2
Аминный азот, % ! 1,46 1,44 1,44
Исследовали клубни топинамбура осеннего сбора: свежевыкопанные (октябрь) и хранившиеся в течение 7 мес (с октября по май) при температуре 4-9°С. Данные химического состава корнеплодов (табл. 1) показывают, что в свежевыкопанных образцах содержание инулина максимально, а в процессе хранения оно уменьшается на 12-20%. Доля моно- и олигосахаров (РВ), наоборот, на 11-19% возрастает, что, по-видимо-■ му, связано с частичным-расщеплением полисахарида под действием собственных ферментов растения в процессе хранения.
Очевидно, что хранение в течение ряда месяцев не снижает достоинств топинамбура как источника углеводов, что позволяет рекомендовать как свежывкопан-ные, так и хранившиеся корнеплоды для получения у г-
52
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 2003
леводсодержащих экстрактов, используемых при производстве безалкогольных напитков типа кваса.
В настоящее время большинство предприятий вырабатывают квас по технологии, основанной на использовании концентрата квасного сусла. Для частичной замены последнего, а также для расширения ассортимента квасов брожения предлагаются неохмеленное пивное сусло, яблочный экстракт, березовый сок, концентрат молочной сыворотки, продукты переработки картофеля и ряд других пищевых и вкусовых добавок.
Все типы квасов характеризуются высокой калорийностью, обусловленной содержанием сахарозы, что весьма негативно отражается на здоровье: приводит к ожирению, раннему развитию атеросклероза, снижению работоспособности. Такие напитки противопоказаны людям, страдающим сахарным диабетом.
Одним из наиболее перспективных сахарозамени-телей является фруктоза, дозировка которой 0,7-0,8 г/кг в день позволяет разгрузить поджелудочную железу (гидролиз фруктозы осуществляется независимо от инсулина фруктокиназой), снижает толерантность к углеводам при ожирении, атеросклерозе, диабете [8]. Очевидна целесообразность разработки технологий приготовления напитка с частичной или полной заменой сахарного сиропа.
На основе данных табл. 1 нами предпринята попытка использовать для этой цели экстракты топинамбура, предварительно разработав технологию их приготовления.
Для максимального извлечения углеводов из клубней использовали свойство инулина растворяться в горячей воде. При нагревании водного раствора инулина в присутствии кислот происходит гидролиз инулина, сопровождающийся образованием фруктозы. Известно, что молекулярная масса инулина в кипящей воде в течение значительного периода времени непрерывно падает [4, 9]. Параллельно с ее уменьшением увеличивается редуцирующая способность инулина, что, вероятно, сопряжено с его гидролизом. Даже в кипящей во-
Рис. 1
де распад инулина на более простые молекулы происходит со значительной легкостью. Гидролиз инулина осуществляется уже при нагревании водного раствора под давлением 2,538 Па.
Согласно [9] гидролиз инулина зависит от кислотности среды, температуры и времени нагрева. Поэтому при получении экстрактов из топинамбура нами учитывались температура и время экстракции, а также степень измельчения клубней и величина гидромодуля, поскольку последние два фактора оказывают существенное влияние на степень извлечения углеводов.
Отыскание частных оптимумов по каждому из факторов позволило установить пределы их варьирования и, используя математические методы планирования эксперимента, разработать режим приготовления экстракта топинамбура. Тщательно промытые и очищенные клубни измельчали до размера частиц 1,5-2,0 мм, добавляли воду в соотношении 1 : 3, нагревали полученную смесь до 85°С и выдержавали при данной температуре 30 мин, затем отпрессовывали и получали экстракт темно-коричневого цвета. • ..ч ■
Как показали результаты экспериментов, предварительная обработка клубней в автоклаве в течение 20 мин при температуре 80- 90°С и давлении 0,7 Па позволяет получить светлый экстракт. Однако поскольку цветность квасного сусла не играет значительной роли, а экстракция инулина в обоих случаях осуществляется одинаково, то с точки зрения энергозатрат, ресурсосбережения и продолжительности процесса, такую обработку проводить нецелесообразно.
Физико-химические показатели полученного водного экстракта топинамбура представлены в табл. 2.
Таблица 2
Показатели о предобработкой ] без предобработки
СВ, % 3,2 8,0
Инулин, % 6,8 ■ 6,5
РВ, % 0,31 0,23
pH 5.92 5,89
Аминный азот, '"ь 0,84 0,79
Экстракт топинамбура использовали для приготовления напитка на основе концентрата квасного сусла с содержанием СВ 35%, сахар - 25% от общего объема, вода - в контроле. В опытный образец вместо сахара добавляли экстракт из топинамбура. Для брожения вносили дрожжи ііасскаготисез сєгєушоє ВГШ-2 [10]. Сбраживание сусла производили при 28- 30°С. Конец брожения определяли по снижению массовой доли сухих веществ на 1%, накоплению кислотности до 2,0 см3.
Изменение содержания инулина и динамика накопления спирта в процессе брожения сусла представлены соответственно нарис. 1 и 2 (кривые: 1 - контроль, 2 -опыт).
Сброженное сусло охлаждали до 6- 10°С для последующего отделения дрожжей. Охлажденный напи-
ириж>
К7ЛЮ1Я
к,тепра
:KC.LOl-
пэпс-му
Ik У JLl*
ЯОО-ZTC-
1ЗД-.ТЙ.
упкст-
!:в.
н:: ||йк-
OkJLtU рКтТПГЯ LI JK*> ШЦСК-
2,3 .ум,
Е nO.lV-тйтсиг-
UV4HJ3SI
ф№=п-
СЧСЕНЕ
С. 7 J:h ка го-шггль-* livy-.piL'Ma.-
п про-
jl£!KO. IZ^HOTC: i'lL.-L 11
ГС^Ш X-
|ЧЛлпн
Т0ГГ"Т:-
и
ртоа.
CafXUpy
йСТчл
U'U-2
Л ". Г'
- ■■■'- .
:cr.pott
i4min-
1ЧЧ(Ч-| :
L? ■
;пя пп-
[ :1Й I-и -
0 2 4 6 8 10 1,ч
Рис. 2
ток декантировали с дрожжевого осадка и купажировали сахарным сиропом (в контроле) и водным раствором аспартама (в опыте).
По результатам дегустации отмечено, что приготовленный напиток с использованием экстракта из клубней топинамбура не отличается по своим вкусовым качествам от приготовленного по традиционной рецептуре. Добавление аспартама практически не сказывается на калорийности напитка и снижает послевкусие, свойственное продуктам, приготовленным из топинамбура.
Таким образом, топинамбур может быть применен как сырье для производства лечебно-профилактиче-
ского напитка при полной замене сахарозы с экстрактом топинамбура на стадии брожения и аспар-тамом на стадии купажирования. .
ЛИТЕРАТУРА
1. Голубев В.Н., Палько H.II., Волкова И.Е. Топинамбур - пищевой, биоэнергетический и экологосберегающий ресурс // Хранение и переработка с.-х. сырья. - 1994. - № 5.
2. Ефимов А.С., Ванюрихнна Л.Т., Орлова А.В. Топинамбур - профилактический продукт при сахарном диабете и ожирении // Тез. докл. 3-й Всерос, науч.-практ. конф., Одесса, 1991.
3. Кохана Б.М., Арасимович Б.В. Биохимия топинамбура. - Кишинев: Штиинца, 1974.
4. Дорохович А.Н., Ремесло Н.В. Топинамбур - новый вид нетрадиционного сырья для лечебно-диагностических продуктов // Тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф., Киев, 1989.
5. Acsiccoka ezezguartes feldolgozarosoc / Kovacs Beld, Haydu gualane // Szeszipar. - 1989. - № 37.
6. Der Einsat von inubase produzierenden. Ilefen bei der Hepste II und von Topinamburbranntvveinen / Schwarz E., Hammes W.P. //II Chew., Mikrobiol. Technol. Lebensm. -1991. - 13. - № 3-4. -S. 70-75.
7. Емельянов E.B. Земляная груша // Сельская жизнь. -1991,- №8.-С. 21-23.
8. Голубев В.М., Куев Н.И., Гончаров В.Я. Биотехнологические аспекты переработки топинамбура // Всерос. заоч. ин-т пищевой пром-сти- техника и технология. - 1991. -№ 19. - С. 52-53.
9. Эйхе Э.П. Вопросы химии и биохимии топинамбура // Изв. АН Латв. ССР. - 1976. -№ 3. - С. 77-79.
10. Пат. 2147034 РФ. Дрожжи Saccharomyces cerevisiae штамм ВГШ-2 для бродильных производств // Г.П. Шуваева, Е.Л. Гарманова, О.Ю. Мальцева. - Опубл в Б.И. - 2000.
Кафедра микробиолопши биохимии Кафедра технологии мяса и мясных продуктов Поступила 25.11.02 г.
663.88:664.292.002.2
ТЕХНОЛОГИЯ НАПИТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ПЕКТИНОВОГО ЭКСТРАКТА ИЗ КОМБИНИРОВАННОГО СЫРЬЯ
Д.А. БАРАШКИН, Г.М. ЗАЙКО
Кубанский государственный технологический университет
Анализ современного состояния производства натуральных продуктов питания показал, что для расширения ассортимента и коррекции пищевого статуса населения России необходимы дальнейшее совершенствование и разработка технологии продуктов, обогащенных витаминами, минеральными веществами и пищевыми волокнами природного происхождения.
Цель настоящей работы - создание технологии напитка функционального назначения на основе пектинового экстракта с использованием экологически чистого сырья.
Традиционная технология производства таких напитков состоит из двух стадий: изготовление пектинового экстракта как самостоятельного продукта и получение на его основе напитка Пектиновый экстракт,
как правило, готовят из высушенного сырья. С целью длительного хранения его пастеризуют или стерилизуют. Однако следует принять во внимание, что основной компонент экстракта - пектин , обеспечивающий функциональные свойства, не стабилен при действии высоких температур: он подвергается деструкции и теряет свои свойства. Кроме того, при длительном хранении выжимок до переработки пектиновые вещества (ПВ) разрушаются под влиянием пектолитических ферментов.
Изучали изменение количества ПВ при хранении яблочных выжимок в течение 24 ч при температурах 20 и 30°С и относительной влажности 75% (отбор проб производили через каждый час). Вследствие действия природных пектолитических ферментов содержание ПВ, находящихся в выжимках, снизилось на 83,2% при 20°С и 85,2% при 30°С. Поэтому их необходимо сразу после отжима сока перерабатывать на экстракт. Изме-
Объемная доля
1,20
1,10
1,00
0,90
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
