CC BY
101
УДК 664.1.048.5
Составляющие мякоти тыквы
А. А. Емельянов, д-р техн. наук, проф.;
Е. А. Кузнецова, канд. биол. наук, доц.
Орловский государственный технический университет
Возможность получения биологически активных сухих соков в виде паст, гранул и порошков рассмотрена в работе [1]. Используя низкотемпературное выпаривание в вакууме, получены обезвоженные соки черной смородины в гранулированном и порошкообразном виде [2] и красной смородины в виде пастилы [3]. Установлена высокая пищевая и биологическая ценность обезвоженных смородиновых соков и высказано предположение о возможности их использования в качестве функциональных ингредиентов продуктов питания.
С целью создания новых функциональных ингредиентов выделены составляющие мякоти тыквы: обезвоженный сок, сухие выжимки и пена, снятая с сока прямого отжима, дистиллят сока прямого отжима — и исследованы их физико-химические свойства.
Эксперименты выполнены на спелых, свежих плодах тыквы, произрастающей в Орловской области. Из 36 кг тыквы выделено 26,7 кг (74 %) мякоти. Мякоть пропущена через центрифугу с получением 19,7 л (53 %) сока прямого отжима и 7 кг (19 %) выжимок. Сок прямого отжима выпарен в вакууме при остаточном давлении 8 Па и температуре 40 °С с помощью установки [4]. В результате выпаривания получено 3,2 кг концентрированного сока влажностью 70 % и 16,5 л (46 %) дистиллята. Дистиллят —
Ключевые слова: мякоть тыквы, низкотемпературное удаление влаги, сухие и жидкая фракции, физико-химический состав
чистая прозрачная питьевая вода с ароматом тыквы, приятная на вкус.
В течение пяти дней концентрированный сок, выжимки мякоти и пену, снятую с сока прямого отжима, сушили при атмосферном давлении и температуре до 50 °С. По окончании сушки получено 1,3 кг (5,5 %) пастообразного сока, 0,93 кг (2,6 %) выжимок и 42 г (0,12 %) пены с содержанием сухих веществ (%): сок — 73; выжимки — 94; пена — 92; дистиллят — 5,95. Сухие вещества мякоти тыквы в количестве 2,84 кг, составившие 10,6 %, распределены между выделенными фракциями следующим образом (%): сок — 33,4; выжимки — 30,7; пена — 1,4; дистиллят — 34,5.
Внешний вид обезвоженного сока, сухих выжимок мякоти и дистиллята сока прямого отжима тыквы с массовыми долями сухих веществ 73, 94 и 5,95 % соответственно приведен на рисунке.
С помощью стандартных методик исследованы физико-химические свойства обезвоженного сока, сухих выжимок и пены, а также дистиллята сока прямого отжима. Данные по минеральному составу получены с помощью рентгеноструктурного
Сок тыквы (73 % сухих веществ) (а); выжимки тыквы (б); дистиллят сока прямого отжима тыквы (в)
анализатора в системе электронного микроскопа Лео1.
Данные пищевой ценности обезвоженного сока, сухих выжимок и пены, дистиллята сока прямого отжима и плода [5] тыквы приведены в табл. 1.
Из табл. 1 следует, что все выделенные фракции мякоти тыквы обладают высокой пищевой и биологической ценностью. Обезвоженные фракции в относительно равных долях содержат жиры, минеральные вещества и золу. Сок с массовой долей сухих веществ 73 % превышает выжимки по содержанию белков, сахаров и витаминов на (10-15) %, а пену — двукратно по белкам и са-харам и на порядок величины по витаминам. По содержанию пищевых волокон выжимки превышают пену в 2,5 раза, а сок — в 6,2 раза, причем превышение по пектину относительно сока пятикратное и 44-кратное относительно пены.
Учитывая, что в [2] был получен сухой сок черной смородины с массовой долей сухих веществ 85 %, экспериментальные результаты для обезвоженного сока тыквы также были приведены к 85%-ному соку. Сухой 85%-ный тыквенный сок обладает высокой пищевой и биологической ценностью, превышая показатели исходного продукта с кратностью: 29,6 — белки; 11,0 — витамины; 7,0 — энергетическая ценность; 4,9 — редуцирующие сахара; 3,7 — клетчатка.
Содержание витаминов в обезвоженном соке, сухих выжимках и пене, в дистилляте сока прямого отжима и плоде [5] тыквы (мг/100 г) показано в табл. 2.
Как следует из табл. 2, все выделенные фракции богаты витаминами. Наибольшей концентрацией витаминов обладает обезвоженный сок. По отношению к 73% -ному соку содержание витаминов в других фракциях составляет (%): выжимки — 78; пена — 11; дистиллят — 2,6. Массовая доля ретинола пересчитана в соотношении 1/6 по экспериментально определенным значениям в-каротина (мг/ 100г): 510 — 73 %-ный сок; 410 — выжимки; 37 — пена; 3,3 — дистиллят. Сухие фракции тыквы существенно превосходят исходное сырье по содержанию витаминов. Превышение для сока с массовой долей сухих веществ 85 % состав-
ляет порядок величины, при этом кратность превышения по отдельным витаминам изменяется в пределах от 2,3 для пиридоксина до 66 для ретинола.
По ретинолу, тиамину и рибофлавину сухой 85%-ный сок соответствует ягодам с максимальной концентрацией этих веществ. По витамину А сок превосходит боярышник (14 мг/100 г), но уступает барбарису (140 мг/100 г). По витамину B1 сок уступает лишь жимолости (3 мг/100 г) и соответствует зерновым (овес, рожь — 0,5; гречиха — 0,8 мг/ 100 г), зернобобовым (фасоль, чечевица — 0, 5; горох — 0,8 мг/ 100 г) и орехам (орех грецкий — 0,4; арахис — 0,8 мг/100 г).
Таблица 1
Показатель Сок Выжимки Пена Дистиллят Сок Плод Сок 85%-ный, плод
Сухие вещества, % 73,0 94,0 92,0 5,95 85,0 8,2 10,4
Белки, % 25,4 22,2 12,1 0,03 29,6 1,0 29,6
Жиры, % 0,18 0,18 0,19 0,1 0,21 0,1 2,1
Сахара, % 5,3 4,6 2,7 5,5 6,2 4,2 1,5
Редуцирующие сахара, % 2,9 2,1 0,9 3,7 3,4 0,7 4,9
Пищевые волокна, % 4,52 28,1 11,2 0,12 5,27 1,7 3,1
Клетчатка, % 3,75 24,5 11,1 — 4,37 1,2 3,7
Пектин, % 0,77 3,54 0,08 0,12 0,9 0,3 3,0
Органические кислоты, % 0,23 0,56 0,43 0,03 0,27 0,1 2,7
Зола, % 0,42 0,52 0,40 0,1 0,49 0,6 0,82
Витамины, мг/100 г 94,57 73,88 10,0 2,46 109,4 10,21 11,0
Минеральные в-ва, мг/100г 286,6 311,8 249,6 119,1 333,1 290,9 1,1
Энерг. ценность, ккал/100г 127 112 62 23 149 21,4 7,0
Таблица 2
Показатель Потребность, мг Сок 73%-ный Выжимки Пена Дистиллят Сок 85%-ный Плод Сок 85%-ный, плод
Ретинол (А) 1,5 85,0 68,3 6,17 0,55 98,3 1,5 66
Тиамин (В1) 1,9 0,47 0,25 0,10 0,09 0,54 0,05 11
Рибофлавин (В2) 1,1 0,24 0,13 0,12 0,03 0,28 0,06 4,7
Пиридоксин (В6) 1,1 0,20 0,13 0,09 0,02 0,23 0,1 2,3
Ниацин (РР) 12 5,67 3,66 2,82 1,42 6,58 0,5 13,2
Аскорбиновая к-та (С) 75 2,99 1,41 0,70 0,35 3,47 8,0 0,44
Всего: — 94,57 73,88 10,0 2,46 109,4 10,21 11,0
По витамину B2 сок уступает жимолости (3 мг/100 г) и ирге (12 мг/100 г) и соответствует орехам и семенам (фисташки, орех мускатный, ядро семени подсолнечника — 0,2, какао-бобы — 0,3 мг/100 г), сухофруктам (цукаты, урюк, курага — 0,2; шиповник сушенный — 0,3 мг/100 г), грибам (подберезовик — 0,2, белый гриб — 0,3 мг/100 г). По ниа-цину сок превосходит овощи, фрукты и ягоды и соответствует орехам и семенам (семя кунжута, миндаль сладкий — 4; ядро семени подсолнечника — 9,9 мг/ 100 г), а также грибам (подберезовик — 6,3 мг/100 г).
Для удовлетворения суточной потребности в витаминах достаточны следующие количества 85%-ного сока тыквы (г): А — 1,5; PP — 180; В1 — 350; В2 — 400; B6 — 500 г. Общее содержание витаминов (109 мг/100 г) определяет высокую биологическую активность сухого сока, при этом массовая доля Р-каротина (594 мг/100 г) указывает на его антиоксидантные свойства, ниацина (6,61 мг/100 г) — на антиокислительные, рибофлавина (0,28 мг/100 г) — на возможность
использования в качестве пищевого красителя.
Выжимки, пена и дистиллят также богаты Р-каротином и витаминами группы В. Для удовлетворения суточной потребности в витаминах достаточны следующие количества выделенных фракций: А — 2,2 г выжимок, 25 г пены или 270 мл дистиллята; РР — 325 г выжимок, 430 г пены или 850 мл дистиллята; В1 — 760 г выжимок или 2,1 л дистиллята.
Из приведенных данных следует, что все составляющие плода тыквы обладают высоким содержанием Р-каротина и витаминов группы В и могут быть использованы в качестве функциональных ингредиентов продуктов питания. Дистиллят сока прямого отжима может быть применен как в качестве функциональной питьевой воды, так и в качестве основы для приготовления функциональных напитков.
Содержание биологически значимых элементов в обезвоженном соке, сухих выжимках и пене, а также дистилляте и плоде [5] тыквы (мг/100 г) представлено в табл. 3.
Из табл. 3 следует, что все выделенные фракции мякоти тыквы имеют богатый минеральный состав. В целом массовая доля минеральных веществ 73%-ного сока и выжимок составляет около 300 мг/100 г и превышает массовую долю пены на 15 %. Выжимки обладают наибольшим содержанием кальция, кремния и железа. Превышение по железу — более чем шестикратное относительно сока и в 1,25 раза относительно пены; по кальцию — в 1,5 раза относительно сока и в 2,5 раза относительно пены; превышение по кремнию — полуторакрат-ное над пеной и соком. В отличие от других составляющих выжимки содержат марганец.
Установлено присутствие кремния, никеля и хрома в тыкве. Кремний содержится только в сухих фракциях, никель — во всех. Хром обнаружен только в дистилляте. Высокое содержание хрома (0,04 мг/100 г) позволяет закрывать суточную потребность в нем 150 мл дистиллята. Кобальт и медь присутствуют во всех выделенных составляющих мякоти тыквы и равномерно рас-
4 • 2009
41
Таблица 3
Показатель Потребность, мг Сок 73%-ный Выжимки Пена Дистиллят Сок 85%-ный Плод Сок 85%-ный, плод
Калий (К) Натрий (Ма) 2000 550 150,8 3,07 146,3 1,58 153,3 2,62 53,2 1,1 174,9 3,56 204,0 4,0 0,9 0,9
Кальций (Са) 1000 71,9 104,5 42,6 38,3 83,4 25,0 3,3
Кремний — 11,2 17,1 11,7 — 13,0 — —
Магний (Мд) 325 11,2 11,5 7,3 8,5 13,0 14,0 0,9
Фосфор (Р) 700 13,2 11,4 15,9 1,17 15,9 25,0 0,6
Сера 1000 22,1 14,0 11,7 14,1 25,6 18,0 1,4
Железо (Ре) 12,5 0,4 2,5 2,0 0,13 0,46 0,4 1,2
Кобальт (Со) 0,06 0,015 0,014 0,015 0,016 0,018 0,001 18
Марганец (Мп) 3,5 — 0,50 — — — 0,04 —
Медь (Си) 1,25 1,25 1,13 1,18 1,22 1,45 0,18 8,1
Никель (N1) — 0,012 0,011 0,011 0,012 0,014 — —
Хром (Сг) 0,06 — — — 0,04 — — —
Цинк ^п) 8,5 1,41 1,23 1,27 1,31 1,63 0,24 6,8
Всего — 286,6 311,8 249,6 119,1 333,1 290,9 1,1
Таблица 4
Показатель 2007 г. 2008 г. 2007/2008 гг.
Влажность, % Белки, % 15,0 17,0 15,0 29,6 1,0 0,58
Сахара, % 6,2 6,2 1,0
Редуцирующие сахара, % 4,8 3,4 1,4
Пищевые волокна, % 3,81 5,25 0,72
Клетчатка, % 3,16 4,4 0,72
Пектин, % 0,85 0,9 0,95
Титруемая кислотность, град 0,71 0,27 2,6
Зола, % 0,49 0,49 1,0
Витамины, мг/100г 20,31 109,4 0,19
Р-Каротин 67 590 0,11
Тиамин (В1) 0,32 0,54 0,6
Рибофлавин (В2) 0,31 0,28 1,1
Пиридоксин (В6) 0,16 0,23 0,7
Ниацин (РР) 4,64 6,58 0,7
Аскорбиновая к-та (С) 2,46 3,47 0,71
пределены между ними. Так, 100 г любой из фракций полностью закрывает суточную потребность в меди и на 30 % в кобальте. Высокое содержание меди, кобальта и хрома определяет выделенные составляющие мякоти тыквы в качестве функциональных ингредиентов продуктов питания.
По содержанию кальция 85%-ный тыквенный сок превосходит овощи и ягоды и соответствует набору продуктов: фрукты (лимон — 40, хурма — 127 мг/ 100 г); сухофрукты (чернослив, изюм — 80, груша сушеная — 107 мг/100 г); орехи и семена (какао-бобы — 85 мг/ 100 г); зерновые (рис — 66, ячмень — 93 мг/100 г); зернобобовые (чечевица — 83 мг/100 г). Содержание крем-
ния в соке соответствует фруктам (виноград — 12 мг/100 г), по меди сок уступает шиповнику (37 мг/100 г), по цинку превосходит ягоды и фрукты и соответствует зерновым (кукуруза — 1,73 мг/100 г). Содержание кобальта такое же, как в орехах и семенах (орех фундук — 0,012; какао-бобы — 0,027 мг/100 г), а также в зернобобовых (фасоль — 0,018 мг/100 г). По никелю сок соответствует овощам и корнеплодам (свекла, редька — 0,014 мг/100 г).
Для удовлетворения суточной потребности в микроэлементах требуются следующие количества сухого 85%-ного сока тыквы (г): Си — 90; Со — 300; Zn — 500.
Проведен анализ физико-химического состава сухого сока тыквы
урожая 2007 г. после длительного хранения в обычных условиях при комнатной температуре. Результаты анализа сухих тыквенных соков урожаев 2007 и 2008 гг., выполненные одновременно, приведены в табл. 4.
Как следует из табл. 4, физико-химические показатели сухого сока тыквы урожая 2007 г. по отношению к урожаю 2008 г. уменьшились, за исключением кислотности, редуцирующих сахаров и рибофлавина. Рост кислотности в 2,6 раза и пятикратное снижение общего содержания витаминов при уменьшении 0-ка-ротина на порядок величины можно объяснить влиянием кислорода воздуха при длительном хранении при комнатной температуре в обычных условиях.
Таким образом, выделены фракции мякоти тыквы: обезвоженный сок с массовой долей сухих веществ 73 %, сухие пена и выжимки мякоти, а также дистиллят сока прямого отжима и исследованы их физико-химические свойства. Показано, что все выделенные фракции обладают высокой пищевой и биологической ценностью. Содержание белков и клетчатки в сухих фракциях превышает содержание в исходном продукте до 20- и 30-кратного соответственно. Установлено, что в 85%-ном соке массовая доля витаминов (110 мг/100 г) на порядок величины больше, чем в плоде тыквы. Кратность превышения по отдельным витаминам составляет от 2,3 для пиридоксина до 66 для ретинола.
Выжимки, пена и дистиллят богаты Р-каротином и витаминами группы В. Для удовлетворения суточной потребности в витаминах достаточно следующего количества выделенных составляющих: А — 1,5 г 85%-но-го сока, 2,2 г выжимок, 25 г пены или 270 мл дистиллята; РР — 180 г 85% -ного сока, 325 г выжимок, 430 г пены или 850 мл дистиллята; В1 — 180 г 85%-ного сока, 760 г выжимок или 2,1 л — дистиллята; В2 — 400 г 85%-ного сока; В — 500 г 85%-ного сока. Определено содержание макро- и микроэлементов в выделенных фракциях. Установлено наличие кремния в количестве 14 мг/100 г в сухих фракциях, никеля 0,012 мг/100 г — во всех фракциях и хрома 0,04 мг/100 г — в дистилляте. Содержание кобальта, меди, цинка и кальция в 85%-ном соке превышает содержание в исходном продукте с кратностью: Со — 18; Си — 8,1; Zn — 6,8; Са — 3,3. Для удовлетворения суточной потребности в микроэлементах требуются следующее количество любой из фракций (г): Си — 100; Со — 300; Zn — 600. Дистиллят сока тыквы в количестве 150 мл удовлетворяет суточную потребность в хроме. Исследовано влияние длительного хранения на физико-химические показатели обезвоженного сока тыквы.
Выделенные сухие фракции тыквы, так же как и дистиллят сока прямого отжима, могут найти широкое применение в пищевом производстве при изготовлении продуктов функционального назначения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Емельянов А.А. Сухие натуральные соки: пасты, гранулы, порошки//Пиво и напитки. 2008. № 2. С. 36-39.
2. Емельянов А.А., Емельянов Д.А., Шалимова О.А. Сухой сок из черной смородины// Пищевая промышленность. 2008. № 7. C. 16-18.
3. Емельянов А.А., Емельянов К.А., Шалимова О.А., Гагарина А.Ю. Сухой сок из красной смородины//Пиво и напитки. 2008. № 5. C. 44-45.
4. Емельянов А.А., Золотарев А.Г., Емельянов К.А. Малогабаритная установка для концентрирования и сушки пищевых продуктов в вакууме//Пищевая промышленность. 2007. № 12. C. 52.
5. Энциклопедия центра Эмос. Химический состав пищевых продуктов. Тыква. http:// www.sunduk.ru/Encycl/Index.html (S-
Новая книга
Новые нанобиотехнологии
и натуральные биокорректоры
(экология, питание и здоровье человечества)
М.: Пищепромиздат, 2007.
Автор — известный ученый с мировым именем Александра Андреевна Кудряшева, действительный член Российской академии естественных наук, Международной академии информатизации генерального консультативного статуса социального и экономического Совета Организации Объединенных Наций (ООН), Международной академии бионатуропатии, Нью-Йоркской академии наук и др., д-р техн., биол. и мед. наук, профессор. Имеет большой опыт производственной, научно-исследовательской и учебно-методической работы. Руководила лабораторией радиационной микробиологии, энтомологии и биотехнологии филиала ВНИ-ИКОП, предназначенного для использования атомной
энергии в мирных целях по линии СЭВ, МАГАТЭ и СССР. Много лет работала зав. кафедрой, деканом факультета Российской экономической академии им. Г. В. Плеханова. Затем стала президентом Международного центра питания и восстановления здоровья (Нью-Джерси, США), научным консультантом и руководителем проекта по линии ООН (Нью-Йорк). В настоящее время — президент Академии продовольственной безопасности.
А. А. Кудряшева — автор более 500 научных статей, 20 монографий и учебников для вузов, 50 изобретений и 10 открытий, а также новейших уникальных теоретических, прикладных и учебно-методических разработок международной значимости.
За разработку пищи XXI в. с заданными полезными полифункциональными свойствами награждена шестью серебряными медалями ВДНХ СССР, за вклад в развитие медицины и здравоохранения — серебряной медалью имени акад. И. П. Павлова, за разработку новой группы натуральных биокорректоров — золотой медалью МАИ, за развитие теоретических основ и прикладных методов биорегуляции живых организмов — Кавалерским знаком ордена «Наука. Образование. Культура». Ее некоторые научно-практические разработки отмечены отечественными и зарубежными дипломами I степени, почетными грамотами и персональными премиями.
В 1999 г. А. А. Кудряшева удостоена международного звания «Выдающийся ученый XX в. в области биологических наук (Outstanding People of the 20th Century, IBC, Англия, Кембридж, июль 1999 г.). В США она отмечена как личность биографического рекорда за научные достижения мировой значимости и большой вклад в развитие мирового сообщества (The Marguis Who is Who in America, 2002-2006 гг.).
Она впервые организовала и провела три Международных симпозиума «Натуральные биокорректоры: питание, здоровье, экология» (1996, 1997, 2000гг.) по новым научно-практическим направлениям высокой экологической, биологической, продовольственной и социально-экономической значимости для человечества.
В уникальной книге с учетом актуальных проблем в области экологии, питания и здоровья мирового сообщества рассмотрены новейшие открытия, научно-практические достижения с использованием безвредных нанобиотехнологий и многофункциональных натуральных биокорректоров. Подробно представлены более совершенные и безопасные этапы научно-технического прогресса и новые направления устойчивого развития человечества. Особое внимание уделено эффективным методам и средствам, способствующим оздоровлению продовольственных ресурсов, среды обитания и здоровья населения разных стран мира.
Книга предназначена для учебных, научных и промышленных организаций, специалистов в области экспертизы качества и безопасности жизненных ресурсов, а также аспирантов, студентов и для широкого круга читателей, интересующихся адекватным питанием, пищевой балансотерапией и наукой о пище и питании.
Заявки на приобретение книги присылайте по факсу: 8 (495) 607-20-87.
4 • 2009
ПИ]
НАПИТКИ
43
