Научная статья на тему 'Технология и товароведная характеристика сывороточных экстрактов из плодово-ягодного сырья'

Технология и товароведная характеристика сывороточных экстрактов из плодово-ягодного сырья Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
478
130
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СЫВОРОТКА / ПЛОДОВО-ЯГОДНЫЕ ВЫЖИМКИ / МИНОРНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА / СЫВОРОТОЧНЫЕ БЕЛКИ / SERUM / FRUIT-BERRY RESIDUE / MINOR BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES / SERUM PROTEINS

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Окара А. И., Жебо А. В.

Авторами статьи исследован химический состав плодово-ягодных выжимок и молочной сыворотки, разработана технология, изучены свойства сывороточных экстрактов из плодово-ягодных выжимок. Показана целесообразность их использования в производстве пищевых продуктов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Окара А. И., Жебо А. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TECHNOLOGY AND MERCHANDISING CHARACTERISTICSOF THE SERUM EXTRACTS MADE OF FRUIT-BERRY RAW MATERIALS

Chemical composition of fruit-berry residue and dairy whey is researched, the technology is developed and the properties of serum extractsfrom the fruit-berry residue are studied by the authors of the article. The expediency of their application in foodstuff production is shown.

Текст научной работы на тему «Технология и товароведная характеристика сывороточных экстрактов из плодово-ягодного сырья»

Рецептура пищевых концентратов первых обеденных блюд повышенной пищевой и биологической

ценности

Компонент Наименование пищеконцентратов первых обеденных блюд

«Щи Армейские» «Борщ Армейский»

Соево-капустно-морковный 40,0 -

Соево-капустно-свекольный - 40,0

Мясной фарш 23,00 23,00

Сушеный картофель 14,85 12,85

Сушеная зелень 1,5 1,5

Сушеная морковь - 3,0

Соль 5,0 5,0

Пряности 0,1 0,1

Лавровый лист 0,05 0,05

Лук 3,0 3,0

Глютамат натрия 0,5 0,5

Жир + имбирь + куркума 11,0 11,0

Данный методологический подход позволил разработать продукты питания для армейского контингента.

Литература

1. Тутельян В.А. Питание и здоровье // Пищевая промышленность. - 2004. - № 5. - С. 5-6.

2. Тутельян В.А. Биологически активные добавки в питании человека. - Томск, 1999. - 240 с.

УДК 637.344:634.73:663.88 А.И. Окара, А.В. Жебо

ТЕХНОЛОГИЯ И ТОВАРОВЕДНАЯ ХАРАКТЕРИ СТИКА СЫВОРОТОЧНЫХ ЭКСТРАКТОВ ИЗ ПЛОДОВО-ЯГОДНОГО СЫРЬЯ

Авторами статьи исследован химический состав плодово-ягодных выжимок и молочной сыворотки, разработана технология, изучены свойства сывороточных экстрактов из плодово-ягодных выжимок. Показана целесообразность их использования в производстве пищевых продуктов.

Ключевые слова: сыворотка, плодово-ягодные выжимки, минорные биологически активные вещества, сывороточные белки.

A.I. Okara, A.V. Zhebo TECHNOLOGY AND MERCHANDISING CHARACTERISTICSOF THE SERUM EXTRACTS MADE OF FRUIT-BERRY RAW MATERIALS

Chemical composition of fruit-berry residue and dairy whey is researched, the technology is developed and the properties of serum extractsfrom the fruit-berry residue are studied by the authors of the article. The expediency of their application in foodstuff production is shown.

Key words: serum, fruit-berry residue, minor biologically active substances, serum proteins.

Современные представления о здоровом образе жизни и сбалансированном питании диктуют свои условия производителям пищевых продуктов. Можно выделить несколько направлений, определяющих развитие ассортимента пищевых продуктов: снижение их калорийности за счет уменьшения количества жиров и углеводов; введение в состав продуктов пищевых волокон, отнесенных к «балластным» веществам, которые ранее считались бесполезными, но сегодня их полезность доказана; придание продуктам функциональных свойств за счет специальных видов обработки или обогащения биологически активными веществами.

Сегодня становится очевидной необходимость разработки безотходных технологий производства, максимального использования всех полезных составляющих нативного сырья, что обусловлено ограниченностью ресурсов, экономическими факторами и техническими возможностями. В связи с этим все шире предлагаются новые технологии, позволяющие перерабатывать нетрадиционное сырье и максимально использовать натуральные питательные и минорные биологически активные вещества, созданные природой.

Применение безотходных технологий производства может быть рентабельным только на крупных предприятиях, так как требует значительных финансовых вложений. Для пищевой промышленности в регионах Российской Федерации характерны в основном предприятия среднего и малого бизнеса. При выработке пищевых продуктов традиционного ассортимента остается вторичное сырье, которое не используется на пищевые цели, попадает в отходы и приносит убытки.

Одним из видов вторичного сырья при производстве творога и сыров является молочная сыворотка, которая обладает высокой биологической ценностью и функциональными свойствами (табл. 1)[1].

Таблица 1

Физико-химические показатели сыворотки молочной

Показатель Сыворотка подсырная Сыворотка Фильтрат сыворотки

несоленая соленая творожная подсырной творожной

Плотность, кг/м3, не менее 1023 1023 1023 1019 1019

Кислотность, °Т, не более 20 25 75 20 75

Сухих веществ, %: Всего 5,0 4,5 5,0 5,0 4,5

В том числе лактозы 4,0 4,0 3,5 4,0 3,5

Массовая доля жира, %, не более 0,1 0,1 0,1 - -

Массовая доля хлорида натрия, %, не более - 2,0 - - -

Массовая доля ионов хлора, %, не более - - - - -

Активная кислотность 4,4-6,3

Наряду с этим на малых предприятиях при получении соковой продукции из плодово-ягодного сырья также остаются отходы - выжимки, включающие кожицу, семена, оболочки, волокнистые структуры. Учитывая особенности дальневосточного климата, следует отметить, что соки и морсы производятся преимущественно из дикорастущих плодов и ягод, которые содержат широкий спектр биологически активных веществ, витаминов, микро- и макроэлементов, органических кислот и других ингредиентов, необходимых для адекватного питания (табл. 2) [2].

Таблица 2

Физико-химические показатели экстрактов выжимок различных ягод

Показатель Клюква Брусника Черника

Растворимые сухие вещества, % 0,95 1,30 0,80

Фруктоза, г/кг 1,42 3,10 1,20

Глюкоза, г/кг 1,01 3,55 2,02

Соотношение О-глюкозы и О-фруктозы 1,41 0,87 0,59

Сахароза, г/кг <0,0002 <0,0002 <0,0002

Сумма сахаров, г/кг 2,43 6,65 3,22

Лимонная кислота, г/кг 0,83 1,39 0,63

1_-яблочная кислота, г/кг 0,74 0,07 0,20

О-изолимонная кислота, г/кг 5,1 Не определялось Не определялось

Общий пектин, мг/л 22 Не определялось Не определялось

Мы задались целью модифицировать это ценное вторичное сырье для включения в рецептуры ряда традиционных пищевых продуктов. Для максимального извлечения питательных веществ и микронутриентов из плодово-ягодных выжимок рассматривали несколько способов экстрагирования различными видами экстрагентов при разных температурных режимах, степени дисперсности частиц, значений гидромодуля и других технологических факторов.

Из литературных источников известны способы получения экстрактов из растительного сырья с помощью воды, водно-спиртовых смесей, органических кислот и других растворителей при различных технологических режимах.

Известны работы, в которых осветленная молочная сыворотка была использована для экстрагирования полезных веществ из растительного сырья при производстве молочно-растительных напитков [3].

В данной работе были подобраны такие режимы экстрагирования плодово-ягодных выжимок нативной творожной сывороткой, которые позволили получить экстракты с содержанием сухих веществ от 6,5 до

11,5%. Исследовали динамику извлечения сухих веществ и значение кислотности экстрактов в зависимости от температурных режимов (40, 50, 60, 70, 80, 83, 90°С). Оказалось, что при повышении температуры на 10°С увеличивается выход экстракта на 5-10%. Температура 83±2°С признана оптимальной, поскольку при дальнейшем её повышении содержание сухих веществ в экстракте практически не увеличивается, но происходит разрушение таких полезных компонентов, как витамины, белки (рис. 1).

Рис. 1. Выход сухих веществ сывороточных экстрактов в зависимости от температуры

На выход экстракта оказывает влияние и продолжительность экстрагирования (5, 10, 15, 20, 25, 30 мин) при оптимальной температуре (83±2°С) (рис. 2). Экспериментально был подобран режим экстрагирования в течение 20 мин с последующим охлаждением субстрата до 20°С в течение 1 ч.

Рис. 2. Выход сухих веществ сывороточных экстрактов в зависимости от времени

Одним из важнейших параметров экстрагирования является соотношение сырья и экстрагента. Подбор гидромодуля осуществляли экспериментально по концентрации сухих веществ в экстракте с учетом значения рН, которое с увеличением гидромодуля повышалось. Оптимальным оказалось значение гидромодуля 1:50 (рис. 3).

Рис. 3. Выход сухих веществ сывороточных экстрактов в зависимости от гидромодуля

Существенным недостатком традиционных технологических процессов экстрагирования является их длительность, высокая энергоемкость, частичное разрушение лабильных биологически активных веществ при нагревании, а также недостаточная селективность и низкая эффективность. Для увеличения извлекае-мости биологически активных веществ нами апробирован способ экстрагирования с применением электромагнитного поля сверхвысоких частот. Были подобраны технические параметры и технологические режимы. Разработанная технология позволила получить сывороточный экстракт с концентрацией сухих веществ до 12,8% (при значении гидромодуля 1:50). Благодаря более низкой температуре экстрагирования (65±2°С), улучшались органолептические показатели, повышалась пищевая ценность и функциональность экстракта.

Технология экстрагирования в поле СВЧ позволила сократить продолжительность процесса экстрагирования в 2,5 раза и снизить энергетические затраты. Была установлена температура и продолжительность нагревания и охлаждения субстрата, гидромодуль, мощность СВЧ-нагрева и другие технологические параметры. На разработанный способ получения сывороточных экстрактов оформлена заявка в Роспатенте.

В зависимости от вида использованного плодово-ягодного сырья экстракт содержит от 7,5 до 12,8 % сухих веществ, характеризуется приятным вкусом - от слабокислого до кисло-сладкого; рН экстракта колеблется от 4,13 до 4,25; общая титруемая кислотность 75-80°Т; показатели безопасности экстрактов соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01 (табл. 3).

Таблица 3

Показатели безопасности сывороточных экстрактов

Наименование элемента Норма по СанПиН 2.3.2.1078-01, не более Экстракт шиповника Экстракт брусники Экстракт калины Экстракт лимонника

Токсичные элементы, мкг/кг

Свинец 0,5 0,009 0,0235 0,048 0,01

Кадмий 0,05 0,01 0,013 0,012 0,011

Ртуть 0,02 0,001 0,012 0,011 0,009

Мышьяк 1,0 0,013 0,014 0,015 0,016

Радионуклиды, Бк/кг

Cs-137 120 1,12 2,95 1,72 0,92

Sr-90 40 0 0 7,42 6,41

Сумма пестицидов, мг/кг

Изомеры ГХЦГ 0,5 0,0009 0,0011 0,0021 0,0051

ДДТ и его метаболиты 0,01 Не обнаружено Не обнаружено 0,00009 0,0001

Для расширения сферы применения сывороточных экстрактов в пищевой промышленности были исследованы такие технологические свойства, как пенообразующая способность, пеностойкость и эмульгирующая емкость.

Пенообразующаяся способность и пеностойкость обусловлены поверхностно-активными веществами. Известно, что основными веществами сыворотки, обуславливающими данные свойства, являются сывороточные белки. Присутствие в одной полипептидной цепи белка гидрофобных и гидрофильных групп обеспе-

чивает распределение молекул определенным образом на границе раздела фаз вода-масло, вода-газ. Ориентация гидрофильных групп белка к воде, а гидрофобных - к маслу на границе раздела фаз в виде прочного адсорбционного слоя снижает поверхностное натяжение в дисперсных системах и делает их агрегатно устойчивыми и одновременно вязкими.

Полученные экстракты обладали высокой пенообразующей и эмульгирующей способностью. Описанные свойства сывороточных белков позволяют рекомендовать их для производства эмульсионных жировых продуктов.

Таким образом, разработанная технология экстрагирования полезных веществ из плодово-ягодного сырья сывороткой в поле СВЧ позволила получить серию полуфабрикатов, которые могут быть использованы при производстве напитков, молокосодержащих, кондитерских, хлебобулочных продуктов, получении эмульсионных масложировых продуктов.

Литература

1. Храмцов А.Г., Василисин С.В. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т.5. Продукты из обезжиренного молока, пахты молочной сыворотки. - СПб.: ГИОРД, 2004. - 576 с.: ил.

2. Идентификации продуктов переработки ягод, содержащих экстракты выжимок / И.А. Филатова, Р.Л. Филиппова, А.Ю. Колеснов [и др.] // Пищевая промышленность. - 2006. - № 1. - С. 24-26.

3. Байматова Е.В., Лупинская С.М., Моисеева Ю.А. Сывороточные продукты с дикорастущим растительным сырьем // Молочная промышленность. - 2009. - № 3. - С. 72-73.

УДК 664.641:633.521 Н.Н. Типсина, Г.К. Селезнева

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛЬНЯНОЙ МУКИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ И МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Льняная мука - источник белков, полиненасыщенных жирных кислот, минеральных веществ, особенно калия, магния и витаминов. При использовании в производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий она способствует повышению их биологической и пищевой ценности, сохранению свежести при незначительном снижении формоустойчивости, пористости и удельного объема.

Ключевые слова: льняная мука, белки, клетчатка, витамины, способы внесения в тесто, качество.

N.N. Tipsina, G.K. Selezneva

LINSEED FLOUR APPLICATION FOR BAKERY AND FLOUR CONFECTIONERY PRODUCT MANUFACTURING

Linseed flour is a source of protein, polyunsaturated fat acids, mineral substances, especiallypotassium, magnesium and vitamins. In the process of bakery and flour confectionery product manufacturing it promotes their biological and food valueincrease, freshness preservation at insignificant decreaseof shape stability, porosity and specific volume.

Key words: linseed flour, proteins,cellulose, vitamins, ways to add smth.into the dough, quality.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В России в последние годы происходит снижение потребления основных продуктов (мясопродукты, молокопродукты, рыба и продукты ее переработки, яйца, растительное масло, фрукты, овощи), являющихся источником белка, незаменимых аминокислот, витаминов и микроэлементов.

Это вызывает необходимость расширения производства и реализации биоактивных добавок к пище и обогащенных продуктов, обеспечивающих ликвидацию существующего дефицита витаминов, макро- и микроэлементов.

Для повышения биологической и пищевой ценности предлагается вводить в рецептуру мучных кондитерских и булочных изделий в качестве добавки льняную муку взамен пшеничной муки.

В льняной муке остается 13% жира. В составе глицеридов масла преобладают а-линоленовая (ш-3) и линолевая (ш-6) жирные кислоты. а-линоленовая кислота обладает сосудорасширяющими свойствами и оказывает антистрессовое и антиаритмическое действие. Таким образом, льняная мука может наряду с самим льняным маслом быть источником незаменимой а-линоленовой кислоты. Содержание белка составляет

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.