CC BY
100
DESIGN OF FOOD PRODUCTS TECHNOLOGY FOR THE SEDENTARY LIFE PEOPLE
D.G. KASYANOV
Kuban State Technological University,
2, Moscovskaya st., Krasnodar, 350072;ph.: (861) 255-99-07, e-mail: kasyanov@kubstu.ru
The design basis for food products on the base of animal and vegetative raw material for the people with sedentary life has been created. The content of the raw material and ready made products has been analyzed.
Key words: meat and fish raw materials, vegetable raw materials, CO2-extracts, protein amino-acid composition, modeling of products formulation.
577.114:637.188
ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ СТУДНЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НА СВОЙСТВА ПИЩЕВЫХ СТУДНЕЙ
В.В. СВИРИДОВ, А.В. БАННИКОВА, Н.М. ПТИЧКИНА
Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова,
410005, г. Саратов, ул. Соколовая, 335; тел.: (8452) 65-21-44, факс: (8452) 65-47-52, электронная почта: kirilovann@rambler.ru
Экспериментально подобраны технологически обоснованные концентрации полисахаридов красных морских водорослей в качестве студнеобразователей для создания ассортимента заливных блюд. Исследованы физические, структурно-механические и упруго-пластические свойства систем, содержащих пищевые гидроколлоиды. Установлено, что при использовании полисахаридов в качестве студнеобразователей улучшаются прочностные характеристики студней. Показано, что природа полимера в значительной мере определяет консистенцию студневых систем.
Ключевые слова: полисахарид, температура застудневания, температура плавления, прочность студня, модули упругости.
Цель настоящей работы - изучение целесообразности использования в качестве студнеобразователей, наряду с желатином, полисахаридов красных морских водорослей - фурцелларана и агара для создания ассортимента студневых композиций с отличными от желатина условиями формирования и структурно-механическими характеристиками при изготовлении заливных блюд. Выбор гелеобразователя определяется рядом аспектов, к которым относятся [1, 2]: регулирование реологических свойств; формирование желаемой структуры изделия; дозировка структурообразователя для достижения необходимого эффекта (формирование геля определенной прочности);
особенности конкретной системы (рН, химический состав);
потенциальная вероятность взаимодействия струк-турообразователя с компонентами систем;
температура технологического процесса и его продолжительность;
температура хранения готового продукта; экономическая целесообразность.
Объектами исследования служили коммерческие образцы фурцелларана, агара (Danisco, Франция) и желатина (производства Казанского завода) [3].
Прочность студней определяли с помощью прибора Валента [4], температуры застудневания и плавления -по ГОСТ [4], для исследования упруго-пластических характеристик студней использовали метод Вейле-ра-Ребиндера [5, 6], значения pH исследуемых систем измеряли с помощью иономера Checker производства
фирмы «Hanna», массовую долю влаги - термогравиметрическим методом с использованием прибора МХ-50 компании A&D (Япония).
Для приготовления растворов полимеров навески образцов заливали дистиллированной водой и оставляли для набухания в течение 40 мин. Затем набухшие полимеры растворяли на кипящей водяной бане в течение 40 мин, после чего их фильтровали через стеклянный фильтр Шотта № 1.
При исследовании возможности применения полисахаридов для приготовления продуктов питания были изучены их физико-химические свойства (табл. 1).
Таблица 1
Агар 5,30 ± 0,13 99,2 ± 0,4 98,8 ± 0,2 5,7 ± 0,2
Фурцелларан 5,75 ± 0,18 98,5 ± 0,3 98,8 ± 0,2 5,5 ± 0,2
Основной функцией используемых нами полисахаридов красных морских водорослей является структу-рообразование. В зависимости от типа и концентрации полисахарида консистенция пищевых систем колеблется от вязкой до студнеобразной. Изучены основные физические - температуры застудневания и плавления Тз и Гпл, °С, и структурно-механические - прочность Рк, г, характеристики белковых и полисахаридных студней в сравнении с применяемым в качестве струк-турообразователя желатином.
Таблица 2
Студнеобра- зователь Концентрация, % Т3,°С Т °С пл? ^ Рк, г
Агар 0,5 32 60 320
1,0 40 74 800
1,5 48 86 2700
Фурцелларан 0,75 42 74 520
1,5 56 87 2500
2,0 61 98 3000
Желатин 1,0 14 35 130
2,0 17 35 200
3,0 18 36 570
4,0 19 38 840
5,0 20 39 930
16 14 12 1 10 I 8 | 6
ш 4
го
і 2 і о § со
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33
Время воздействия (, мин
- - Желатин ---------Агар — — Фурцелларан
Установлено (табл. 2), что с увеличением концентрации гелеобразователя, температура застудневания систем возрастает, как и прочность студней. Для систем, студнеобразователями в которых являются агар и фурцелларан, характерен гистерезис температур застудневания и плавления. Более высокие значения температуры плавления, по сравнению с температурой застудневания, объясняются дополнительной затратой тепловой энергии для разрушения кристаллитов макромолекул, которые формируются в узлах студневой сетки при образовании студней. Отметим, что студни полисахаридов красных морских водорослей являются термообратимыми, сокращается время на их формирование в несколько десятков раз: для желатиновых студней этот период составляет около 24 ч, для агара и фур-целларана - около 1 ч.
В зависимости от природы студнеобазователя, используемого для приготовления желейной основы, изделия обладают различными структурно-механическими свойствами. Для исследования упруго-пластических характеристик студней использовали метод тангенциального смещения пластинки Вейлера-Ре-биндера, основанный на характеристике состояния полимера по присущему ему типу деформации [7, 8].
При помощи данного метода возможно определить все упруго-вязкие характеристики студней, из которых:
Е1 - условно-мгновенный модуль упругости, получаемый как отношение напряжения сдвига к деформации, возникшей за время, не превышающее 1 с;
Е2 - модуль эластичности, определяемый отношением действующего напряжения сдвига к максимально развившейся во времени высокоэластичной деформации;
* ^
Р к - верхний предел упругости - предельное напряжение сдвига, ниже которого в системе имеют место только упругие деформации (при напряжении сдвига ниже предела текучести), выше - пластическое течение (при напряжении сдвига выше предела текучести).
Кривые кинетики деформации изученных систем при напряжении сдвига ниже предела текучести представлены на рисунке. Изображенная временная зависимость общей относительной деформации полимера
при постоянном напряжении соответствует изменению деформации при нагружении. Графики свидетельствуют, что после приложения напряжения деформация развивается мгновенно, затем ее развитие во времени происходит с постоянной скоростью.
Показано, что студни желатина являются более эластичными (табл. 3) по сравнению с системами, содержащими агар и фурцелларан. Установлено, что прочностные характеристики желатиновых студней уступают полисахаридным, что может быть связано со способностью желатина к образованию геля при низких температурах, однако высокое содержание в нем таких аминокислот, как пролин и гидроксипролин, означает, что молекулярные цепи в действительности обладают ограниченной гибкостью [9]. Доказательством этого являются числовые значения упруго-пластических характеристик студней, представленных в табл. 3.
Таблица 3
Студнеобра- зователь Концентрация, % Е\, Па Е2, Па Р*к, кг
Агар 1,0 0,43 0,33 0,08
Фурцелларан 1,0 0,40 0,30 0,06
Желатин 1,0 1,24 2,00 0,04
Органолептический анализ студневых композиций показал, что замена желатина на изученные полисахариды целесообразна, поскольку в концентрации 0,75-1,0% они оказывают положительное влияние на органолептические и структурно-механические свойства продукта. Определены необходимые концентрации полисахаридов для обеспечения требуемой консистенции студневых композиций: агар - 0,75%, фурцел-ларан - 0,75%.
В ходе исследования комплекса характеристик полисахаридных и белковых студней показано, что для достижения требуемой гелеобразной структуры концентрации полисахаридов должны быть в 3-6 раз меньше традиционно используемого в качестве геле-образователя желатина, который, кроме того, обладает специфическим запахом и вкусом. Установлено, что при использовании полисахаридов в качестве студне-образователей улучшаются прочностные характеристики в среднем в 1,5 раза и уменьшается время формирования студней в среднем на 22-23 ч, система приобретает термообратимые свойства. Показано, что природа полимера в значительной мере определяет консистенцию студневых систем.
Таким образом, научно обоснована возможность использования в качестве студнеобразователей, наряду с желатином, полисахаридов красных морских водорослей, что позволит расширить ассортимент заливных блюд.
ЛИТЕРАТУРА
1. Физиологические и технологические аспекты применения пищевых волокон / Л.Г. Ипатова, А.А. Кочеткова, О.Г. Шубина и др. // Пищевые ингредиенты. Сырье и добавки. - 2004. - № 1. -С.14-17.
2. Птичкин И.И., Птичкина Н.М. Пищевые полисахариды: структурные уровни и функциональность. - Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2005. - 164 с.
3. ГОСТ Р 11293-89. Желатин. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1989. - 40 с.
4. ГОСТ 26185-84. Травы морские, водоросли морские и продукты их переработки. Методы анализа. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 36 с.
5. Вейлер С.Я., Ребиндер П.А. Исследование упруго-пластических свойств и тиксотропии дисперсных систем ДАН СССР. -1945. - 49. - № 5. - С. 354-357.
6. Ребиндер П.А. Новые методы характеристики упруго-пластично-вязких свойств структурированных дисперсных систем // Тр. ин-та физ. химии АН СССР. - 1950. - Вып. I. - С. 5-19.
7. Гликман С.А. Введение в физическую химию высоко-полимеров. - Саратов: Изд-во Саратов. ун-та, 1959. - 380 с.
8. Тагер А.А. Физикохимия полимеров. - М.: Химия, 1978. - 544 с.
9. Harris P. Gelatin in Food Gels // Elsevier. - London, 1990.
- P.233-289.
Поступила 21.02.11 г.
INFLUENCE OF NATURE OF GELLING AGENT ON PROPERTIES OF FOOD GELS
V.V. SVIRIDOV, A.V. BANNIKOVA, N.M. PTICHKINA
Saratov State Agrarian University named after N.I. Vavilov,
335, Sokolovaya st., Saratov, 410005;ph.: (8452) 65-21-44, fax: (8452) 65-47-52, e-mail: kirilovann@rambler.ru
Technologically proved concentrations of red algae polysaccharides as gelling agents were chosen experimentally for creation of jellied dishes. The physical, structural-mechanical and elastic-plastic characteristics of systems food hydrocolloids were studied. The use of polysaccharides as gelling agents is improving strength of the gels. It was shown that the nature of the polymer largely determines the structure of gelling systems.
Key words: polysaccharide, gellification temperature, melting temperature, strength of gels, elastic modules.
663.8.085
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СОКА ИЗ ИНУЛИНСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ НА ПРИМЕРЕ ТОПИНАМБУРА
П.Д. МУРЗАЕВА \ Д.С. ДЖАРУЛЛАЕВ \ Е.Е. ИВАНОВА2
1Дагестанский государственный технический университет,
367015, Республика Дагестан, г. Махачкала, пр-т И. Шамиля, 70; тел.: (8722) 63-12-50
2 Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: k-tg@kubstu.ru
Исследована возможность получения сока из инулинсодержащего сырья на примере клубней топинамбура. Рассмотрены технологии заготовки и хранения сырья. Для увеличения выхода и повышения качества сока из топинамбура предложено перед прессованием воздействовать на клубни электромагнитным полем сверхвысокой частоты. Полученный неокисленный сок рекомендовано использовать при производстве безалкогольных напитков.
Ключевые слова: топинамбур, инулинсодержащее сырье, СВЧ-обработка, окисление полифенольных веществ.
Основным источником природного инулина являются растения семейства сложноцветных: топинамбур, цикорий, одуванчик, лопух, артишок и др. Инулин содержится также в растениях, которые употребляются в пищу: пшеница, лук-порей, лук, спаржа.
Группой компаний «Краснодарзернопродукт» в ст. Новомышастовской Красноармейского района Краснодарского края строится завод по переработке топинамбура. Первая и вторая очереди завода, ориентированные на пищевую промышленность и на производство ингредиентов для фармацевтической отрасли, будут введены в строй в 2011-2013 гг. Проект реализуется на базе консервного завода. Проектная мощность завода 50 тыс. т клубней топинамбура в год. Для этого завода в Красноармейском и Калининском районах
Краснодарского края начали выращивать топинамбур в промышленном масштабе. На предприятии планируется перерабатывать топинамбур в пектин, инсулин и другую продукцию.
Благодаря богатому химическому составу, поздним срокам созревания и высокой урожайности, топинамбур является ценным сырьем для консервной промышленности. Его переработка позволит равномерно загрузить предприятие по производству консервов в течение года, расширить ассортимент продуктов общего и лечебно-профилактического назначения.
Так как уборка топинамбура осуществляется в осенне-зимний период и погодные условия не всегда способствуют сбору урожая, необходимо обеспечить возможность хранения топинамбура для непрерывного
