CC BY
6РАЗДЕЛ 2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ
ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
УДК: 664.856:633.43
ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МОРКОВИ НА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА НЕКТАРА НА ЕЁ ОСНОВЕ
С. В. Ремизов, Л. А. Маюрникова, М. С. Куракин
Приводятся результаты исследования структурно-механических свойств и антиокси-дантной активности различных сортов моркови и овощных нектаров. Изучены прочностные характеристики исследуемых образцов моркови, дана характеристика структуры мякоти моркови. Показана зависимость содержания сухих веществ от концентрации ферментного препарата. Исследована динамика роста сухих веществ и выхода сока в течение мацерации мякоти различных сортов моркови.
Ключевые слова: структурно-механические свойства сырья, морковь, нектар.
В последнее время наблюдается тенденция роста потребления различных видов напитков населением России: безалкогольных напитков, соков, нектаров и др. При этом объем потребления овощных соков составляет лишь незначительную часть общего потребления фруктовых и овощных соков. Несмотря на низкий уровень потребления, низкокалорийные овощные соки пользуются все большим вниманием потребителей, так как они возбуждают аппетит и регулируют пищеварение.
Все овощные соки отличаются высоким содержанием питательных веществ - микроэлементов, балластных и минеральных веществ, витаминов. По мере осознания потребителями необходимости сохранения и укрепления здоровья, вносящие разнообразие в ассортимент напитков овощные соки приобретают все большее значение в связи с их лечебно-профилактическими свойствам. С другой стороны, известно, что некоторые виды овощей обладают выраженной способностью к накоплению ряда контаминатов, например нитратов. В этой связи производителями овощного сырья и готовой продукции предпринимаются меры по выполнению требований нормативных актов по ограничению их остаточного содержания. Это осуществляется путем проведения соответствующих агротехнических мероприятий, выбора подходящих сортов, применения удобрений только по мере необходимости и использования соответствующих методов уборки урожая. В настоящее время существуют технологии, позволяющие добиться снижения уровня содержания нитратов в овощах к моменту дос-
тижения ими товарной спелости техническими способами.
Овощные соки в соответствии с их консистенцией и составом подразделяют на соки с мякотью и нектары. В большинстве случаев овощные соки, изготовленные из одного вида (сорта) овощей, и овощные нектары выпускаются с естественной мякотью, и лишь в исключительных случаях для осветления они подвергаются фильтрованию или интенсивному сепарированию (например, в случае свекольного сока или сока кислой капусты).
Овощные соки в зависимости от содержания суспендированных частиц могут проявлять истинно-вязкие, структурно-вязкие или пластичные свойства, а также занимать промежуточное положение. Так осветленные до прозрачного состояния овощные соки обладают истинно-вязкими свойствами, то есть они являются ньютоновскими жидкостями, а неосветленные соки с мякотью теряют свою истинную вязкость, приобретая при этом в той или иной степени (в зависимости от содержания взвеси) структурно-пластичные свойства.
Стабильность взвеси у таких соков с мякотью достигается с большим трудом и зависит от содержания в жидкой фазе суспендированных твердых частиц, а также от соотношения между количествами мякоти и жидкой фазы. Нестабильность, выражающаяся в образовании взвешенных ассоциатов растворенных коллоидных частиц, которые затем более или менее быстро седиментируют, зачастую возникает на стадии консервирования. Форма диспергированных частиц, распределение их размеров, гидратные оболочки на поверхности частиц, природа и содержание растительных
коллоидов - все это оказывает влияние на стабильность взвеси. [1].
Производство овощных нектаров обладает особой спецификой в виду перерабатываемого сырья. Овощи обладают высокой механической прочностью и более высоким содержанием сухих веществ по сравнению с фруктами, плодами и ягодам. Кроме того переработка овощей осложняется такими операциями как мойка и очистка, что, в свою очередь, влечет за собой дополнительные затраты на технологические операции и соответствующие единицы оборудования. Всё это свидетельствует о том, что уже на этапе разработки новой продукции необходимо изучать необходимость и целесообразность каждого технологического этапа чтобы с одной стороны, минимизировать затраты на производство, а с другой - получить качественный, конкурентоспособный продукт.
Особенно актуальна данная задача для малых предприятий, так как в этих условиях зачастую производство подразумевает сокращение технологических операций. Положительным является то, что существует возможность комплексно изучить все стадии технологического процесса.
Процессы и параметры каждой технологической операции определяются и регламентируются на стадии проектирования продуктов питания. Проектирование новых продуктов питания, особенно продуктов с заданными потребительскими свойствами должно осуществляются с учетом требований, как производителя (разработчика), так и потребителя. Для того чтобы создать качественный новый продукт питания с заданными потребительскими свойствами и учесть все предъявляемые питания требования, процесс проектирования должен опираться на мощный системный инструмент. Таким инструментом может быть общий функциональный анализ на базе функционально-стоимостного анализа и функционально-физического анализа. Особенно это является актуальным в условиях разработки новых видов продуктов для малых предприятий [3].
В рамках реализации НИОКР «Разработка технологии получения нектаров на примере базового морковного нектара и изучение его функциональных свойств» по программе «СТАРТ» проводятся исследования, направленные на изучения структурно механических свойств моркови и их влияние на качество готовой нектара.
Одним из закладываемых потребительских свойств рассматриваемого нектара является стабильность консистенции нектара
или способность противостоять расслаиванию на твердую и жидкую фазу в процессе хранения. Продукт с такими органолептиче-скими свойствами можно получить путем образования коллоидной системы, для этого в свою очередь необходимо довести размеры частиц мякоти до оптимальных. Мякоть овощей представляет собой паренхимную ткань, построенную из соответствующих тонкостенных клеток, все три измерения (длина, ширина, высота) которых примерно одинаковы. Величина клеток отличается большим разнообразием и зависит от вида, степени зрелости, условий выращивания овощей. Основными компонентами растительной клетки являются клеточная оболочка (стенка) и содержимое клетки - протопласт, который состоит из цитоплазмы, ядра, вакуоли, пластид, мембран и других образований. Все ультраструктуры клетки окружены мембраной толщиной 7,5-10 нм. Клеточная стенка обеспечивает механическую прочность клетки, придавая ей жесткую (ригидную) структуру, благодаря чему клетка выдерживает высокое внутреннее осмотическое давление (5-20 МПа). Растительные клетки имеют сложную клеточную стенку, построенную из целлюлозных микрофибрилл, погруженных в матрикс (из пектина и гемицеллюлоз). Биополимеры оболочки растительной клетки являются одними из самых прочных природных соединений, которые при получении продуктов питания необходимо разрушить до определенной степени.
Методы исследования. Изучение структурно-механических свойств моркови проводилось при помощи прибора Структу-рометр марки Ст-1 . Проведение экспериментальных исследований по определению предела прочности и модуля упругости в условиях квазистатического нагружения до разрушения, проводилось при одинаковых скоростях. В качестве образцов использовались кубики свежей и подсушенной моркови с размером грани 10 мм. Испытаниям подвергали морковь различных сортов - Нантская, Фор-то, Тушон, выращенных в Кемеровском районе и выбранных в качестве оптимальных для производства нектара. Результаты испытаний представлены в таблице 1.
В результате проведённых экспериментальных исследований квазистатическим на-гружением установлены прочностные характеристики растительного сырья. Анализ полученных экспериментальных зависимостей прочностных характеристик дает основания полагать, что с увеличением скорости деформирования предельные напряжения разрушения материалов растительного проис-
хождения увеличиваются, достигая максимума при средних скоростях измельчения, а затем снижаются, что объясняется адгезионной природой прочности в растительном сырье, наличием естественных концентраторов напряжений в поверхностных зонах взаимодействий структур материала как на микро, так и на макроуровнях.
На следующем этапе были проведены исследования процесса измельчения корнеплодов моркови для получения необходимых
Результаты исследований свидетельствуют о том, что наибольший выход сока -55 % и 54,5 % имеют сорта моркови Нантская и Форто, а наименьший морковь сорта Тушон - 48 %. Содержание сухих веществ в соке сортов моркови составило 9-10%, что является хорошим показателем.
Мякоть моркови после измельчения представляет собой хлопья различной формы и длины так длина частиц мякоти моркови сорта Нантская изменяется от 357,8 до 758,2 мкм, площадь частицы от 116380 до 380110, мкм2. Среднее значение интенсивности све-топропускания свидетельствует о толщине частицы в обратно пропорциональной зависимости, так для частиц мякоти моркови сорта Нантская интенсивность изменяется в пределах от 614,9 до 925,5.
Средняя длина частиц мякоти моркови сорта Форто составила 657,6±392,9 мкм,
размеров частиц мякоти. Испытаниям подвергались те же образцы моркови сортов Нантская, Форто, Тушон. На первом этапе корнеплоды измельчали на центрифужной соковыжималке. Выход сока при таком способе измельчения составляет 48-55 % в зависимости от сорта. После измельчения мякоть подвергали микроскопированию на электронном микроскопе при двукратном увеличении, результаты исследования представлены в таблице 2.
2
площадь частицы 163310,5±123533,5 мкм , средняя интенсивность 1880,7±750,4. Средняя длина частиц мякоти моркови сорта Ту-шон составила 735±375,9 мкм, площадь частицы 203465±146808,6 мкм2, средняя интенсивность 1187,8±203,6. Таким образом, можно сделать вывод, что данный способ измельчения не позволяет получить заданных характеристик мякоти и, как следствие, стабильной консистенции нектара в процессе его хранения.
Одним из ключевых факторов оценки потребительской стоимости для пищевых продуктов является внешний вид и консистенция. В пищевой промышленности применяются различные методы для придания нужной консистенции тем или иным продуктам питания. В последнее время существует тенденция формировать необходимую консистенцию внесением пищевых добавок как на-
Таблица 1 - Прочностные характеристики исследуемых образцов моркови
Сорт моркови Вид Аппроксимационная Коэффициент Предельное
нагружения зависимость, у = ах среднеквадратичного отклонения, R2 напряжение, у, КПа, Руд, Н*м
Свежая
Нантская Сжатие у=955,86х 0,9128 484
Форто Сжатие у=1034,2х 0,9516 628
Тушон Сжатие у=1505,6х 0,9757 817
Нантская Резание у=0,0199х 0,8281 0,059
Форто Резание у=0,0206х 0,9181 0,027
Подсушенная
Нантская Резание у=0,0244х 0,8542 0,083
Форто Резание у=0,0355х 0,8143 0,187
Тушон Резание у=0,0151х 0,6846 0,068
Нантская Сжатие у=648,9 х 0,9053 425
Тушон Сжатие у=784,24 0,8779 481
Таблица 2 - Характеристика структуры мякоти моркови
Сорт моркови Выход сока, % % с.в., в соке Средняя длина частиц, мкм Средняя площадь частиц, мкм2 Средняя интенсивность светопропус-кания
Нантская 55 9 586,3±206,6 227397,7±99392,7 805,6±167,6
Форто 54,5 10 657,6±392,9 163310,5±123533,5 1880,7±750,4
Тушон 48 10 735±375,9 203465±146808,6 1187,8±203,6
турального, так и синтетического происхождения (загустители, стабилизаторы и др.). Известно, что использование синтетических пищевых добавок в качестве рецептурных компонентов пищевых продуктов отрицательно сказывается на здоровье потребителей. Существуют так же различные способы гомогенизации, однако применение этой операции предполагает включение в технологическую линию дополнительных единиц обо-рудования,что в конечном итоге сказывается на цене продуктов питания.
Придание стойкости консистенции за счёт формирования коллоидной системы не требует существенных затрат, и не предполагает внесение дополнительных пищевых добавок. Сложность создания коллоидной системы в нектаре заключается в придании частицам мякоти необходимого размера. Механическое измельчение не обеспечивает минимальный размер, применение ферментативного гидролиза способствует дальнейшему разрушению частиц мякоти.
Многочисленные исследования последних лет подтверждают эффективность применения ферментативной обработки мезги для увеличения выхода сока. Ферментативная обработка плодово-ягодной и овощной мезги приводит к расщеплению структуры пектинового комплекса клеток ткани, в связи с чем она более целесообразна при получении соков с мякотью и однокомпонентных пюре. С учетом этого для увеличения выхода сока из мякоти в технологии разрабатываемого продукта предполагается использовать мацерирование. В процессе мацерации идет частичный гидролиз клеток паренхимной ткани, под действием ферментов пектолитиче-ского действия, что так же изменяет размер частиц.
На основе литературных данных, а также результатов собственных исследований выбран препарат Фруктоцим Коллор (Е^^ Geissenheim AG, Германия). Для определения оптимальной концентрации фермента, было подготовлено 8 образцов мезги с различной концентрацией ферментного препарата. Мацерацию проводили в течении 2 часов при температуре 55° С. Для равномерного распределения концентрированного ферментного препарата в общей массе измельченной моркови его вводили в морковный сок и тщательно перемешивали. Доля препарата к массе моркови составила 10%, соотношение ферментного препарата и подготовленной мезги представлено в таблице 3.
Результаты показали, что во втором образце мацерация не дала ожидаемых резуль-
татов. В виду низкой концентрации ферментного препарата, изменение концентрации от 0,5 до 1 мл увеличивает содержание сухих веществ на 1,5 %, мякоть визуально мало отличается от исходной. Дальнейшее увеличение концентрации ферментного препарата позволяет получить пюреобразную консистенцию мякоти. Однако изменяется цвет мякоти с ярко-оранжевого до тёмно-оранжевого, появляется горький вкус и неприятный запах, который снижает органолептические показатели мякоти моркови. Данный факт видимо объясняется глубоким гидролизом сахаров и образованием оксиметилфурфурола. Зависимость содержания сухих веществ от концентрации ферментного препарата представлена на рисунке 1.
Таблица 3 - Концентрация ферментного препарата в образцах
№ Масса Объем 10%
пробы мезги, г препарата, мл
1 10 0
2 10 0,1
3 10 0,5
4 10 1
5 10 1,5
6 10 2
7 10 2,5
8 10 3
Концентрация ферментного препарата 0,005-0,01 % по массе подготовленной мезги позволяет провести мацерацию без изменения органолептических показателей, а так же увеличить выход сока.
После определения концентрации препарата, образцы моркови различных сортов были подвергнуты мацерации в течение 3-х часов при температуре 55°С. Через каждые полчаса проводился замер выхода сока и содержание в нем сухих веществ. Результаты эксперимента представлены в рисунках 2-4. Результаты свидетельствуют о том, что продолжительная мацерация не даёт прироста сухих веществ и выхода сока, оптимальное время мацерации составляет 2 часа. Максимальный выход сока наблюдается у мякоти моркови сорта Форто - 66 %, выход сока из мякоти сортов Нантская и Тушон составляет 60 и 63 % соответственно. Прирост сухих веществ составил 1,5-2 %, максимальный прирост сухих веществ наблюдается в соке моркови сорта Нантская. В среднем мацерация увеличивает выход сока на 6,6±2 % в зависимости от сорта моркови.
л.= Ml
О 1 и 2 3 3:5
Рисунок 1 - Зависимость содержания сухих веществ от концентрации ферментного препарата
время, мин
Рисунок 2 - Динамика роста сухих веществ и выхода сока в течение мацерации мякоти моркови сорта Нантская
зо 60 90 120 150 iso время, мин
Рисунок 3 - Динамика роста сухих веществ и выхода сока в течение мацерации мякоти моркови сорта Форто
30 60 90 120 150 ISO время, МИН
Рисунок 4 - Динамика роста сухих веществ и выхода сока в течение мацерации мякоти моркови сорта Тушон
Для инактивации фермента мякоть моркови подвергали нагреву при температуре 80-90°С, в течении 1,5-2 минут. После инактивации образцы мацерированной мякоти морко-
Мякоть моркови после мацерации изменилась незначительно, частицы мякоти представляет собой хлопья различной формы и длины. Средние значения длины и площади частиц практические не изменились, так длина частиц мякоти моркови сорта Нантская изменяется от 568,7 до 1201,2 мкм, площадь частицы от 200752,5 до 543575,4 мкм2. Средняя длина частиц мякоти моркови сорта Фор-то составила 961,6±298,4 мкм, площадь частицы 327633,3±174104,3 мкм2, средняя интенсивность 1030,6±288,3. Средняя длина частиц мякоти моркови сорта Тушон составила 779,3±295,5 мкм, площадь частицы 216723±122788,6 мкм2, средняя интенсивность 717,7±37,2.
Результаты исследований позволяют считать что, в процессе мацерации проходит поверхностный гидролиз паренхимной ткани мякоти моркови, который не влияет на размеры частиц мякоти, однако увеличение выхода сока и прирост сухих веществ указывают на то, что гидролиз проходит успешно.
Дальнейшее измельчение мякоти моркови проводилось на куттере, однако измельчение сухой мякоти нарушает принцип кутте-ра ввиду отсутствия адгезии и низкой вязкости частиц. Для успешного измельчения необходимо повысить влажность мякоти путем добавления воды. Для определения гидромодуля к сухой мезге добавляли воду и проводили измельчение, часть воды увеличивали, пока масса взвешенных частиц не образовала турбулентную струю. Рабочая камера представляет собой чашу с герметичной крышкой, рабочими органами машины являются четыре пластинчатых ножа. В рабочую камеру загружали предварительно грубоиз-мельченную морковь с добавлением воды (гидромодуль 1:3) и снимали показания ваттметра при частоте вращения 1200 об/мин, на холостом ходу мощность составляет 100 ватт. В результате проведенных исследований получили график зависимости изме-
ви микроскопировали на электронном микроскопе с двукратным увеличением, результаты микроскопирования представлены в таблице 4.
нения мощности от времени измельчения, который представлен на рисунке 5.
После измельчения мякоть моркови вновь подвергли микрокопированию, в процессе анализа данных, была установлена тенденция к снижению размеров частиц мякоти. Размеры частиц составили от 3 до 400 мкм, данный размер частиц потенциально может образовывать коллоидную структуру мякоти, обеспечить стойкую консистенцию нектара при хранении, результаты исследования представлены на рисунке 6.
В процессе исследования установлено, что максимальная мощность, затрачиваемая на измельчение моркови составляет 508 Вт, частота вращения изменяется в пределах от 1000 до 1170 оборотов в минуту. Проведенный дисперсионный анализ частиц мякоти моркови после измельчения на куттере показал, что 50 % частиц имеют размер до 10 мкм, это говорит о коллоидной структуре консистенции мякоти моркови.
В связи с тем, что разрабатываемый продукт относится к группе - нектары, что обуславливает обязательное наличие мякоти, одной из задач разработки является обеспечение стойкости нектара в процессе хранения. Процесс изучения стойкости консистенции проводился на разных этапах технологического процесса - характеристика и поведение мякоти после первичного измельчения, характеристика и поведение мякоти после измельчения на куттере с добавлением воды, консистенция готового нектара. Исследования проводили с помощью электронного микроскопа, результаты исследования представлены в таблице 5.
Анализ результатов показали, что комплексный поэтапный подход к доведению мякоти моркови до размеров частиц, способствующих стабильной консистенции готового продукта позволил получить мякоть в готовом нектаре размеров 184,2 мкм1 и повысить время расслоения фаз жидкость: мякоть до более чем 2-х часов. При этом мякоть не осе-
Таблица 4 - Характеристика структуры мякоти моркови после мацерации
Сорт Средняя длина Средняя площадь Средняя интенсивность
моркови частиц, мкм частиц, мкм2 светопропускания
Нантская 844,6±323,9 360437±167380,2 784±189,3
Форто 961,6±298,4 327633,3±174104,3 1030,6±288,3
Тушон 779,3±295,5 216723±122788,6 717,7±37,2
дала плотным слоем и становилась взвесью после легкого взбалтывания.
Полученные результаты совместно с другими характеристиками образцов исследуемой моркови лягут в основу дальнейшего
проведения НИОКР. На основе полученных данных будет производится подбор оборудования и дальнейшее проектирование технологической линии производства нектара в условиях малого предприятия.
О 1 : 3 4 5 6
Рисунок 5 - Гоафик зависимости изменения мощности на измельчение от времени
до 10 до 50 до 100 до 150 до 200 мкм Рисунок 6 - Дисперсионный анализ размеров частиц мякоти моркови
Таблица 5 - Характеристика мякоти моркови и время расслоения модельного
раствора нектара
Наименование Средняя площадь частицы, мкм2 Время расслоения, мин
Мякоть после первичного измельчения 227397,7 5
Мякоть после измельчения на куттере 1402,9 20
Мякоть готового нектара 184,2 1680
Ценность овощных соков и нектаров с точки зрения физиологии питания заключается в их высокой насыщенности питательными веществами. Они, как правило, низкокалорийны и содержат большое количество витаминов, минеральных веществ, микроэлементов и нерастворимых балластных соединений. Результаты эпидемиологических исследований показывают, что содержащиеся в
овощных соках витамины С, Е и провитамин А проявляют в отношении клеток организма человека защитное действие, предохраняя их от окислительных повреждений. Этот защитный эффект основывается на способности этих и других веществ, обладающих антиокислительными свойствами (антиоксидан-тов), блокировать образование свободных радикалов и связывать эндогенные, реакци-
онноспособные кислородсодержащие соединения [1].
В течение последних десятилетий свободные радикалы являются объектом многочисленных исследований ученых. Существуют доказательства, что они причастны к возникновению и развитию более чем 50 различных заболеваний человека и животных. Антиоксиданты - вещества, способные тормозить процессы радикального окисления органических и высокомолекулярных соединений, тем самым снижая выход продуктов этого окисления: гидроперекисей, спиртов, альдегидов, кетонов, жирных кислот и т.д. Это является очень важным, так как свободные радикалы в организме человека становятся причиной преждевременного старения, лучевой болезни, токсикозов, заболеваний сердечно-сосудистой системы, различных видов злокачественных опухолей, нейродеге-неративных заболеваний.
Способность антиоксидантов нейтрализовать свободные радикалы зависит не только от их общей концентрации, но и от скорости реакций. В зависимости от структуры они могут захватывать радикалы с различной скоростью проявляя при этом различную активность. Среди антиоксидантов можно выделить соединения, имеющие в своей структуре ароматические кольца, связанные с одной или несколькими гидроксильными группами (витамины А, D, Е, К, F; убихиноны, триптофан, фенилаланин, флавоноиды, каротины и каротиноиды); вещества, имеющие в своем составе SH-группы (глутатион, эрго-теин, серосодержащие аминокислоты: цисте-ин, цистин, метионин). Кроме того, антиокси-дантные свойства проявляют многие химические соединения, в том числе и низкомолекулярные, относящиеся к различным химическим классам, а именно аскорбиновая кислота (витамин С), мочевина, мочевая кислота, церуплазмин, ликопен, большинство пигментов (каротиноиды, флавоноиды, билирубин). Все эти вещества являются либо «ловушками» активных форм кислорода (АФК), либо разрушают перекисные соединения.
На сегодняшний день изучение антиок-сидантных свойств природных веществ и биообъектов является одной из актуальных проблем. Актуальность задачи определяется и тем, что в настоящее время в ведущих странах широко дискутируется вопрос о нормировании показателя содержания антиокси-дантов при сертификации и использовании его в качестве объективного критерия, как положительного влияния антиоксидантных веществ на здоровье человека, так и показа-
теля высокого качества поступающих на рынок овощей и продуктов их переработки [2].
В связи с широким распространением овощных культур и универсальным использованием их в пищевой и перерабатывающей промышленности, высокими вкусовыми качествами и диетическими свойствами, актуальным является создание сортов и гибридов овощей специального назначения с высоким содержанием антиоксидантных веществ, влияющих на их биологическую активность и продолжительность хранения. Использование современных методов определения биохимических показателей способствует повышению их эффективности в селекции овощных культур и прогнозированию степени проявления тех или иных признаков у сортов при их выращивании в различных условиях.
На рынке пищевой продукции, как в России, так и за рубежом в последние годы активно используются в рекламных целях термин «антиоксиданты» и их присутствие в продвигаемых на рынок продуктах. Однако, как правило, разработчики продукции и производители не ставят вопросов о количественной мере содержания антиоксидантов в продукции и не закладывают этот показатель в технические условия. Это связано с отсутствием нормативной базы, регламентирующей этот показатель.
Одним из главных потребительских свойств разрабатываемого морковного нектара является, повышенная по сравнению с аналогами антиоксидантная активность, в процессе работы изучали содержание антиок-сидантов в сырье и готовом продукте. Кроме того, определяли содержание бета каротина и витамина С. После определения их фактического содержания изучали сохраняемость ан-тиоксидантов на различных этапах технологического процесса. В экспериментальных исследованиях использовали прецизионный ку-лонометр «Эксперт-006-антиоксиданты», разработанный и серийно выпускаемый НПК ООО «Эконикс-Эксперт», г. Москва, №23192-02 в Госреестре средств измерений РФ.
Исследования проводились по методике определения антиоксидантной активности (МВИ 01-44538054-07). Методика предназначена для количественного химического анализа суммарной антиоксидатной активности в лабораторных условиях в пересчете на стандартный образец пищевых продуктов: овощных и фруктовых соках, сушеных овощах и фруктах, и т.д., методика разработана в соответствии с ГОСТ.
Прибор откалиброван стандартным образцом рутина по ГФ, ТУ 2638-011-80884467-
10, сертификат соответствия № 000107 от 03.02.2012. Введено 50 мкл, найдено 52,2+0,9 мкл, Sr=0,03.
Для проведения исследований антиок-сидантной активности веществ в сырье, использовали морковь трех сортов - Нантская, Форто, Тушон, являющимися базовыми рецептурными компонентами нектара морков-
Из трех исследуемых сортов моркови максимальной активностью обладает морковь сорта Нантская - 161 мг (в пересчете на рутин), морковь сортов Форто и Тушон 129 и 116,7 мг соответственно. Из ряда исследуемых сиропов, различных производителей максимальной антиоксидантной активностью обладает сироп «Лесовичок» 130,6 мг, активность других сиропов составлячет от 93,2 до 117,5 мг рутина.
Морковь сорта Нантская, потенциально предполагаемая для использования в производстве нектара имеет достаточно высокое содержание каротиноидов (25,26 мг/100 г) и витамина С (22,35 мг/100 г). Содержание витаминов в остальных сортах моркови чуть меньше.
Для определения сохраняемости биологически активных веществ в процессе производства нектара, определяли антиоксидант-
ного. Кроме того, определяли АОА в сиропах «Лесовичок» (ООО «Лена», г. Новокузнецк), Малина и Облепиха (ОАО «Кемеровская фармацевтическая фабрика», г. Кемерово), Лесные ягоды (<^Р^А», Латвия), предполагаемые к использованию в рецептуре нектара в качестве купажа. Результаты испытаний представлены в таблице 6.
ную активность до и после мацерации моркови, а также до и после стерилизации нектара. Результаты испытаний представлены в таблицах 7-8.
В процессе испытаний экспериментально установлено, что этап мацерации на 1-2 % (тенденция) увеличивает антиоксидантную активность, ввиду того, что из клеток тканей в процессе гидролиза высвобождается дегид-роаскорбиновая кислота и другие витамины.
Исследования антиоксидантной активности готовых продуктов показали, что активность разрабатываемого продукта на 10-15 % выше аналогов имеющихся на рынке. Установлено, что антиоксидантные свойства увеличиваются при невысокой концентрации об-лепихового сиропа, при этом отмечается повышение органолептических свойств разрабатываемого продукта.
Наименование продукта Суммарная АОА, мг рутина Сумма каратинои-дов, мг на 100 гр Содержание АК, мг на 100 гр
X Еотн
до мацерации
Морковь Нантская 161±14,4 8,26 25,26±2,31 22,35±0,1
Морковь Форто 129±5,4 3,87 13,3±3,95 21,57±0,09
Морковь Тушон 116,7±7,8 6,16 18,5±4,61 27,43±0,1
после мацерации
Морковь Нантская 172,6±23,3 16,8 7,8±2,4 26,1±0,51
Морковь Форто 124,4±6,85 5,09 7,6±0,65 26,1±0,35
Морковь Тушон 161,7±13,3 7,6 7,8±0,41 28,1±0,43
Таблица 6 - Антиоксидантная активность моркови и сиропов
Наименование продукта Суммарная АОА, мг рутина Сумма каратинои-дов, мг на 100 гр Содержание АК, мг на 100 гр
X Еотн
Морковь Нантская 161±14,4 8,26 25,26±2,31 22,35±0,1
Морковь Форто 129±5,4 3,87 13,3±3,95 21,57±0,09
Морковь Тушон 116,7±7,8 6,16 18,5±4,61 27,43±0,1
Сироп «Лесовичок» 130,6±12,7 9,2 - -
Сироп Облепиха 117,5±6,4 8,6 - -
Сироп Малина 108,2±2,5 3,6 - -
Сироп Лесные ягоды 93,2±4,2 7,1 - -
Таблица 7 - Антиоксидантная активность до и после мацерации моркови
Таблица 8 - Антиоксидантная активность готового нектара
Наименование продукта Суммарная АОА, мг рутина Сумма каратиноидов, мг на 100 г Содержание АК, мг на 100 г
X Еотн
до стерилизации
Нектар с сиропом «Лесовичок» 90,8±6,8 9,3 15,4±0,56 27,8±2,3
после стерилизации
Нектар с сиропом «Лесовичок» 79,8±1,7 2,7 7,9±0,49 27,03±1,4
Нектар с сиропом «Лесовичок» и Малина 94±11,3 9,1 9,9±3,2 29,5±0,7
Нектар с сиропом «Лесовичок» и Облепиха 110,1±4,5 3,8 12,6±2,1 31,2±0,6
Нектар с сиропом «Лесовичок» и Лесные ягоды 94±8,6 12,3 6,9±4,7 26,8±0,9
готовые нектары д ругих производителей
Нектар морковный «Теди», ООО «СМП «МАРК - IV», РФ 79,8±10,8 7,8 11,9±2,8 21,3±0,67
Сок яблочно-морковный «Гер-бер», Nestle 81,6±7,3 10,1 6,3±2,7 17,5±1,3
Анализ результатов показал, что антиоксидантная активность разрабатываемого морковного нектара на 10 -15% выше, чем у аналогов; процесс мацерации, как этап, необходимый для достижения заданных размеров частиц мякоти моркови, способствует увеличению антиоксидантной активности. Это может быть объяснено тем, что в результате гидролиза растительных тканей в экстракт переходят витамины, находящиеся в них в связанном состоянии. Однако необходимо отметить, что содержание бета-каротина в процессе мацерации снижается на 50%.
Таким образом, исследования структурно-механических свойств и антиоксидантной активности являются частью формирования потребительских (в том числе функциональных) свойств нектара морковного. Разрабатываемый продукт планируется внедрять в рационы питания различных учреждений дошкольного и школьного образования и объектах социальной сферы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Шобингер, У. Фруктовые и овощные соки: научные основы и технологии / У. Шобингер. -СПб: Профессия, 2004. - 640 с.
2. Лапин, А.А. Применение метода гальваностатической кулонометрии в определении антиок-сидантной активности овощей и продуктов их переработки (Научно-методическое пособие) / А.А. Лапин, В.Н.Зеленков, В.А.Борисов. - М.:РАЕН, 2008. - 54 с.
3. Ремизов, С.В. Исследования структурно механических свойств моркови на этапе проектирования технологии производства морковного нектара. / С.В.Ремизов. - Международный научный форум «Пищевые инновации и биотехнологии»: сборник материалов конференции. Кемерово, 2013. - С. 1088-1092.
Ремизов С.В., аспирант кафедры «Технология и организация общественного питания» ФГБОУ ВПО КемТИПП, тел.: 8(3842) 39-68-56. E-mail: nir@kemtipp.ru.
Маюрникова Л.А., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Технология и организация общественного питания» ФГБОУ ВПО КемТИПП, тел.: 8(3842) 39-68-56. E-mail: nir@kemtipp.ru.
Куракин М.С., к.т.н., доцент кафедры «Технология и организация общественного питания» ФГБОУ ВПО КемТИПП, тел.: 8(3842) 39-68-56. E-mail: kurakin1979@mail.ru.
