Введение к работе
Актуальность темы. Природные ресурсы и условия их рационального использования являются объективной предпосылкой сельскохозяйственного производства и пищевой промышленности, влияют на их развитие, специализацию и эффективность. Определение перспективных направлений развития требует оценки природного потенциала растений и эффективности их использования.
Регион Северного Кавказа обладает значительными растительными богатствами, что, в первую очередь, связано с разнообразием его природных условий.
Сложившийся на сегодняшний день опыт промышленной переработки эфирномасличного сырья часто не отражает степени изученности всех биологически активных веществ (БАВ) используемого растения.
Биологически активные вещества в растениях находятся в определенных состояниях и количествах в зависимости от экологических факторов, в связи с чем изучение зависимости закономерностей накопления этих веществ от условий произрастания, как в природе, так и в культуре, является весьма актуальной задачей.
Применение экстрактов пряноароматического, эфиромасличного и лекарственного сырья позволяет обеспечивать высокую эффективность в ряде отраслей пищевой промышленности за счет сокращения потери ценного сырья, а так же за счет выпуска новых видов продукции, в том числе безалкогольных и алкогольных напитков.
Исследование рынка ликероводочной продукции Республики Северная Осетия-Алания показало, что здесь сохраняется общая тенденция, выявленная на общероссийском рынке, т.е. преобладание в ассортименте напитков с синтетическими компонентами. Ликероводочная продукция на натуральном растительном сырье выпускаются в небольшом объеме и не удовлетворяют спрос населения.
Использование эфиромасличных растений при производстве водок особых позволит не только расширить их ассортимент, но и повысить их потребительскую ценность.
Таким образом, изучение эфиромасличных растений, а также внедрение их в пищевое производство является перспективным направлением получения новых алкогольных напитков с улучшенными вкусовыми свойствами и с большим содержанием биологически-активных соединений.
Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы явилось научное обоснование изучения состава эфиромасличных растений, идентификация содержащихся в них биологически активных соединений и их использование при производстве алкогольных напитков.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
разработка научной концепции формирования качества функциональных продуктов с использованием местных растительных сырьевых ресурсов, проведение поиска соответствующей научной литературы, составление методики исследований, оценка и выбор растительных ингредиентов для производства винно-водочной продукции;
изучение химического состава эфиромасличных растений, произрастающих в РСО-Алания с установлением закономерности накопления и распределения БАВ по органам и фазам развития и обоснованием рациональных сроков заготовки для указанных растений;
исследование влияния технологических параметров на процесс экстрагирования растительного сырья с использованием водно-спиртовой смеси для улучшения качественных характеристик настоев и ароматных спиртов;
разработка математических моделей прогнозирования выхода экстрактивных веществ при различных условиях экстрагирования;
разработка и экспериментальное обоснование состава растительного сбора для использования в винно-водочной продукции с определением их количественного содержания;
проведение производственной апробации разработанного напитка – водки особой «Докторская»;
разработка технической документации;
проведение оценки конкурентоспособности полученного напитка.
Научная новизна работы. Дано комплексное обоснование применения водно-спиртовых настоев, получаемых из некоторых представителей эфиромасличных растений, произрастающих в РСО-Алания, в качестве источника биологически активных веществ в технологии водок особых.
Разработана технология получения водно-спиртовых настоев из эфиромасличных растений и получены новые экспериментальные данные, на основе которых обоснована технология водки особой «Докторская» с использованием настоев из эфиромасличных растений.
Изучено влияние водно-спиртовых экстрактов из эфиромасличных растений на качество и безопасность водок особых.
Практическая значимость результатов исследования Результаты экспериментальных исследований явились научной основой для разработки принципиальной схемы экстрагирования комплекса биологически активных компонентов растений: мяты перечной (Mentha piperita L.), мяты колосовой (Mentha spicata Huds.), мяты длиннолистой (Menthа longifolia (L.) Huds.), мелиссы лимонной (Melissa officinalis L.), иссопа лекарственного (Hyssopus officinalis L.), котовника кошачьего (Nepeta cataria L.), лаванды настоящей (Lavandula angustifolia Mill.), шалфея мускатного (Salvia sclarea L.); и обоснования технологических параметров производства водки с добавлением ароматного спирта.
Разработана техническая документация на производство водки особой «Докторская».
Результаты диссертационного исследования внедрены в производство водок на ООО «Эликсир-Д».
Апробация работы и публикации. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет» (Владикавказ 2008, 2009, 2010, 2011), Всероссийской научно-практической конференции «Новые направления в решении проблем АПК на основе современных технологий», (Владикавказ, 2010).
По теме диссертации опубликовано 4 научных статьи, в том числе 2 в научных изданиях рекомендуемых ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 168 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа иллюстрирована 26 таблицами, 20 рисунками и 10 фотографиями. Список литературы включает 235 наименований, в том числе 22 – зарубежных авторов.
Положения, выносимые на защиту:
-
Результаты, полученные при изучении химического состава мяты перечной (Mentha piperita L.), мяты колосовой (Mentha spicata Huds.), мяты длиннолистой (Menthа longifolia (L.) Huds.), мелиссы лимонной (Melissa officinalis L.), иссопа лекарственного (Hyssopus officinalis L.), котовника кошачьего (Nepeta cataria L.), лаванды настоящей (Lavandula angustifolia Mill.), шалфея мускатного (Salvia sclarea L.) на присутствие и количественное содержание основных групп БАВ.
-
Технологическая схема процесса экстракции БАВ из эфиромасличных растений.
-
Показатели состава водно-спиртовых настоев и извлечений из эфиромасличных растений.
-
Математические модели процесса экстракции.
-
Рецептура производства водки особой «Докторская» с добавлением ароматных спиртов из эфиромасличных растений.
-
Показатели экономической эффективности производства алкогольных напитков с использованием водно-спиртовых настоев и извлечений из эфиромасличных растений.
