Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Основы ресурсосберегающей технологии переработки биомассы Hippophae rhamnoides L. Золотарева Анна Мефодьевна

Основы ресурсосберегающей технологии переработки биомассы Hippophae rhamnoides L.
<
Основы ресурсосберегающей технологии переработки биомассы Hippophae rhamnoides L. Основы ресурсосберегающей технологии переработки биомассы Hippophae rhamnoides L. Основы ресурсосберегающей технологии переработки биомассы Hippophae rhamnoides L. Основы ресурсосберегающей технологии переработки биомассы Hippophae rhamnoides L. Основы ресурсосберегающей технологии переработки биомассы Hippophae rhamnoides L. Основы ресурсосберегающей технологии переработки биомассы Hippophae rhamnoides L. Основы ресурсосберегающей технологии переработки биомассы Hippophae rhamnoides L. Основы ресурсосберегающей технологии переработки биомассы Hippophae rhamnoides L. Основы ресурсосберегающей технологии переработки биомассы Hippophae rhamnoides L.
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Золотарева Анна Мефодьевна. Основы ресурсосберегающей технологии переработки биомассы Hippophae rhamnoides L. : Дис. ... д-ра техн. наук : 05.21.03 : Улан-Удэ, 2004 353 c. РГБ ОД, 71:05-5/513

Содержание к диссертации

Введение

1 Биомасса растений как источник биологически активных веществ 8

1. і Анализ химического состава растительного сырья 9

1.1. і Углеводы 9

1.1.2 Органические кислоты ... 18

1.1.3 Витамины 20

1.1.4 Фенольные соединения 25

1.1.5 Минеральные вещества 28

1.1.6 Сравнительная характеристика химического состава облепихи с учетом ареала ее произрастания 35

1.2 Медико-биологические аспекты использования сырьевых ресурсов плодово-ягодных культур 48

1.3 Современные промышленные способы переработки дикорастущих и культивируемых плодов и ягод 56

1.3.1 Использование физико-химических процессов при переработке плодово-ягодного сырья 56

1.3.2 Использование биохимических процессов при переработке плодово-ягодного сырья 67

1.3.3 Основные направления промышленной переработки облепихового сырья 74

Выводы.. 84

2 Методология и организация экспериментальных исследований 87

2.1 Основные объекты, материалы и направления исследования 87

2.2 Методы исследования 90

2.2.1 Физико-химические методы исследования 90

2.2.2 Физические методы исследования 95

2.2.3 Биохимические методы исследования 95

2.2.4 Сенсорная оценка 97

2.2.5 Математическая обработка результатов 97

3 Состав и свойства вторичного сырья переработки биомассы облепихи на масло ..98

3.1 Химический состав облепихового шрота 98

3.1.1 Полисахариды облепихового шрота 111

3.1.1.1 Физико-химические показатели облепихового пектина 113

3.2 Химический состав семян облепихи 115

312.1 Липиды облепихового семени 118

3.2.1 Белки семян облепихи 122

3.2.2 Биологически активные вещества семян облепихи... 125

3.3 Исследование химического состава нативного облепихового сока 129

3.4 Обоснование использования древесной зелени облепихи в качестве

источника биологически активных веществ 133

3.4.1 Оценка токсичности и аллергенности листьев и побегов облепихи 133

3.4.1.1 Санитарно-гигиенические показатели листьев облепихи 136

3.4.1.2 Химический состав листьев облепихи 139

3.4.1.3 Химический состав неодревесневших побегов облепихи 149

Выводы по главе 3 152

4 Разработка способов переработка биомассы облепихи 155

4.1 Переработка облепихового сока 155

4.1.1 Технологические решения стабилизации облепихового сока 156

4.1.1.1 Изучение возможности использовашю клиноптилолитов Забайкалья для осветления облепихового ска 156

4.1.1.1.1 Сравнительная кинетика процесса осветления облепихового сока... 158

4.1.1.2 Стабилизация структуры облепихового сока на основе использования полисахаридов 164

4.1.1.2.1 Изучение возможности использования готовых форм загустителей углеводной природы 164

4.1.1.2.2 Исследование возможности использования природного пектин содержащего сырья 172

4.1.2 Разработка технологического регламента получения облепихового биоконцентрата 177

4.1.2.1 Харакгеристика сопутствующей микрофлоры облепихи для биомодификационных преобразований облепихового сока 177

4.1.2.2 Технология получения пасты облепиховой ...182

4.1.2.2.1 Исследование фгоико-химического состава пасты облепиховой. 186

4.1.2.2.2 Исследование сроков хранения пасты облепиховой 192

4.1.3 Пути использования облепихового фугата 199

4.2 Переработка облепихового шрота 204

4.2.1 Оценка сорбционной способности облепихового пектина в отношении тяжелых металлов 204

4.2.2 Разработка способа повышения сорбционной способности пищевых волокон облепихового шрота 207

4.3 Переработка семян облепихи 213

, м 4.3.1 Изучение возможности деструкции полисахаридов оболочки семян обл епихи ферментами растительного происхождения 213

4.3.2 Выбор режимов ферментации семян облепихи 215

4.3.3 Разработка технологии биокомпозита на основе семян облепихи 220

4.3.3.1 Химический состав готового продукта 222

4.3.3.2 Изменение химического состава в процессе хранешш биокомпозита...223

4.4 Переработка древесной зелени облепихи 225

4.4.1 Разработка способов получения и оценка физико-химических свойсгв водных экстракгов из древесной зелени облепихи 225

4.4.2 Разработка способа получения и оценка химического состава обогащенного водного экстракта из древесной зелени облепихи 228

Выводы по главе 4 233

5 Концепция ресурсосберегающей технологии переработки биомассы растений 236

5.1 Оценка направлений переработки перспективных сортов облепихи 239

5.2 Экономические аспекты переработки вторичных продуктов облепихи.. 248 6 Практические рекомендации по использование биологически активных композитов биомассы облепихи 254

6.1 Использование пасты облепиховой в производстве хлебобулочных и макаронных изделиях 254

6.2 Паста облепиховая в проюводстве молочных, масложировых продуктов..260

6.3 Мясопродукты с использованием облепихового шрота 263

6.4 Использование древесной зелени облепихи в производстве рубленых полуфабриков 275

Выводы 283

Список использованной литературы

Введение к работе

Растительное сырье - уникальный поставщик биологически активных веществ разной химической природы, которые обладают не только значительным спектром лечебного действия, но и применяются в парфюмерии, пищевой промышленности, сельском хозяйстве; В связи с ростом потребностей общества в биологически активных соединениях поиск и исследование перспективных источников биологически активных веществ растительного происхождения в настоящее время привлекает внимание многих ученых. Вовлечение растительных ресурсов в сферу практического использования является актуальной проблемой современности.

Одним га ежегодно возобновляемых источников биологически активных компонентов является плодово-ягодное сырье. В настоящее время промышленная переработка растительного сырья, в основном, ориентирована на получение, чаще всего, единичного продукта, характеризующегося высокой физиологической активностью или пищевой ценностью. Такая технология обуславливает образование значительных объемов побочной продукции. Рациональное использование растительных ресурсов является одной из проблем современности.

При переработке плодово-ягодного сырья основное внимание уделяется плодам, хотя знание химического состава всей биомассы растения и продуктов его переработки может дать толчок ресурсосберегающей технологии.

Ресурсосберегающая технология предусматривает выбор отдельных подсистем из всей биомассы растения, включающих комплекс биологически активных веществ, по эффективности сопоставимых или превосходящих традиционные источники их получения. При этом актуальным при получении практически значимых продуктов является поиск модификационных изменений органических веществ, при которых обеспечивается улучшение физико-химических, ор-ганолептических или питательных свойств с учетом сохранения биологически активных веществ сырья.

Основными факторами воздействия на сырье являются физико-химические и биохимические превращения. Роль физико-химического воздействия изучена достаточно глубоко. Новые подходы к переработке растительного сырья на основе этих превращений позволят наиболее полно использовать все ресурсы, заложенные в этом растении.

При этом основной проблемой остается рациональное использование растительных ресурсов. Разработка научных основ переработки биомассы растений (в частности Hippophae rhaninoides L.), с целью разработки ресурсосберегающей технологии, определяет актуальность данного исследования.

Сравнительная характеристика химического состава облепихи с учетом ареала ее произрастания

Облепиха - поливитаминное растение, с которым в последнее время связывают решение проблем современного плодоводства в кризисных условиях россшіской экономики. Это растение сырьевое. Продукты его переработки в парфюмерно-косметической, фармацевтической и пищевой промышленностях должны служить важнейшим фактором повышения здоровья населения [88, 166,362].

Повышение рентабельности промышленного садоводства Сибири — важнейшая задача, решение которой напрямую зависит от эффективности научных исследований в области селекции и агротехники плодовых и ягодных растений. Результатом селекции являются новые интенсивные сорта и прогрессивные технологии выращивания, размножения и переработки растений.

Процесс селекции облепихи начался сравнительно недавно, по сравнению с традиционными садовыми культурами. Но в настоящее время он приобретает все большую значимость как для любительского садоводства, так и в качестве сырья для парфюмерно-косметической и пищевой промышленности, благодаря значительному превосходству облепихи над другими плодово-ягодными культурами по содержанию биологически активных веществ. В плодах облепихи содержатся водо- и жирорастворимые витамины, углеводы, органические кислоты, липиды, белки, микроэлементы в благоприятных для организма человека сочетаниях.

В конце 80-х годов процесс селекции облепихи шел с непрерывным повышением большинства биохимических показателей плодов. Содержание Сахаров, масла, каротиноидов, витамина С в полученных сортах превосходило исходный уровень в 2 раза и более. Впоследствии оказалось, что между некоторыми полезными биохимическими признаками в процессе селекции может наблюдаться обратная корреляция. Ориентация селекции облепихи на создание сортов универсального назначения, сочетающих в себе признаки, необходимые для пищевых (размер плодов, вкусовые качества) и технических целей (высокое содержание биологически активных веществ), себя исчерпала [90,101, 274].

В течение ряда лет основными задачами селекционеров являлось получение технических сортов облепихи двух типов: богатых маслом, независимо от вкуса плодов, для его заводского получения, и второго типа, богатого каротином, витамином Е, витамином С и Р-активными флавонами — для получения различных витаминных препаратов. Большое количество сахара и аскорбиновой кислоты усложняет заводское получение облепихового масла. Однако было установлено, что при окультуривании забайкальских облепих выяснилось, что витамишюсть улучшенных форм оказалась ниже, чем исходных, обычно содержащих 100-150 мг/100г витамина С [219].

Селекция сладкошюдных и крупноплодных облепих в последующее время сопровождалась одновременным увеличением, по возможности, всех витаминов, к образованию которых способна облепиха (А, С, Р, Е, Кі). При селекции облепихи на повышенную С-витаминность учитывалось существование нескольких ее видов. По исследованиям Е.Е. Шишкиной [295], наиболее низкое содержание витамина С (порядка 60-75 мг/100г) и одновременно наибольшее количество масла типично для Алтайской формы (бассейн реки Катуни), а наиболее высокое (порядка 150-200 мг/100г) для Саянской (бассейн реки Енисей) и Чулымшанской (Алтай) форм, хотя их масличность ниже. Более высокое значение витамина С характерно для Прибалтийской формы (Калининградская область), а наименьшее количество - для Кавказской. В плодах некоторых сеянцев семян облепих Калининградской области, выращенных в Москве, содержится до 800-1000 мг % витамина С [37, 41, 81, 162].

Отбор облепихи на высокое содержание каротина проводился по интенсивности окраски мякоти. Исходными для работы служили красноплодные сорта Кудырга-1, Башкаус-6, отличающиеся мелкими плодами приятного вкуса.

Особое внимание заслужила селекция масличных облепих одновременно с увеличением витамина Е и фитостеринов. Наиболее распространенные сорта содержали в мякоти плодов от 4-5 до 8-9 % масла (Дар Катуни, Золотой початок).

В настоящее время в селекции облепихи дифференцировались следующие направления: селекция десертных сортов с высоким сахаро - кислотным отношением и хорошими органолептическими показателями плодов и селекция плодов технического назначения, обладающих комплексом хозяйственно-полезных признаков: малой околюченностью веток, плотной консистенцией ягод, значительным содержанием аскорбиновой кислоты, масла и каротиноидов в плодах. Пригодность сорта к промышленной переработке, в первую очередь, рассматривалась в обеспечении стабильностью биологически активного комплекса при замораживании - оттаивании и консервировании.

Несмотря на то, что химический состав облепихи сравнительно изучен, современные исследования направлены на изучение аминокислотного состава белков облепихи, содержащихся в них витаминов групп В, Е и К, а также исследование динамики основных биологически активных компонентов (витамина С, масла, картоноидов).

Современное исследование биохимического состава не утрачивает своей актуальности по следующим причинам.

Во-первых, установлено, что на химический состав плодов облепихи существенно влияют условия выращивания. В частности, обнаружены различия в размере, массе ягод и содержании Сахаров в пределах 50 % для сортов Дружина и Золотой каскад в различных микрозонах лесостепи Приобья. Плоды, собранные на участке Института цитологии и генетики, имеют, как правило, значительно большие размеры и массу, но содержат меньше Сахаров, чем плоды, собранные с участков Новосибирской опытной станции.

Физико-химические методы исследования

Среди лекарственных средств, применяющихся для лечения различных заболеваний, особого внимания заслуживают лекарственные средства растительного происхождения. Как показано в разделе 1.1, свежие плоды и ягоды -это богатый источник витаминов, минеральных веществ, каротиноидов, фе-нольных соединений, многие из которых являются антиоксидантами.

Антиоксиданты дают защиту от разрушительного действия свободных радикалов путем их нейтрализации. К антиоксидантам относятся аскорбат (витамин С), токоферолы (витамин Е), каротшюиды (бетта-каротин), полифенолы.

Человеческий организм не способен синтезировать необходимый комплекс антиоксидантов, поэтому для защиты от преждевременного старения и заболеваний значительная их часть должна поступать с пищей, богатой антиокислительным комплексом.

Употребление плодов и ягод, богатых антиокислителями, способствует дезактивации свободных радикалов канцерогенов. Употребление растительных продуктов, как источника антиоксидантов, более эффективно, чем отдельно выделенных препаратов антиоксидантного действия, так как в этом случае достигается синергизм действия витаминов и минеральных веществ, которые они содержат.

На примере многих плодов и ягод установлено, что от общей антиокислительной способности на долю витамина С приходится не более 15 %, значительная же часть представлена полифенольными соединениями и, в первую очередь, флавоноидами, которые включают флавоны, флавонолы, флаваноны, изо-флавоны, антоцианидины, проантоцианидины, обладающие противоспалитель-ными, антиаллергическими, антивирусными и противоканцерогенными свойствами.

Значительный интерес представляет определение общей антиокислительной способности плодов и ягод. Установлено, что общая антиоксидантная способность голубики, клюквы, ежевики превышает 20 ммоль/г, у земляники и малины составляет 10-20 ммоль/г [1, 68, 337].

Источником антиоксидантного комплекса могут служить ягоды черной смородины, которые содержат не только витамин С, но и катехины (550-1380 мг/100г). В значительных количествах представлены также антоцианидины (1000-4000 мг/ЮОг), среди которых преобладают гликозиды цианидина и дель-фішидіша-З-О-Р-диглюкозид, 3-0-Р-Д-глюкозид, 3-0-рубинозид. Плоды черной смородины имеют в своем составе также кварцетин (1,3 мг/ЮОг). Антиокислительный комплекс включает значительное количество фенолкарбоновых кислот (кофейная, феруловая, О- и Р-кулароновые, протокатеховая, сиреневая, гентизиновая) и различные изомеры хлорогеновой кислоты (хлорогеновая, неохлоро-геновая и транс-хлорная кислоты). Обнаружены флавонолы- кемпферол, мири-цитин и флавонол- глюкокатехин. В ягодах черной смородины отмечен высокий уровень (660-2250 мг/ЮОг) лейкоантоцианидинов. Антиоксидантным комплексом характеризуются не только плоды, но и листья смородины. В листьях содержится до 460 мг/ЮОг флавоноидов и 8500 мг/ЮОг таннинов, 260-1420 мг/ЮОг лейкоантоцианидов, 90-335 мг/ЮОг аскорбиновой кислоты, 0,23 мг/ЮОг каротиноидов.

Значительно меньше антиоксидантов в красной смородине. Наиболее значимыми из которых являются антоцианидины- гликозиды цианидина, 3-о-р-Д- глюкозилрутинозид, 3-0-рутинозид, 3-0-ксилозилрутинозид и цианин. Фе-нолкарбоновые кислоты, - р-диоксибензойная и салициловая, представлены как в свободном, так и в связанном виде. Содержание кварцетина — 2,7 мг/ЮОг, витамина С - 30-255 мг/ЮОг, каротиноидов - 0,1 мг/ЮОг.

В литературе приводятся сведения, что ягоды черноплодной рябины (аронии) богаты полифенолами (1000-2000 мг/ЮОг), антоцианидинами (400-8500 мг/ЮОг), содержат в-каротин (0,7-5 мг/ЮОг), витамин С (10-15 мг/ЮОг). В них также имеется довольно много эникатехина (20 мг/ЮОг). Установлено, что в сок, полученный из аронии переходят антиоксиданты полифенольного комплекса (34,54 мг/л антоцианидинов) и общих полифенолов (12,3 мг/л).

Высокое содержание флавоноидов обнаружено и в других плодах и ягодах. В частности, установлено, что в ягодах ежевики, голубики, клюквы, малины, земляники количество антицианидинов в 10-20 раз больше, чем кварце-тина.

Богатым антиокислительным комплексом, в том числе и полифеноль-ным, обладают и плоды «нетрадиционных» культур — шиповника, калины, рябины, черемухи, барбариса, боярышника, жимолости.

Первые сообщения об антиканцерогенном действии флавоноидов были связаны с изучением бензперенгидроксилазной активности полиметоксифлаво-нов (тангеретіша и нобелетина). Результаты исследованші позволили сделать вывод, что вещества, входящие в состав продуктов питания, могут коренным образом изменять отклик организма человека или животного на возможное действие канцерогенных факторов, таких как бензперен или полициклические кар-богидраты. Дальнейшие изучения механизма действия флавоноидов, в частности в химическом канцерогенезе, показали, что они выступают в роли ингибиторов соединений, вызывающих опухоль [69].

Физико-химические показатели облепихового пектина

Для рационального использования пектина необходимо изучение его физико-химических свойств. В зависимости от целей выделение пектина можно вести по двум направлениям: получение технологического пектина, удовлетворяющего требованиям соответствующей отрасли промышленности; выделение пектиновых веществ для исследования строения и состояния в клетках растений. Наши эксперименты касаются исследования свойств пектиновых веществ.

В лабораторных условиях был выделен пектин облепиховый по методу Лазурьевского. В таблице 25 представлены его физико-химические показатели в сравнении с свекловичным.

Анализ данных таблицы показывает, что облепиховый пектин содержит значительное количество свободных карбоксильных групп, обуславливающих высокие ионообменные свойства. В сравнении со стандартной полигалактуро-новой кислотой обменная статистическая ёмкость облепихового пектина составляет 81%. Довольно высокое значение метоксильных групп делает неполным его растворение в воде.

В работе были исследованы инфракрасные спектры облепихового пектина. В качестве стандартного образца служил свекловичный пектин.

В эксперименте для облепихового пектина получилась интенсивная полоса поглощения в области 3450-3500 см-1, что обусловлено, по-видимому, не только наличием большего количества свободных гидроксильных групп (ацетильная составляющая равна 1,2) по сравнению со свекловичным пектином (ацетильная составляющая равна 2,6), но и смещением полосы поглощением первичных гидроксильных групп за счет ассоциации свободных гидроксильных групп при образовании водородных связей.

В области 1740 - 1700 см наблюдаются полосы поглощения, свидетельствующие о наличии свободных карбоксильных групп. Интенсивность полос поглощения практически одинакова для обоих препаратов.

При рассмотрении спектров полученных препаратов видно, что полосы поглощения для препаратов одинаковы, хотя количество ионизированных карбоксильных групп (зольность 1,2) для свекловичного пектина невелико. По всей вероятности, этот факт объясняется его более сильной гидрофильностью. Влажность свекловичного пектина на 47 % выше, чем влажность облепихового пектина. Интенсивность полос поглощения при 1550 см согласуется с содержанием метоксильных групп в препаратах. Наиболее интенсивная полоса наблюдается для облепихового пектина.

Довольно высокое содержание метоксильных групп отрицательно сказывается на желирующей способности, что доказано в эксперименте — пектин облепихи образует слабое желе и потому, как желирующий агент, применяться не может. Однако присутствие значительного количества свободных карбоксильных групп в облепиховом пектине обуславливает возможность использования его для детоксикации токсичных элементов.

Среди перспективных видов дополнительного сырья при переработке облепихи практический интерес представляют собой семена облепихи. В литературе приводятся данные, что в качестве лечебного и профилактического средства в официналньной медицине Китая используется масло из семян облепихи.

При оценке безопасности разрабатываемых добавок одним из важнейших показателей является определение токсичности. Степень токсичности муки из семян облепихи определяли на одноклеточных тест-организмах Tetraliimena Pyriformis по количеству живых инфузорий. Результаты исследований показали, что семена облепихи не токсичны, поскольку не вызвали гибели и изменений морфофизиологических характеристик инфузорий Tetrahiniena Pyriformis.

При исследовании массы семян перспективных сортов облепихи, находящейся на сортоиспытании в Новосибирской плодово-ягодной опытной станции : «Золотой Каскад», «Подруга», «Каприз», «Сибирский румянец», «Красный факел», «Парад», «Любимая», «Чуйская», было установлено, что масса семян облепихи в сортах «Красный факел», «Подруга», «Сибирский румянец», «Дружина» больше, чем в других сортах в среднем на 12-16 %, и составляет 3,12 ±0,12 г.

Поэтому для сравнительной оценки сортовых особенностей состава семян были использованы следующие перспективные сорта облепихи: «Красный факел», «Подруга», «Сибирский румянец», «Дружина». Данные состава представлены в таблице 26.

Технологические решения стабилизации облепихового сока

В республике Бурятия промышленной ягодной культурой является облепиха, запасы плодов которой достаточны для производства облепихового сока. Однако ассортимент натуральных соков на рынке Бурятии представлен, в основном, продукцией зарубежных производителей или соками, изготовленными в центральных регионах России. Местное сырье для производства натуральных соков используется либо в недостаточной мере, либо не используется вообще.

Отличительной особенностью облепихового сока является значительное содержание аскорбиновой кислоты на фоне высокой кислотности, а также присутствие липндов и, как следствие, жирорастворимых витаминов, таких как ка-ротиноиды. В главе 3.3 показано, что поскольку коллоидная система сока является полидисперсиой, она седиментационно не устойчива.

Особенности расслаивающейся системы облепихового сока обуславливают необходимость разработіш способов его стабилизации, одним из которых является осветление.

Осветленные соки, освобожденые от взвешенных частиц мякоти и большей части коллоидных веществ, более стойки при хранении, хотя и несколько менее обогащены биологически активными веществами по сравнению с соками, содержащими мякоть.

Под осветлением понимают освобождение сока от взвесей и большей части коллоидных веществ и получение прозрачного продукта. Различают физические, биохимические и физико-химические способы осветления соков.

Физические способы обеспечивают удаление взвесей, что приводит к снижению энергетической ценности готового продукта без качественного изменения химического состава коллоидной системы соков. К ним относятся процеживание, отстаивание, сепарирование (центрифугирование).

К биохимическим способам относятся обработка соков ферментами, разрушающими коллоидные вещества соков. К коллоидно-растворимым природным высокомолекулярным веществам относятся пектиновые вещества, белки, красящие и дубильные вещества, фенольные соединения, придающие соку мутность. Исследование состояния пектиновых веществ на разных стадиях технологического процесса производства сока показало, что пектиновые вещества находятся в прочной связи с белком и другими полисахаридами.

Для осветления сока используют грибные ферментные препараты с активностью а — амилазы или глюкоамилазы. Однако индивидуальные пектоли-тические препараты не обеспечивают полного осветления, равно как применение бентанита без ферментативной обработки. Поэтому, препараты с активностью а — амилазы или глюкоамилазы применяются в сочетании с пектолитиче-скими препаратами.

Гарантию кристальной прозрачности сока дает ферментация амилолити-ческими и пектолитическими препаратами, в .сочетании с обработкой желатином или бентонитом при условии снижении крахмала на 95 %, пектина на 40-50 % от исходного [129].

Однако использование готовых форм ферментов для осветления соков из-за их высокой стоимости является экономически нецелесообразным.

Вследствие особенностей химического состава облегшхового сока, приведенного в главе 3.3, при его осветлении традиционными способами не обеспечивается достаточного снижения концентраций коллоидов, ответствешіьіх за возникновение помутнений в готовом продукте и ведущих к его расслоению в процессе хранения. В отличие от других фруктово-ягодных соков при проведении процесса фильтрации входящие в состав коллоидов сока липиды, белки и полисахариды образуют на поверхности частиц фильтрующего материала агрегаты, забивающие его поры, что приводит к нарушению процесса фильтрации и последующему ее прекращению.

Одним из способов обеспечения продолжительной стабильной прозрачности соков, то есть осветления и предупреждения возникновения помутнений, могут быть использованы такие дисперсионные материалы, как клиноптилоли-ты. Масштабы применения природных клиноптшюлитов во всем мире ежегодно растут. Широкий диапазон применения клиноптшюлитов объясняется рядом их специфических свойств, в первую очередь, высокой адсорбционной способностью, обусловленной их пористой структурой, схематически представляющей полости, по размерам сопоставимых с молекулами или «окнами». Через «окна» в них могут проникать только те молекулы, параметры которых соизмеримы с диаметрами «окон». Это позволяет использовать клиноптилолиты в качестве фильтрующей загрузки водопроводных фильтров [105].

В Республике Бурятия имеются значительные запасы таких дисперсионных материалов в виде белой глины и цеолита.

Предварительные исследования показали, что максимальным осветляющим эффектом обладает пылевидная фракция цеолита, диаметр частиц которой не превышает 10 мкм.

При выборе клиноптшюлитов исходили из того, что стабилизация коллоидной структуры облепихового сока возможна как путем взаимной коагуляции двух коллоидных систем - облепихового сока и золя пылевидных частиц цеолита, так и за счет сорбционных способностей частиц цеолита, в результате те которых образуются коагуляты, впоследствии увеличивающиеся в размерах и выпадающие в осадок, что позволяет исключить процесс фильтрации.

Эффективность обработки сока зависит от адсорбционных характеристик материала и количества вносимого сорбента, определяемого в каждом отдельном случае. При этом целью является достижение осветления при наименьшей дозе адсорбента. Это позволяет не только уменьшить потери сока с осадком, но и снижает расход адсорбента.

Адсорбционную способность в сравнительном аспекте определяли по количеству образовавшегося осадка, при внесении равных концентраций сорбентов к массе неосветленного сока, концентрация которых составляла 5 % к массе неосветленного сока (таблица 47).

Похожие диссертации на Основы ресурсосберегающей технологии переработки биомассы Hippophae rhamnoides L.