Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Роль пищевых продуктов со специальными свойствами в реализа ции концепции позитивного питания населения Российской Федерации 8
1.2. Характеристика растительного сырья наземного происхождения 19
1.2.1. Биологически активные вещества природного сырья, используемые в технологиях продуктов со специальными свойствами 19
1.2.1.1. Сапонины 19
1.2.1.2. Атиоксиданты 25
1.2.1.3. Влияние продуктов окисления липидов на изменение качества пищевых продуктов и обменные процессы в организме человека 34
1.2.1.4. Пищевая ценность растительных масел, используемых в консервном производстве 43
1.3. Гидроколоиды морских водорослей 47
1.4. Технология пищевых продуктов со специальными свойствами с использованием дикорастущего и морского сырья 59
1.4.1. Нектары, сиропы и напитки 60
1.4.2. Эмульсионные продукты 66
Глава 2. Объекты, методология и методы исследований 73
Глава 3. Экспериментальная часть 100
3.1. Научное обоснование технологии сиропов, фиточаев и нектаров со специальными свойствами 100
3.1.1. Скрининг дикорастущего, интродуцированного и культивируемого сырья 100
3.1.2. Обоснование количественного состава композиций из растительного сырья для сиропов, фиточаев и нектаров 110
3.1.3. Влияние технологических приемов и режимов обработки растительного сырья на качество фиточаев, экстрактов для сиропов и нектаров 125
3.1.4. Исследование диффузионных процессов при экстрагировании растительного сырья 130
3.1.5. Концентрирование экстрактов 136
3.1.6. Разработка технологии производства сиропов из растительного сырья и гидробионтов 139
3.1.7. Исследование качества сиропов 145
3.1.8. Исследование антиоксидантной и антирадикальной активности сиропов 152
3.1.9. Органолептическая оценка сиропов из дикоросов 155
3.1.10.Разработка нектаров с использованием морковного пюре, сиропов из дикорастущего сырья, лактусана и молочной сыворотки 158
3.1 11.Разработка технологии нектаров со специальными свойствами на основе тыквенного пюре 173
3.2. Научное обоснование технологии эмульсионных продуктов со специальными свойствами 191
3.2.1. Скрининг ингредиентов для эмульсионной продукции со специ альными свойствами 191
3.2.1.1. Характеристика экстрактов из корней сагонинсодержащих растений 191
3.2.1.2. Ингредиенты жировой основы эмульсионных продуктов 222
3.2.1.3. Стабилизаторы эмульсионных продуктов 232
3.2.1.4. Наполнители из растительного сырья и гидробионтов 233
3.2.2. Научное обоснование технологии эмульсионных паст 237
3.2.2.1. Влияние скорости сбивания на микроструктуру эмульсии 237
3.2.2.2. Обоснование рецептурных параметров модельной системы эмульгатор - стабилизатор масла эмульсионных продуктов со специальными свойствами 239
3.2.2.3. Определение допустимых интервалов содержания наполнителей и стабилизаторов в рецептурах различных паст 246
3.2.3. Пищевая и биологическая ценность десертных и закусочных паст 255
Выводы 269
Список использованной литературы 271
Приложение
- Биологически активные вещества природного сырья, используемые в технологиях продуктов со специальными свойствами
- Обоснование количественного состава композиций из растительного сырья для сиропов, фиточаев и нектаров
- Скрининг ингредиентов для эмульсионной продукции со специ альными свойствами
- Определение допустимых интервалов содержания наполнителей и стабилизаторов в рецептурах различных паст
Введение к работе
Продукты питания - важнейший источник жизненной энергии человека, основа становления и поддержания его физического состояния, один из важнейших факторов его интеллектуальной деятельности. Однако, пища может быть источником и носителем большого числа потенциально опасных веществ химической и биологической природы.
Почти 70 % таких веществ поступает в организм человека с продуктами питания и водой. Особую озабоченность вызывает необходимость обеспечения детей качественными продуктами.
Во многих развитых индустриальных странах вопросы качества и безопасности продовольствия рассматриваются на государственном уровне.
Серьезное внимание уделяется профилактическим свойствам продуктов.
Еще великий Авиценна в классическом труде "Канон врачебной науки" обратил внимание на важное значение овощей, фруктов и ягод в питании здорового и больного человека, на их роль в сохранении здоровья, лечении и профилактике болезней.
В настоящее время, когда наука о питании достигла высокого уровня развития, представляется возможным масштабно оценить овощные, фруктовые, плодовые, ягодные соки, сиропы и сокосодержащие напитки не только с учетом особенностей их химического состава, прекрасных органолепти-ческих свойств, но и с позиции воздействия их на различные физиологические функции организма.
В связи с этим соки, сиропы, нектары, сокосодержащие напитки с профилактической и лечебной точки зрения способствуют:
- оптимизации химической структуры рациона питания населения; обогащению рациона питания биологически активными веществами (витаминами, минеральными солями и микроэлементами, пищевыми волокнами и др.). Они являются также:
- источником природных лечебных факторов, используемых при различных заболеваниях;
- фактором, выполняющим защитную роль при хронических интоксикациях, в условиях экологического неблагополучия, в стрессовых ситуациях;
- способом улучшения органолептических свойств диетических блюд.
Овощные сиропы, нектары и сокосодержащие напитки оказывают влияние в первую очередь на функции желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Высокое содержание в овощах и фруктах минеральных солей, витаминов, органических кислот, эфирных масел обусловливает их влияние на секреторную функцию всех пищеварительных желез.
По степени своего возбуждающего влияния на секреторную функцию желудка овощные соки, нектары значительно превосходят многие пищевые продукты, такие как мясо, хлеб, молоко.
Стимулирующее воздействие овощей и фруктов на моторно-эвакуаторную функцию кишечника при использовании нектаров осуществляется благодаря присутствию в них пищевых волокон. При этом активация перистальтики кишечника становится более эффективной.
Благоприятное действие овощей, фруктов и ягод при заболеваниях печени и желчного пузыря обусловливается достаточно выраженным желчегонным действием.
Заслуживает внимания использование напитков в диетотерапии больных с сердечно-сосудистой патологией. Основанием для включения соков, нектаров и напитков с мякотью в диету больных ишемической болезнью сердца, гипертонической болезнью, атеросклерозом служит низкое содержание натрия при достаточно высоком содержании калия в указанных продуктах.
Проблема повышения биологической и пищевой ценности продуктов питания, рационального использования сырьевых ресурсов и создания новых видов продукции с широким спектром физиологического действия в настоящее время приобретает первостепенное значение.
Ценность дикорастущих лекарственных и пищевых растений заключается, прежде всего, в их способности, благодаря разнообразному химическому составу, восполнить дефицит некоторых веществ в организме человека, повысить его иммунологические свойства.
Использование нетрадиционных видов растений в качестве сырья для производства сиропов имеет большое народнохозяйственное значение и обеспечивает возможность получения дополнительной продукции высокой биологической ценности и целенаправленного расходования резервов природных ресурсов.
В настоящее время отечественный рынок насыщен разнообразной соковой продукцией, в том числе и безалкогольной, в производстве которой в качестве красителей, ароматизаторов, вкусовых наполнителей используются различные синтетические ингредиенты.
Приморский край с благоприятными природно-климатическими условиями, разнообразной флорой является одним из наиболее перспективных районов для промышленных заготовок дикорастущих лекарственных - растений (цветки, листья, корни, травы, плоды, ягоды и т.д.) и овощных, плодовых ягодных культур. Однако, до настоящего времени в промышленном производстве лекарственые растения практически не применялись, а использовались в основном, плодовые или ягодные соки. Известно использование экстрактов лекарственных растений для производства сиропов лечебного назначения (алтейный, ревеневый, солодковый, алоэ, шиповника и др.), имеющих ярко выраженный лекарственный вкус, кроме сиропа шиповника, и назначаемых в качестве лекарственных препаратов.
Однако получение экстрактов из композиций различных дикорастущих растений с приятными вкусовыми свойствами и профилактической направленностью для производства сиропов вполне возможно, н для этого необходимо разработать научно-обоснованные рекомендации и технологические предпосылки по производству таких сиропов из дикорастущего сырья на промышленной основе.
В связи с этим, целью наших исследований явилась разработка технологии получения экстрактов из дикоросов Дальнего Востока и ингредиентов из морского растительного сырья (гидробионтов) для производства сиропов повышенной биологической ценности и профилактического действия для включения в рацион питания населения всех возрастных групп с целью компенсации воздействия повышенных нагрузок (физических, психогенных, умственных, стрессовых и др.).
Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Теоретически обосновать возможность использования дикорастущего сырья и гидробионтов в производстве композиций для производства сиропов и других продуктов со специальными свойствами на основании изучения их химического состава и свойств.
2. Определить органолептические показатели качества продуктов из отдельных видов дикоросов и значение выбранных видов дикоросов для составления композиций.
4. Составить композиции с учетом их совместимости по химическому составу и провести апробацию разработанных продуктов с целью установления их профилактического действия на организм человека.
5. На основе полученных результатов разработать технологии производства и рекомендации по использованию растительного дикорастущего сырья и гидробионтов в создании пищевых продуктов со специальными свойствами.
Биологически активные вещества природного сырья, используемые в технологиях продуктов со специальными свойствами
Сапонины - соединения сложного строения, относящиеся к группе гли-козидов, образуют в воде коллоидные растворы, снижающие поверхностное натяжение воды. Молекулы сапонинов, как и других гликозидов, состоят из углеводной части и агликона, который называется сапогенином. Сапонины обладают сильной поверхностной активностью, что связано с наличием в их структуре гидрофильных (углеводные цепи) и гидрофобных (агликон) участков. Они являются активной частью растительных эмульгаторов. В настоящее время известно более 200 сапонинов из представителей 70 семейств. Чаще всего сапонины встречаются у растений семейств бобовых, гвоздичных, губоцветных и аралиевых [Волхонская и др., 1991; Гриневич, 1990; Грушевцкий, 1981; Губанов и др., 1970] Посредством кислотного и ферментативного гидролиза сапонины расщепляются на сахара и сапогенин. По количеству молекул моносахаридов (лактоз и гексоз) сапонины можно подразделить на монозиды, биозиды, трио-зиды, тетразиды, пентозиды и олигозиды — при числе моноз от шести и выше. Сапонины с двумя углеводными цепями при агликоне относятся к дигли-козидам [Гринкевич, 1983]. Углеводная часть сапонинов может содержать от 1 до 11 моносахаридов и их производных. Наиболее часто встречаются D-глюкоза, D-галактоза, D-ксилоза, L-рамноза, L-арабиноза, D-фруктоза, D-глюкуроновая и D-галактуроновая кислоты и др. Они образуют линейные или разветвленные цепи и могут присоединяться по гидроксильной и карбоксильной группам агли-кона [Каррыев и др., 1991; Минина, 1992; Tan and an., 1997]. По структуре агликона сапонины разделяют на две группы, значительно отличающиеся по своим свойствам: стероидные и тритерпеновые глико-зиды [Deepak and an., 1997]. Стероидные гликозиды часто встречаются в растениях совместно с сердечными гликозидами, например у наперстянки, ландыша и других растений.
Наиболее характерным представителем стероидных агликонов является диосгенин, содержащийся в различных видах диоскореи [Кузнецова и др., 1989]. Сапонины стероидной группы менее богаты сахарами, в их состав входят от одного до пяти Сахаров. При этом, наиболее богаты сахарами тритерпеновые сапонины (до 10 и более). Углеводная часть чаще всего присоединена к гидроксильной группе при углеродном атоме Сз кольца А углеродного скелета. Сапогенины всех стероидных групп сапонинов в положениях 3 содержат ОН-группу, в положении 16-кислород (реже он находится в положениях 1,2,5 и 12) [Минина, 1992]. В настоящее время сапогенины стероидных сапонинов используют в качестве исходных продуктов для получения гормональных препаратов, например, кортизона и др. [Nigrelli and an., 1960]. Особое внимание привлекают тритерпеновые сапонины, обладающие широким спектром биологического действия и являющиеся, по-видимому, ценными лекарственными средствами [Беликов, 1993; Слепнева, 1975; Elya-kov and an., 1990; Faulkner, 1991; Rodrigues and an., 1989]. Тритерпеновые сапонины являются пентациклическими терпеноидами, в которых изопреновая структурная единица CsHg повторяется шестикратно, образуя соединения суммарной формулы С30Н48 [Kuznetsova et al, 1982]. Почти все тритерпеновые сапонины растительного происхождения можно подразделить на четыре группы: производные а-амиргена, Р-амиргена, лупеола и дамарана. Наиболее широко распространены в природе производные р-амиргена, например, олеаноловая кислота — агликон сапонинов, выделенный из многих лекарственных растений (аралия, патриния, синюха, календула и др.) [Naito at al., 1998; Luta at al., 1998]. Некоторые тритерпеновые гликозиды имеют углеводную цепь при уг леродном атоме С28, присоединённую О-ацилгликозидной связью. Сахарный компонент может быть представлен линейной (как у большинства гликози-дов других групп) и разветвлённой цепочкой. Из функциональных групп, кроме гидроксильной, могут содержаться также карбоксильные, альдегидные, лактонные, эфирные и карбонильные группы. Двойная связь чаще встречается в положении 12-13. Сапогенины, содержащие альдегидную, кетонную группы или эфирные связи, неустойчи вы и могут изменяться уже в процессе выделения сапонинов из растений. В углеводной цепи может находиться от Ідо 10 различных моносахаридов, отличающихся и местом присоединения и способом связи. У некоторых три-терпеновых сапонинов растений семейства Araliaceae имеется по две независимые углеводные цепи в третьем и 28-м положении [Deepak at al., 1997]. Физико-химические свойства тритерпеновых сапонинов изменяются в широких пределах и зависят от строения агликона и углеводной части. Это большей частью аморфные вещества без характерной температуры плавления.
С увеличением количества моносахаридов повышается растворимость сапонинов в воде и других полярных растворителях. Сапонины с 1-4 моноса-харидными остатками в воде растворяются плохо. Тритерпеновые сапонины могут быть нейтральными и кислыми соединениями. Кислотный характер обусловливается карбоксильными группами, как находящимися в молекуле сапогенина, так и в уроновых кислотах, если последняя входит в состав углеводной части. Сильные кислоты расщепляют гликозидные связи у всех сапонинов. Многие сапонины образуют молекулярные комплексы с белками, ли-пидами, стеринами, таннинами [Деканозидзе и др., 1984; Деканозидзе и др., 1993; Еляков и др., 1972; Romussi at al., 1980; Romussi at al., 1979]. Известно, что наряду с широким спектром полезных фармакологических свойств, многие сапонины обладают токсичностью. Токсический эффект (цитотоксичность) вызван тем, что сапонины могут связываться с компонентами мембран и вызывать гибель клетки. Они могут разрушать бактериальные и грибковые клетки и этим обусловлена их антибактериальная и антифугаль-ная активность [Анисимов, 1987; Батраков и др., 1980; Вилли и др., 1975]. Основное биохимическое свойство тритерпеновых сапонинов — это способность разрушать эритроциты с освобождением гемоглобина (гемолиз), которая связана с образованием комплексов сапонина с холестерином мембраны эритроцитов [Анисимов и др., 1980]. Эта способность используется как специфическая реакция данной группы соединений в виде "гемолитического индекса". Величина гемолитического индекса коррелирует с биологической активностью и, как считалось раньше, с содержанием сапонинов. Однако впоследствии было доказано, что не содержание сапонина, а строение его молекулы является определяющим в проявлении гемолитической активности [Антонова, 1989; Колерова и др., 1976].
Обоснование количественного состава композиций из растительного сырья для сиропов, фиточаев и нектаров
Исследования EhRed/ox водных экстрактов растительного сырья позволили установить, что начальные значения у них различны - от 145 до 340 мВ. В процессе хранения значения потенциалов экстрактов изменялись по-разному. Так, величины EhRed/ox свежеприготовленных экстрактов ромашки, зверобоя, корня солодки, листа смородины, плодов бархата, боярышника и шиповника имели близкие значения - от 285 до 340 тВ соответственно. Через 20 час хранения EhRed/ox этих экстрактов снизился практически на равную величину (28-30 %) и в следующие сутки оставался без изменения. По величине EhRed/0x и динамике его изменения экстракты мяты, мелиссы и липы заметно отличались от других экстрактов. Значение EhRed/ox мяты увеличилось в течение 20 час в 2 раза, а за тем уменьшилось практически до первоначального показателя. Значение EhRed/ox липы при этих же условиях хранения увеличилось в 0,8 раз и до 25 часа оставалось на том же уровне (рис.3.1.1). Различные величины Eh.Red/ox водных экстрактов и динамику их уменьше ния можно объяснить особенностями химического строения и состава расти тельного сырья. Согласно данным литературы, в цветках ромашки аптечной, побегах леспедецы, траве зверобоя продырявленного, донника, листе смороди ны черной, плодах боярышника кроваво-красного, корнях элеутерококка, лиа не лимонника присутствуют флавоноиды, дубильные вещества и незначитель ное количество эфирных масел, что обусловливает нестабильность систем no l еле 25 час хранения. Поскольку мята перечная, мелисса и липа отличаются на личием значительного количества эфирных масел, то, вероятно, это и обуслов ливает динамику снижения EhRed/ox Установлено, что динамика окисления экстракта корня солодки значи тельно отличалась от динамики окисления других экстрактов.
После 5 часов хранения значения EhRed/ox показали нестабильность системы, что можно объ яснить присутствием в корнях солодки сапонинов, в частности глицерризина калиевой и кальциевой соли глицирризиновой кислоты, что согласуется с лите ; ратурными данными [Георгиевский и др. 1990, Thorburn, 1994]. Водные экстракты цветков ромашки аптечной, листьев смородины черной, крапивы двудомной, травы кипрея узколистного, донника, и зелени петрушки в первые сутки хранения имели практически одинаковые значения EhRed/ox а нестабильность проявлялась после суток хранения (рис.3.1.2). Как показали результаты наших исследований величины EhRed/ox экстрактов плодов бархата амурского, травы зверобоя продырявленного, корней элеутерококка, лианы лимонника китайского и плодов шиповника коричного оставались стабильными в течение 35 час. Присутствующие в экстрактах природные консерванты (карбоновые, оксикарбоновые кислоты, флавониды, антоциа-ны) повышают биологическую стойкость, что существенно влияет на величину EhRed/ox Динамика значений потенциала экстракта шиповника была исследована более подробно, т.к. при визуальном наблюдении в процессе хранения экстракт практически не изменялся. EhRed/ox свежеприготовленного экстракта составил 147 мВ. Проведенные замеры через каждые 2 часа в течение 4 суток показали, что значение потенциала изменялось незначительно и к 100 часам хранения со ставило 149 мВ. Вероятно, препятствием ферментным и гидролитическим ре акциям является повышенное содержание аскорбиновой кислоты (до 1500 мг%), наличие комплекса флавоноидных веществ (до 14 %), обладающих Р витаминной активностью (катехины, кверцетин, кемпферол, антоцианы) и до 170 мг% токоферолов [Доронин, 2002]. В экстракте не было отмечено призна ков брожения и плесневения в течение 4 суток. При исследовании изменений EhRed/ox водного экстракта леспедецы была отмечена его стабильность в течение 30 часов, что, вероятно, обусловлено присутствием леспедифина - активного антиоксиданта. Высокая способность водного экстракта лимонника к стабилизации EhRed/ox объясняется, видимо, преобладающими в эфирном масле компонентов сесквитерпеновой фракции, что согласуется с результатами исследований И.В.Кротовой и др. [Кротова И.В.и др., 2001.]. Таким образом, использование экстрактов растительного сырья со стабильным потенциалом обеспечивает определенную стабильность готовой продукции впроцессе её хранения. Мера интенсивности окислительно-восстановительных процессов (гН2) представлена в табл. 3.1.4. Из данных табл.3.1.4 видно, что мера интенсивности окислительно-восстановительных процессов в экстракте плодов шиповника равная 14,28. значительно ниже для остальных экстрактов. Таким образом, определение меры интенсивности окислительно-восстановительных процессов может служить основанием для подбора растительного сырья в рецептурах для изготовления экстрактов, используемых, например, при производстве сиропов и напитков. Для придания повышенной восстановительной способности сиропам в рецептуре следует довести до 40 % суммарное содержание ингредиентов, изготовленных из плодов шиповника коричного, бархата амурского, травы зверобоя продырявленного. Кроме этого, коррекция вкусо-ароматических свойств композиций нами проводилась с учетом значений вкусовых порогов чувствительности экстрактов из дикоросов. Вкусовым порогом считали минимальную концентрацию экстракта в 100 см3 питьевой воды, при которой ясно ощущается присущие этому продукту вкусовые и ароматические достоинства. Уточнение значений вкусовых порогов осуществляли по стандартной кисло-сладкой среде. В табл. 3.1.5 представлены ориентировочные значения вкусовых порогов чувствительности некоторых экстрактов из дикоросов. Как видно из данных табл. 3.1.5, вкусовой порог чувствительности для экстрактов из травы пустырника, плодов барбариса, цветков липы, травы зверобоя, листьев смородины черной, малины, лианы лимонника, побегов леспе-децы плодов боярышника, шиповника, варьировал от 2 до 7 см , а для экстрактов из корней солодки, элеутерококка, плодов бархата, травы донника, зелени петрушки, травы душицы, мелиссы, кипрея, листьев мяты, крапивы - от 0,3 до 2 см3.
Скрининг ингредиентов для эмульсионной продукции со специ альными свойствами
С целью установления возможности использования сапонинсодержащего сырья для получения эмульгаторов были выбраны корни следующих дикоросов - аралии маньчжурской (Aralia mandshurica Rupr. et Maxim), элеутерококка колючего {Eleutherococcus senticosus Max.), мыльнянки лекарственной {Saponaria officinalis) и солодки голой (Clycyrrhizia glabra L.).
При разработке технологии получения экстрактов-эмульгаторов из корней растений за основу был взят способ приготовления отвара мыльного корня, используемого в качестве пенообразователя в производстве халвы
Справочник кондитера ,1966]. Было исследовано влияние размера корней, объема воды, времени набухания и выварки на полноту экстракции сухих веществ, поскольку известно, что массовая доля растворимых сухих веществ находится в прямой зависимости от этих параметров.
В своей работе для приготовления экстракта из свежих корней мыльнянки (ЭКМ) мы использовали корни длиной 30-50 см, диаметром от 2 до 6 см, которые после замачивания резали на кусочки длиной 3-5 см. Кроме этого использовали высушенные корни мыльнянки, которые тщательно промывали в воде для удаления с их поверхности земли и пыли. Для лучшей экстракции корень мыльнянки предварительно замачивали в горячей воде (60-70С) в течение 2-3 часов и измельчали на куски длиной 4 - 6 см толщиной 1 -2 см.
Исследовались варианты и с более измельченными корнями мыльнянки. Оптимальным оказался вариант с корнями мыльнянки размером 5 — 6 см диаметром 0,5 - 1,0 мм. Корни помещали в варочный котел с паровой рубашкой, заливали их питьевой водой и вываривали в течение 2-3 часов до полу-чения экстракта плотностью 1,05 г/см . Для более полного извлечения сапонинов из корней после слива первого отвара вываривание повторяли 3-4 раза с добавлением питьевой воды. Собранные отвары процеживали через фильтр и уваривали до плотности 1,05 г/см . Отвар корней мыльнянки должен быть темно-коричневым, без посторонних запахов, в нем должно содержаться около 10% растворимых сухих веществ, из которых примерно половину будет составлять сапонин.
В результате исследований было установлено, что измельчение сырья на более мелкие фрагменты, сокращает продолжительность варки корня до получения необходимой концентрации растворимых сухих веществ. Масса корня при замачивании, за счёт набухания увеличивается на 34%, однако при этом корень размягчается незначительно и с трудом режется ножом. При варке масса корней увеличивается на 50% от массы сухих корней. Выход ЭКМ с плотностью 1,05 кг/м3 составил 30% от начального объёма воды. Накопление экстрактивных веществ мыльного корня в процессе термической обработки показано в табл. 3.2.1.
Полученный отвар с заданным количеством сухих веществ имеет тёмно-коричневый цвет и горький вкус. Установлено, что концентрация растворимых сухих веществ в экстракте и его плотность прямо пропорциональна времени варки.
В данной работе для приготовления экстракта из корней солодки (ЭКС) мы использовали корни длиной от 15-20 см и диаметром 0,5-1,0 см , которые после замачивания резали на куски длиной 5-6 см. Для приготовления ЭКС брали и измельчённые почти до порошкообразного состояния корни, так называемое фармакопейное сырьё, чтобы уменьшить потери исходного сырья.
В процессе экстрагирования было установлено, что при замачивании крупные куски корней солодки набухают незначительно. После варки их масса увеличивается на 15%. Выход экстракта с плотностью 1,120 г/см составляет 10% от первоначального объёма воды.
При смешивании мелкоизмельченных до порошка корней солодки с питьевой водой в соотношении 1:10 образуется плотная набухшая масса, из которой экстракт получить практически невозможно, поэтому приготовление ЭКС вели при гидромодуле 1:20. Выход экстракта при варке в течение 3 часов составляет 7,5% от первоначального объёма воды, но низкая концентрация растворимых сухих веществ и низкие поверхностно-активные свойства приводят к тому, что после 3 часовой варки отфильтрованные экстракты требуют упаривания до заданной концентрации растворимых сухих веществ.
Определение допустимых интервалов содержания наполнителей и стабилизаторов в рецептурах различных паст
Как видно из полученных результатов, наибольшую стойкость (73 %) имеет эмульсия, приготовленная с модифиланом в количестве 7 %. С увеличением содержания доли модифилана в эмульсии ее стойкость снижается до 60 %. Полученные данные по устойчивости эмульсии свидетельствуют о том, что объём дисперсной фазы (масло), отслоившейся после центрифугирования эмульсии в течение 10 минут был довольно значительный и составил 5,8 см3. Согласно требованиям ГОСТ на майонезы, стойкость эмульсии для низкожирных майонезов должна составлять не менее 96%. Следовательно, рассматриваемая модельная система не приемлема для разработки на ее основе эмульсионной продукции высокого качества.
При исследовании динамики вязкости в образцах эмульсии, приготовленной с использованием модифилана с 3 %-ной массовой долей растворимых сухих веществ, наблюдали более высокие значения этого показателя. При введении в систему модифилана в количестве 9-10 % также было отмечено увеличение показателя вязкости (32,1 Па с). При введении большого количества модифилана (до 12 %) вязкость снижается незначительно - до 31,8 Па с. Наиболее существенное снижение значений показателя вязкости (27,2 Па с) наблюдалось при увеличении массовой доли модифилана до 14 %. Выявлено, что при введении модифилана в систему в количестве от 7до 12 % темп изменения показателя вязкости значительно ниже, чем при других концентрациях модифилана, т.е наступает относительная стабильность реологических показателей данной модельной системы. Значения показателя предельного напряжения сдвига исследуемой системы возрастают с 15,3 Па до 128,3 Па при введении модифилана в количестве до 8 %. При дальнейшем увеличении массовой доли модифилана происходит некоторая стабилизация, а затем незначительное снижение показателя прочности эмульсии до 122,1 Па.
Приведенные на рис. 3.2.18 данные по стойкости эмульсии согласуются с отмеченной выше зависимостью реологических показателей от количества модифилана в модельной системе. Наиболее равновесной и устойчивой (стойкость эмульсии 100 %) система становится при введении стабилизатора в количестве от 6 до 12%. Несмотря на то, что при большем количестве модифилана в системе ее стойкость снижается до 96 %, это значение удовлетворяет требованиям ГОСТа на низкокалорийные майонезы.
В модельных образцах эмульсии с использованием модифилана с содержанием 5 % растворимых сухих веществ показатель вязкости плавно возрастает от 24 до 40,0 Па с при увеличении концентрации модифилана в системе до 12 %. Дальнейшее повышение массовой доли стабилизатора вызывает незначительное снижение значений показателя вязкости до 39,6 Па с. Было отмечено, что показатель ПНС возрастает более высокими темпами с 50,2 Па до 142,3 Па при введении в систему модифилана в количестве от 1 до 7 % соответственно. При увеличении количества модифилана до 12 % наблюдалось снижение темпа роста данного показателя, который составил 160,0 Па. Дальнейшее введение модифилана снижает прочностные характеристики эмульсии незначительно до 155,8 Па. Показатели стойкости данной модельной системы наиболее высокие. Равновесного состояния система достигает уже при введении 4 % стабилизатора (97 %) и остается устойчивой (стойкость эмульсии 100 %) при увеличении массовой доли модифилана до 14 %. По-видимому, увеличение модифилана с высоким содержанием растворимых сухих веществ (5 %) ведет к росту контактов межмолекулярных пространственных связей в единице объема. При определенной концентрации число контактов становится достаточным для формирования адсорбционных слоев на поверхности раздела фаз и элементов структурной сетки геля.
Аналогичные данные получены при использовании в модельной системе гидроколлоида ламиналя.
Таким образом, по результатам исследований реологических свойств модельных систем эмульсий ЭКМ+масло+гидроколлоид, можно сделать вывод о том, что показатели вязкости и предельного напряжения сдвига возрастают прямо пропорционально увеличению количества растворимых сухих веществ в биогелях. Наиболее близкие значения этих показателей характерны для модельных систем с использованием гидроколлоида с массовой долей растворимых сухих веществ 3 и 5 %. Для модельной системы с модифиланом (1% растворимых сухих веществ) характерно нестабильное состояние эмульсии при введения стабилизатора в количестве уже более 6 %. Содержание модифилана в данной системе менее 6 % недостаточно для обогащения продукта биологически акитивными веществами, содержащимися в морской капусте.
Нами было отмечено, что с повышением количества растворимых сухих веществ в модифилане возможно увеличить его массовую долю в модельной системе, тем самым, повышая биологическую ценность готовых эмульсий и их профилактическую направленность. Так, в системе с использованием модифилана с массовой долей растворимых сухих веществ 1% наивысшие значения реологических показателей наблюдали при количестве модифилана от 4 до 8 %, а в системе с модифиланом с массовой долей растворимых сухих веществ 3 % - от 6 до 12 %. Относительная стабильность реологических показателей модельной системы с использованием модифилана с 5 % растворимых сухих веществ наступает при введении модифилана в количестве 8 %. Однако, следует отметить, что использование модифилана с такими характеристиками в количестве более 9 % ухудшает сенсорное восприятие эмульсий за счет появления зеленоватого цвета, специфического привкуса морской капусты, чрезмерной густоты. Использование данной модельной системы для разработки десертных крем-паст приводит к приобретению ею излишней плотности, не свойственной данному виду продукта.
На основании исследования реологических, органолептических показателей качества и стабильности эмульсионной продукции нового ассортимента была выбрана оптимальная модельная система ЭКМ-модифилан-масло, включающая в качестве стабилизатора модифилан с массовой долей растворимых сухих веществ 3 % при количественном содержании его от 6 до 12 %. Результаты реологических исследований комплекса ЭКМ-модифилан подтверждаются данными изучения его эмульгирующей способности (табл.3.2.30).
