Введение к работе
1.1 Актуальность работы. Создание и производство продуктов питания функционального назначения является одной из основных тенденций в развитии пищевой промышленности и приоритетным направлением государственной политики в области сохранения и укрепления здоровья населения РФ.
Учеными разных стран сформулированы методологические принципы разработки и производства пищевых продуктов, обогащенных функциональными ингредиентами. В меньшей степени проработано направление, связанное с созданием натуральных функциональных продуктов питания, содержащих биологически активные вещества в естественной форме и в физиологически значимых количествах. В связи с этим актуальной задачей является разработка технологий, позволяющих эффективно использовать биопотенциал пищевого сырья и производить натуральные продукты, обладающие позитивным действием на здоровье человека.
Большие возможности для конструирования продуктов питания с направленными физиолого-биохимическими свойствами открывает многокомпонентный состав салатов, объемы потребления которых неуклонно растут. Обоснованный выбор растительного сырья и его комбинирование с животным сырьем обеспечивает получение конечного продукта с высокой пищевой ценностью, функциональной активностью и благоприятными вкусовыми качествами.
В качестве источников функциональных ингредиентов наряду с широко распространенным растительным сырьем большой интерес представляют нетрадиционные виды: топинамбур и шефердия. Клубни топинамбура накапливают значительные количества инулина и олигофруктозы, поэтому могут служить основой для производства продуктов пребиотической направленности; ягоды шефердии представляют собой природный источник витаминов, антиоксидантов, пищевых волокон, обладают приятным вкусом и ароматом, однако литературные данные об их использовании в салатах отсутствуют.
Существенно повысить пищевую ценность салатов позволяет использование в качестве компонентов брынзы и креветок – источников биологически полноценных и легкоусвояемых белков.
Максимальное сохранение полезных свойств сырья обеспечивает низкотемпературное консервирование, однако в секторе функциональных продуктов охлажденные и замороженные салаты практически не представлены. В научно-технической литературе отсутствуют четкие рекомендации по сортоотбору топинамбура для низкотемпературного консервирования, замораживанию шефердии и брынзы, составлению рецептур салатов функционального назначения. Это обусловливает необходимость исследований химико-технологических и биохимических свойств указанных видов сырья, их изменений под действием низких температур для обоснованного выбора способов и режимов технологической обработки при производстве салатов. Такие исследования имеют не только прикладное, но и теоретическое значение, так как позволяют глубже понять механизм действия холода на биологические объекты.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с приоритетным направлением развития науки, технологий и техники «Технологии живых систем» и тематическим планом НИР кафедры технологии молочных и консервированных продуктов КубГТУ № 1.3.6-10 «Создание инновационных технологий продуктов здорового питания из животного и растительного сырья».
1.2 Цель работы. Целью настоящей работы явилась разработка технологии охлажденных и замороженных комбинированных салатов функционального назначения.
1.3 Основные задачи исследования:
- исследование химико-технологических и биохимических показателей клубней топинамбура современных сортов как сырья для производства охлажденных и замороженных салатов;
- обоснование и разработка способа инактивации окислительно-восстановительных (ОВ) ферментов клубней топинамбура путем бланширования в анолите;
- оценка химико-технологических свойств ягод шефердии как компонента замороженных салатов;
- исследование изменений органолептических, физико-химических и микробиологических показателей брынзы в процессе замораживания и хранения, и оценка целесообразности ее использования в составе замороженных салатов;
- разработка рецептур комбинированных салатов функционального назначения с применением методов компьютерного моделирования;
- разработка технологии охлажденных и замороженных комбинированных салатов функционального назначения, определение допустимых сроков хранения;
- разработка технической документации на новые виды охлажденных и замороженных комбинированных салатов функционального назначения;
- оценка органолептических, физико-химических показателей и показателей безопасности комбинированных салатов функционального назначения;
- опытно-промышленная апробация разработанных продуктов и оценка экономической эффективности использования разработанной технологии.
1.4 Научная новизна. Научная новизна работы заключается в теоретическом обосновании и экспериментальном подтверждении технологии производства охлажденных и замороженных салатов функционального назначения с оптимальным соотношением компонентов растительного и животного происхождения.
Впервые проведена сравнительная оценка химико-технологических и биохимических показателей клубней топинамбура сортов Интерес, Новость ВИРа и Violet de Rennes как сырья для низкотемпературного консервирования. В качестве наиболее перспективных для производства охлажденных и замороженных салатов наряду с известным сортом топинамбура Интерес рекомендован сорт Новость ВИРа.
Исследовано влияние биологических и технологических факторов на активность ОВ ферментов топинамбура: полифенолоксидазы (ПФО), пероксидазы (ПО) и аскорбатоксидазы (АО). Установлено, что ПФО топинамбура более термостабильна, чем ПО, что необходимо учитывать при выборе режимов бланширования клубней.
Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено, что эффективным способом инактивации ОВ ферментов клубней топинамбура является бланширование в среде анолита (температура бланширования 85–90 С, время 5–7 минут, рН 4,0–4,5).
Впервые показано, что замораживание мелкокусковой брынзы и ее хранение при температуре минус 18 С обеспечивает длительное сохранение продукта без существенных изменений качества, что позволяет рекомендовать использовать ее как компонент быстрозамороженных салатов и других замороженных продуктов.
Научно обоснованы принципы рационализации рецептурного состава салатов, разработаны новые пищевые композиции на основе топинамбура, сбалансированные по ряду показателей: содержание белков, пищевых волокон, кальция, фосфора, железа, витаминов А и С.
Новизна предложенных технических решений подтверждена получением патента РФ на полезную модель № 82994 от 24.02.2009 г.
1.5 Практическая значимость. На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны рецептуры и технология охлажденных и замороженных комбинированных салатов функционального назначения. Обоснованы и разработаны оптимальные режимы проведения бланширования клубней топинамбура с использованием анолита.
Разработана техническая документация: ТУ 9165-268-02067862-2010 «Салаты на основе топинамбура охлажденные» и ТУ 9165-282-02067862-2010 «Салаты на основе топинамбура быстрозамороженные» и технологические инструкции к ним. Проведена промышленная апробация предложенной технологии в производственных условиях ООО «Яна» и ООО «Комбинат питания».
Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии составит 10–14 тыс. руб. на 1 т готовой продукции.
1.6 Апробация работы. Основные результаты работы доложены, обсуждены и одобрены на международных конференциях «Перспективные нано- и биотехнологии в производстве продуктов функционального назначения» (г. Краснодар, 2007), «Пища. Экология. Качество» (г. Новосибирск, 2008), «Техника и технология пищевых производств» (г. Могилев, 2009), «Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: достижения, проблемы, перспективы» (г. Пенза, 2009), «Олимпиада 2014: технологические и экологические аспекты производства продуктов здорового питания» (г. Краснодар, 2009), «Пищевые технологии и биотехнологии» (г. Казань, 2010).
1.7 Публикации. По материалам диссертации опубликовано 22 научные работы, в том числе 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получен патент РФ на полезную модель.
1.8 Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора научно-технической и патентной литературы, методической части, экспериментальной части, выводов, списка литературы (276 источников, в том числе 90 – иностранных авторов) и приложений. Текст диссертации изложен на 212 страницах компьютерного текста, содержит 28 таблиц и 35 рисунков.
