Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 13
1.1 Роль интродукции сельскохозяйственных культур в современных условиях 13
1.2 Краткая биосистематическая характеристика паслена как объекта исследований 16
1.3 Основные факторы, влияющие на рост, развитие, урожайность и качество плодов паслена Санберри
1.4 Основные факторы хранения: температура, влажность, газовый состав 22
1.5 Биохимический состав, пищевые и лечебные свойства плодов паслена Санберри 29
1.6 Производство продуктов функционального, диетического и лечебного питания в Российской Федерации и его перспективы
1.7 Состояние производства функциональных продуктов питания из растительного сырья в РФ 41
1.8 Состояние и перспективы производства натуральных пищевых красителей из растительного сырья 44
Глава 2 Объекты, условия и методы проведения исследований 56
2.1 Объект исследований 56
2.2 Условия проведения исследований 57
2.3 Методы проведения исследований
2.4 Схемы опытов 63
Глава 3 Влияние отдельных агротехнических элементов на урожайность и качество плодов паслена Санберри 66
3.1 Влияние способов выращивания рассады и густоты стояния растений на урожайность и качество плодов паслена Санберри 66
3.2 Биохимическая оценка плодов паслёна Санберри 75
Глава 4 Изучение способов хранения плодов паслена Санберри 82
4.1 Влияние способов уборки условий хранения на величину и структуру естественной убыли 82
4.2 Влияние способов уборки и условий хранения на биохимические показатели плодов паслена Санберри 84
Глава 5 Разработка рецептур и инновационных технологий переработки плодов паслена Санберри 87
5.1 Разработка рецептуры и технологии производства желе для функционального питания из плодов паслена Санберри 87
5.2 Разработка технологической схемы производства желе для функционального питания из плодов паслена Санберри 90
5.3 Технологическая инструкция для промышленного производства желе из плодов паслена Санберри 97
5.4 Технологическая инструкция приготовления пищевого красителя из выжимок плодов паслена Санберри 100
5.5 Результаты исследований желе и красителя по пищевой ценности и содержанию функциональных ингредиентов 102
5.6 Оценка безопасности сырья 109
Глава 6 Экономическая эффективность выращивания, хранения и переработки паслена Санберри 111
6.1 Экономическая эффективность выращивания паслена Санберри в открытом грунте ЦЧР 111
6.2 Экономические показатели при хранении плодов паслена Санберри 113
6.3 Экономическая эффективность переработки плодов паслена Санберри 114 Заключение 118 Практические рекомендации 121
Список литературы .
- Основные факторы хранения: температура, влажность, газовый состав
- Методы проведения исследований
- Биохимическая оценка плодов паслёна Санберри
- Разработка технологической схемы производства желе для функционального питания из плодов паслена Санберри
Введение к работе
Актуальность темы исследований. На протяжении последних 20 лет в России производство овощей остается недостаточным, а ассортимент их весьма ограниченным (Сирота, 2010; Литвинов, 2012). Введение в культуру нетрадиционных и редких культур с высокой урожайностью, пищевой ценностью и экологической пластичностью является существенным резервом увеличения объемов производства и расширения ассортимента ценной пищевой продукции (Пивоваров, 2007; Кононков, 2008; Тутельян, 2005, 2009).
Одной из малораспространенных и малоизученных культур в России является паслен Санберри (Мартынюк, 2000). В литературе имеется достаточно много сведений о ценных лечебно-профилактических свойствах плодов Санберри при лечении гипертонии, стенокардии, язвы желудка, гепатита, ревматизма, аденомы простаты, астмы и многих других болезней. Безусловными достоинствами паслена Санберри являются высокое содержание биологически активных веществ, неприхотливость к условиям выращивания и высокая (до 10 кг с растения) урожайность.
Степень разработанности темы. Отечественными учеными (Вигоров, 1979; Дамбаев, Тодорхоев, 2009; Долматова, 2014; Наймушина, Кротова, 2006) показаны большие потенциальные возможности паслена Санберри как сырья для производства пищевых продуктов и ингредиентов с повышенной пищевой и биологической ценностью. Вместе с тем для промышленного выращивания паслена Санберри и его переработки недостаточно:
научных и практических рекомендаций по агротехнике выращивания (возрасту рассады, схемам и срокам высадки в открытый грунт, поливам и т.д.);
рекомендаций по режимам и способам хранения плодов паслена Санберри на сырьевых площадках;
научных разработок по применению плодов паслена Санберри в производстве продуктов питания функционального назначения;
рекомендаций по получению натуральных пищевых красителей из плодов паслена Санберри или отходов от его переработки.
Цель и задачи исследований. Цель работы - совершенствование элементов технологии выращивания и хранения плодов паслена Санберри для комплексной переработки в желе функционального назначения и натуральные пищевые красители.
Задачи исследований:
изучить влияние густоты стояния растений на урожайность паслена Сан-берри при выращивании по технологии горшечной и безгоршечной рассады в открытом грунте ЦЧР;
изучить влияние способов уборки (с кистями и без кистей) на сохраняемость и качество плодов при хранении в холодильной камере и неконтролируемых условиях;
разработать рецептуру и комплексную малоотходную технологию переработки плодов паслена Санберри в низкокалорийное желе и натуральные пищевые красители из вторичных отходов производства;
- разработать и утвердить пакет технической документации (СТО) и промыш-
ленно апробировать разработанные технологии производства новых видов продук
тов питания с повышенной пищевой ценностью: «Желе из паслена Санберри функ
циональное» и «Краситель пищевой из паслена Санберри»;
- дать экономическую оценку изучаемым способам выращивания паслена
Санберри в открытом грунте ЦЧР, технологиям хранения и переработки плодов в
низкокалорийное желе и пищевые натуральные красители.
Научная новизна. Впервые в условиях открытого грунта ЦЧР изучено влияние густоты стояния растений на урожайность паслена Санберри при выращивании из горшечной и безгоршечной рассады. Установлено, что плоды паслена Сан-берри, выращенные в условиях открытого грунта ЦЧР, являются ценным источником минеральных (калия, железа, марганца, йода), биологически активных (аскорбиновой кислоты, органических кислот, пектиновых веществ, комплекса антиокси-дантов) и красящих веществ (антоцианов). Изучено влияние способов уборки (с кистями и без кистей) на сохраняемость и качество плодов паслена Санберри в неконтролируемых условиях и в холодильной камере. Научно обоснованы рецептуры производства новых видов продуктов питания с повышенной пищевой ценностью: желе из сока и пюре паслена Санберри пониженной калорийности и пищевой анто-циановый краситель из отходов производства.
Теоретическая и практическая значимость работы:
1. Изучены и рекомендованы производству элементы технологии выращива
ния паслена Санберри в открытом грунте ЦЧР (возраст и способ выращивания рас
сады, густота стояния растений), обеспечивающие получение урожая товарных
плодов на уровне 43,0-47,4 т/га;
-
Определены основные биохимические и химические показатели плодов паслена Санберри, выращенных в открытом грунте ЦЧР (содержание биологически активных и минеральных веществ);
-
Разработан способ производства желе из паслена Санберри для функционального питания, на который получен патент № 2601600;
-
Разработан способ производства пищевого красителя из паслена Санберри, на который получен патент № 2601585;
-
Разработаны комплекты нормативно-технических документов: Технологические инструкции (ТИ) и Стандарты организаций (СТО) на производство новых видов пищевой продукции функционального назначения: СТО 00493534 – 031 -2016 «Желе из паслена Санберри функциональное» и СТО 00493534 – 032 - 2016 «Красители пищевые из паслена Санберри»;
6. Материалы диссертационной работы используются в ФГБОУ ВО Мичу
ринский ГАУ при подготовке бакалавров обучающихся по направлению 35.03.07
«Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции».
Методология и методы исследования. Основой исследований по теме диссертационной работы является методология конструирования пищевых продуктов и ингредиентов из нетрадиционного растительного сырья, основанная на достижениях отечественных ученых в области интродукции, хранения и инновационных технологий переработки малоизученного растительного сырья в функциональные
продукты и пищевые ингредиенты (Кононков, 2008, Гинс, 2011, Гудковский, 1990, Влазнева, 2011, Макаров, 2010, Тутельян, 2008).
В работе использовались общепринятые органолептические и специальные инструментальные методы исследований, а также статистические методы обработки основных экспериментальных данных для получения достоверности основных результатов.
Основные положения, выносимые на защиту:
1.Элементы агротехники выращивания паслена Санберри в условиях открытого грунта ЦЧР.
2. Сохраняемость и качество плодов паслена Санберри в неконтролируемых
условиях и в условиях холодильной камеры.
3. Технологии переработки плодов паслена Санберри в низкокалорийное
желе функционального назначения из сока и пюре.
4. Технологии получения натурального пищевого красителя из вторичных от
ходов паслена Санберри от получения сока и пюре.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности.
Исследования, проведенные в рамках диссертационной работы, соответствуют п.1, 2, 6 и 9 паспорта научной специальности 05.18.01 «Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства».
Степень достоверности и апробация результатов исследований.
Достоверность полученных данных обеспечивалась:
-
Применением современных методов исследований;
-
Статистической обработкой основных экспериментальных данных;
-
Широкой апробацией результатов исследований в научной общественности.
Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных заседаниях кафедры технологии производства, хранения и переработки продукции растениеводства Мичуринского ГАУ (2013-2015 гг.); на заседаниях Ученого совета Технологического института (2013 г.) и Плодоовощного института им. И.В. Мичурина (2014-2015 гг.); на 66, 67 и 68-й научно-практических конференциях студентов и аспирантов Мичуринского ГАУ (2014, 2015, 2016 гг.); на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы современного садоводства» (Мичуринск, 2014); на Международных научно-практических конференциях: «Инженерное обеспечение инновационных технологий в АПК» (Мичуринск, 2014); «Производство и безопасность сельскохозяйственной продукции: менеджмент качества и безопасности» (Воронеж, 2015); «Инновационные технологии продуктов здорового питания» (Мичуринск, 2015); «Основы повышения продуктивности агроценозов» (Мичуринск, 2015); «Инновационные технологии в области хранения и переработки сельскохозяйственного сырья: фундаментальные и прикладные аспекты» (Воронеж, 2015); «Инновационные пищевые технологии в области хранения и переработки сельскохозяйственного сырья: фундаментальные и прикладные аспекты» (Воронеж, 2016); «Агротехнологические процессы в рамках импортозамещения» (Мичуринск, 2016).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 2 патента (№ 2601585; № 2601600).
Личный вклад соискателя. Представленная диссертационная работа выполнена на основе исследований, проведенных автором лично в период с 2013 по 2015 гг.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 160 страницах, включая 143 страниц основного текста, состоит из введения, 6 глав, заключения, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа включает 32 таблицы, 6 рисунков в тексте, 16 приложений. Список литературы содержит 198 наименований, в том числе 12 на иностранном языке.
Основные факторы хранения: температура, влажность, газовый состав
В современном обществе проблема качества питания тесно связана со здоровьем нации и продолжительностью жизни. Многие болезни у современного человека возникают из-за неправильного питания и в первую очередь из-за дефицита минеральных и биологически активных веществ, в том числе антиоксидантов (Алексеева, 2007; Баранчикова, 2001; Доронин и др., 2009; Кислухина, 2004; Кононков, 2007; Кононков, Пивоваров и др., 2008; Кравченко и др., 2011; Кротов, Шлепаков,1997). Понимая, что овощи являются мощнейшим регулятором здоровья во многих странах мира, в том числе и в Российской Федерации приняты государственные программы по улучшению качества питания, развитию овощеводства, плодоводства и других отраслей сельскохозяйственного производства (Указ Президента Российской Федерации от 30 января 2010 г. № 120 «Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации»; Распоряжение Правительства РФ от 25.10.2010 №1873-р «Об утверждении основ государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года»; Распоряжение Правительства РФ от 17.04.2012 №559-р «Об утверждении Стратегии развития пищевой и перерабатывающей промышленности РФ на период до 2020 года»). Принятые Государственные программы получили самое широкое развитие в соответствующих отраслях ЦЧР и других регионов страны (План мероприятий по реализации «Региональной политики в области здорового питания населения Тамбовской области на период до 2020 года, от 5.06. 2012).
Благодаря реализации принятых программ, производство овощей в мире за последние 15-20 лет выросло более чем в 2 раза (с 469 млн. т в 1990 году до 908,8 млн. т в 2007 г и до 966 млн. т в 2010 году) (Литвинов, 2008; Разин, Сурихина, 2013). Лидерами по объемам производства овощей и бахчевых культур являются Китай (451,6), Индия (77,2), США (38,8) и Турция (25,7 млн. т) на долю которых приходится более 70% мирового объема производства овощной продукции (Литвинов, 2011). Удельный вес Российской Федерации в мировом объеме производства овощей колеблется от 1,3 до 1,5 %. При этом по валовому сбору и посевным площадям Россия стабильно входит в десятку ведущих стран мира, а по урожайности (в разные годы и по разным данным) занимает места с 20 по 57 (Литвинов 2006, 2011; Разин, Сурихина, 2013).
Потребление овощей в России на протяжении последних 20 лет было весьма изменчивым и не стабильным. Так, в 90-е годы наблюдалась тенденция снижения уровня потребления овощей (со 102 кг в 1986 г до 70 кг на одного человека в год в 1997 г). В двухтысячные годы благодаря некоторым положительным изменениям в отрасли собственное производство овощей на душу населения увеличилось с 89 кг в 2001 г до 94 кг в 2004 г и до 102 кг на одного человека в 2012 году (Литвинов, 2011; Разин, Сурихина, 2013). В 2011 и 2012 годах площади под овощными культурами увеличились до 698 и 681 тыс., а урожайность возросла до 281 и 276 ц/га, что позволило получить достаточно высокий валовой сбор овощей - 14,7 и 14,6 млн. т соответственно. Однако обеспечить физиологическую норму потребления овощей, рекомендованную институтом питания РАМН, за счет собственного производства пока не удается (Разин, Сурихина, 2013).
Понимая сложность ситуации, Указом Президента Российской Федерации от 30 января 2010 года № 120 утверждена «Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации». Положения «Доктрины …» получили свое развитие в программах, регламентах и распоряжениях Правительства РФ и соответствующих министерств и ведомств (Основы Государственной политики РФ в области здорового питания населения на период до 2020 года утвержденные распоряжением Правительства РФ от 25 октября 2010 г №1873-р).
В рамках реализации этих документов перед овощеводами страны стоят следующие основные задачи: - увеличение объема производства овощей; - расширение ассортимента и качества овощной продукции; - понижение токсичности; - интродукция новых и редких растений и создание на их основе продуктов питания и пищевых добавок с высоким содержанием БАВ.
В научной литературе имеется достаточно много доказательств, что в настоящее время интродукция сельскохозяйственных растений (как за счет натурализации, так и за счет акклиматизации) является актуальной задачей (Кононков, Гинс, 2008). Объясняется это тем, что в связи с научно-техническим прогрессом уменьшается физическая нагрузка и изменяется структура питания, поэтому в последние десятилетия создается теория «адекватного» питания, в котором важная роль отводится натуральным фруктам и овощам с высоким содержанием БАВ. Исследования последних лет выявили эффективность применения общеукрепляющих и иммуномодулирующих средств, биологически активных добавок (БАД) и антиоксидантов разработанных на основе растительного сырья в повышении устойчивости организма к широкому спектру стрессоров окружающей среды. К сожалению, овощные культуры, которые традиционно используются в Российской Федерации (капуста, свекла, морковь, огурец, томат, кабачок) не могут удовлетворить потребности организма в БАВ и антиоксидантах вследствие их невысокого содержания (Яшин, Черноусова, 2007). Поэтому поиск новых растений с высоким содержанием биологически активных веществ (БАВ) и антиоксидантов (АО), их интродукция и биохимическая селекция для создания продуктов нового поколения и пищевых биологически активных добавок (БАД) является чрезвычайно актуальной задачей (Кононков, Пивоваров, 2008).
Методы проведения исследований
Меняется окраска антоцианов и при образовании комплексов с различными металлами: соли магния и кальция имеют синюю окраску, калия - красно – пурпурную. Увеличения числа метильных групп в молекуле антоцианов сдвигает окраску в сторону красных оттенков. Представителями этой группы являются собственно антоцианы, энокраситель и экстракт из черной смородины.
Энокраситель (Е163ii) получают из выжимок темных сортов винограда и ягод бузины в виде жидкости интенсивно красного цвета. Представляют собой смесь окрашенных, различных по своему строению органических соединений, в первую очередь антоцианинов и катехинов. Окраска продукта энокрасителем зависит от рН среды: красная окраска в подкисленных растворах, синие оттенки в нейтральных и слабощелочных средах.
Поэтому при использовании энокрасителя в кондитерской промышленности одновременно применяют и органические кислоты для создания необходимой кислотности среды.
В последнее время начали использовать в качестве желтых и розово – красных красителей пигменты антоциановой природы, содержащиеся в соке черной смородины (Е163ii), кизила, красной смородины, клюквы, брусники, пигменты чая, содержащие антоцианы и катехины, а также краситель темно-вишневого цвета, выделенный из столовой свеклы – свекольный краситель (Е162). Составной частью его является бетанин (Нечаев и др., 2004.).
Интерес к натуральным пищевым красителям в последнее время значительно возрастает, поскольку в них содержатся биологически активные, вкусовые и ароматические вещества, которые придают готовым продуктам не только привлекательный вид, но и естественный аромат, вкус и дополнительную пищевую ценность. Получены пищевые красители по инновационным технологиям из столовой свеклы, темно-вишневого цвета, со вкусом кисло-сладкого граната, и лепестков шток-розы. Разработан ряд красителей из желтой части древесины маклюры, тута, скумпии и корки плодов граната, которые по химической природе относятся к полифенольным соединениям. Они представляют собой желтый сыпучий порошок, хорошо растворимый в воде и спирте, могут быть использованы в производстве кондитерских изделий и безалкогольных напитков. Идет активный поиск препаратов - красителей животного происхождения. Перспективным считают использование продуктов моря. В нашей стране применяется красный краситель, полученный из криля. Основу технологии производства натуральных пищевых красителей составляют процессы экстракции. Выбор того или иного способа выделения красителя из природного сырья зависит от особенностей самого сырья, свойств извлекаемого пигмента, задач и направлений его применения для окрашивания пищевой продукции.
Чаще всего натуральные пищевые красители получают из природного сырья в виде соков и экстрактов, извлекая пигменты соответствующим растворителем. Для экстракции водорастворимых пигментов (антоцианов) используют воду или этанол. Липофильные пигменты (хлорофиллы, каротиноиды) выделяют с помощью неполярных растворителей, растительных масел. Содержание красящих веществ в исходном сырье часто низкое (1-4 %), поэтому используются специальные приемы для их очистки и концентрации.
Оценка качества натуральных красителей проводится на соответствие требованиям технических и нормативных документов (Крищенко, 1983). Учитывая особенность этой группы пищевых добавок, основное внимание при проведении товарной экспертизы уделяется санитарно-гигиеническим вопросам качества и безопасности (СанПин 2.3.2.1078-01; Еделев и др., 2013).
Пищевыми красителями не допускается маскировать изменение цвета продукта, вызванное его порчей, нарушением технологических режимов или использованием недоброкачественного сырья.
Известны следующие технологии и способы производства натуральных красителей из растительного сырья: -способ получения натурального пищевого красителя из растительного сырья заключается в том, что предварительно подготовленное измельченное сырье подвергают обработке ультразвуком в течение 3-7 минут при интенсивности ультразвука 0,3 Вт/см2, затем сырье обрабатывают 0,001-0,01% раствором ферментного препарата гидролитического действия при температуре 35-55С в течение 20-35 минут при соотношении сырья и раствора ферментного препарата 1:10 в пересчете на абсолютно сухое вещество. По истечении времени гидролиза ферменты инактивируют, из полученного гидролизата экстрагируют красящие вещества 40-80% растворами этанола в течение 60-80 минут при температуре 40-50С при соотношении предобработанного сырья и экстрагирующего агента 1:10 в пересчете на абсолютно сухое вещество. Полученный раствор стабилизируют гипоксеном в количестве 0,0001-0,0005% и аскорбиновой кислотой в количестве 0,001%-0,01% от количества сухих веществ в полученном фильтрате и концентрируют до содержания сухих веществ 65-80%. Изобретение позволяет повысить выход, улучшить качество получаемого пищевого красителя, эффективно использовать отходы растительного сырья, проводить экологически чистый процесс получения красителя при упрощении его технологии (Патент РФ № 2285708). - способ получения антоциановых красителей из растительного сырья, заключающиеся в обработке растительного сырья, в качестве которого используют выжимки черноплодной рябины (патент РФ №2008314), свеклу (патент РФ №2081136), виноградные отходы (патент США №3963700), морковь (патент США №4939086) чернику, черную смородину и другие ягоды (патент Чехии №292834), сок красного картофеля (патент США №6180154), лепестки шток-розы розовой или дробленую краснокочаную капусту, водными растворами кислоты и/или спирта, отделении экстракта, концентрировании и получении готового продукта
Биохимическая оценка плодов паслёна Санберри
В целом при выращивании паслена Санберри из 55-ти дневной горшечной рассады за 2 года исследований получена высокая урожайность товарных плодов - от 4,30 кг/м2 при минимальной густоте (4,1 раст./м2) до 4,43 кг/м2 при максимальной густоте стояния растений (5,7 раст./м2).
Сразу после высадки в открытый грунт безгоршечная рассада сильно увядала, теряла тургор и несколько отставала в росте. Заметное отставание в росте растений в вариантах с безгоршечной рассадой наблюдалось лишь в течение первых двух недель выращивания. Через 25-30 дней после высадки в открытый грунт различий между растениями в вариантах с безгоршечной и горшечной рассадой практически не наблюдалось.
Данные по влиянию густоты стояния растений на урожайность садового паслена Санберри при выращивании из 55-ти дневной горшечной и безгоршечной рассады представлены в таблице 5.
В результате проведенных исследований по выращиванию паслена Санберри в ЦЧР преимуществ горшечной рассады выявить не удалось. Экспериментальные данные свидетельствуют о более высокой урожайности растений выращенных из безгоршечной рассады при всех изучаемых схемах выращивания. Так, при густоте стояния 5,7; 4,8 и 4,1 раст/м2 урожайность в вариантах с безгоршечной рассадой снижалась с 4,74 до 4,70 и 4,61 кг/м2 соответственно и была выше, чем в аналогичных вариантах с горшечной рассадой на 0,31; 0,28 и 0,31 кг/м2.
Статистическая обработка данных свидетельствует о существенном влиянии способа выращивания рассады на урожайность паслена Санберри в открытом грунте Тамбовской области при 0,5-и процентном уровне значимости (НСР 05 по фактору А – 0,13 кг с 1м2).
Сравнивая способ выращивания рассады и густоту стояния растений следует отметить, что максимальная урожайность паслена Санберри - 4,74 кг/м2 получена при выращивании из безгоршечной рассады в варианте с максимальной густотой - 5,7 раст./м2. При этом существенных различий в урожайности между вариантами выращивания из безгоршечной рассады выявлено не было.
При сравнении схем выращивания следует отметить, что со снижением густоты стояния растений с 5,7 до 4,8 и 4,1 раст./м2, урожайность плодов с одного растения увеличивалась с 832 до 987 и 1130 г в вариантах с безгоршечной рассадой и с 776 до 928 и 1054 г в вариантах с горшечной рассадой соответственно. Однако при пересчете урожая с 1м2 в вариантах, как с горшечной, так и с безгоршечной рассадой достоверных различий в урожайности между изучаемыми схемами выращивания выявить не удалось.
Урожайность паслена Санберри зависит от двух основных показателей: количества плодов завязавшихся и созревших на растении и их средней массы. Таблица 6 – Влияние схем и способов выращивания рассады на количество и среднюю массу плодов паслена Санберри
Данные таблицы свидетельствуют, что при выращивании в условиях открытого грунта ЦЧР средняя масса плодов паслена Санберри изменялась от 1,52 до 1,93 г. Экспериментальные данные показали, что в варианте с безгоршечной рассадой с увеличением площади питания и снижением густоты стояния растений с 5,7 до 4,8 и 4,1 раст./м2 средняя масса плодов увеличивалась с 1,75 до 1,81 и до 1,92 г в 2014 году и с 1,52 до 1,72 и 1,79 г в 2015 г, соответственно. Аналогичная тенденция наблюдалась в вариантах с горшечной рассадой.
Анализируя данные таблиц 5 и 6, следует отметить, что при снижении густоты стояния растений урожай плодов Санберри с одного растения возрастал как за счет увеличения количества завязавшихся, сформировавшихся и созревших на растении плодов, так и за счет увеличения их средней массы. При снижении густоты стояния с 5,7 до 4,8 и 4,1 раст./м2 в варианте с безгоршечной рассадой количество созревших на растении плодов увеличивалось с 342 до 419 и до 442 штук в 2014 году и 701 до 706 и 788 штук в 2015 году соответственно. В вариантах с горшечной рассадой наблюдалась аналогичная картина, только при несколько меньшем количестве сформировавшихся и созревших на растении плодов (таблица 6).
Уборка урожая многосборовых плодовых культур одна из самых трудоемких операций на долю, которой приходится от 40 до 80% всех затрат. В сравнении с распространенными культурами семейства Пасленовые (томат, перец, баклажан, физалис) уборка паслена Санберри самая трудоемкая потому, что в ЦЧР проводится в один прием в 3-ей декаде сентября - 1-ой декаде октября. Уборку можно проводить двумя способами: отрывая созревшие мелкие ягоды массой 1,5-2,0 г от соцветий или срезая соцветия (кисти) с созревшими ягодами целиком. В первом случае возрастает трудоемкость, снижается производительность и увеличиваются сроки проведения уборочных работ, но снижается трудоемкость подготовки сырья к переработке. Во втором случае сроки проведения уборочных работ сокращаются, но возрастает трудоемкость подготовки сырья к переработке за счет необходимости отделения ягод от соцветий. В литературе нет сведений о соотношении массы плодов и кистей в структуре урожая при уборке паслена Санберри путем срезания целых кистей.
Проведенные исследования показали, что при уборке паслена Санберри путем срезания целых кистей структура урожая в годы исследований существенно не различалась между собой (таблица 7). Таблица 7 – Соотношение плодов и кистей в структуре урожая паслена Санберри
Установлено, что на долю кистей приходилось в среднем 2,76% с колебаниями по годам от 2,6 (в 2015 году) до 2,9 % (в 2014 году). В структуре урожая на долю плодов приходилось в среднем 97,24% с колебаниями от 97,1% (в 2014 году) до 97,4% (в 2015 году).
Приведены результаты экспериментальных исследований свойств функционального сырья для обоснования возможности их использования при производстве новых продуктов и ингредиентов функционального назначения. При введении в культуру новых и редких растений используемых в пищу, большое внимание уделяют их пищевой ценности, биохимическому составу и вкусовым свойствам (Вигоров, 1976).
Биохимические показатели определяли в плодах паслена Санберри, с вариантов, выращенных по схеме (90+50)/230 см. В связи с тем, что плоды Санберри, выращенные в условиях открытого грунта ЦЧР, по биохимическому составу не достаточно изучены, по результатам наших исследований приведены минимальные, максимальные и средние значения изучаемых показателей (таблицы 8-13).
Разработка технологической схемы производства желе для функционального питания из плодов паслена Санберри
Плоды паслена доставляют на предприятие автомобильным транспортом в ящиках по 10-12 кг, принимают по количеству и качеству.
Допускается принимать плоды с зонтиковидными кистями, что позволит продлить сроки хранения плодов до переработки с меньшими потерями сока.
Плоды отделяют от кистей при помощи веточкообрывной машины или вручную, затем сортируют, удаляя непригодные: недозрелые, перезрелые, поврежденные, плесневелые и растительные примеси.
Отсортированные качественные плоды моют холодной проточной водой до полного удаления загрязнений в вентиляторной или вибрационной моечной машине, с последующим ополаскивание под душевым устройством. 2. Дробление плодов, получение сока, пюре и выжимок
Чистые, подготовленные плоды подают в дробилку, где измельчают до размера частиц 5-7 мм в атмосфере пара, для предупреждения окисления биологически активных веществ кислородом воздуха. Дробленую массу подают в шнековый пресс для получения сока или в протирочную машину для протирания и получения пюре. Массу протирают через сито с диаметром отверстий сит 1 мм, при этом разделяют пюре и выжимки.
Выход сока составляет 60%, выжимки - 40%. Выход пюре составляет 70%, выжимки - 30%. Полученные сок или пюре собирают в сборник и подают в вакуум-аппарат на приготовление желе. Выжимки от протирания с содержанием влаги 83-85% направляют на приготовление пищевого антоцианового красителя. 3. Подготовка сахара- песка Сахар песок просеивают через сито 2 мм, взвешивают рецептурное количество и подают к вакуум-аппарат к плодам. 4. Выдержка массы под вакуумом Смесь сока или пюре с сахаром выдерживают при 700С сиропе под вакуумом (21-23 кПа) при включенной мешалке и постоянном перемешивании 5-7 мин до содержания РСВ 40 - 41%, затем добавляют лимонную кислоту в виде раствора для доведения рН 3,6-3,5. 5. Подготовка и внесение лимонной кислоты Лимонную кислоту взвешивают (дозируют) в количестве 0,5% от массы смеси плодов и сахара, растворяют в пятикратном количестве воды и подают в вакуум-аппарат, массу перемешивают в течение 1-2 мин, определяют рН, после чего вносят раствор пектина. 6. Подготовка пектина и внесение пектинового раствора Для приготовления желе в протертую сладкую массу добавляют 2% пектина в виде раствора. Для этого пектин просеивают через сито 2 мм, взвешивают (дозируют) и растворяют в теплой воде (350С) в соотношении 1:10 с помощью миксера, размешивая все комочки. Готовый пектиновый раствор медленно, не допуская его загущения, подают в вакуум - аппарат при включенной мешалке. 7. Приготовление желе Перемешивание желе с пектином ведут не менее 10 мин, до полного его растворения и заваривания. В готовом желе определяют массовую долю РСВ (40-41%) и рН (3,5-3,6), при необходимости корректируют внесением сахара, лимонной кислоты или свежего пюре. Готовое желе при температуре 70-750С подают на фасование в подготовленную тару. 8. Подготовка тары и крышек Тару: стеклянные банки, полимерные стаканчики и другую потребительскую тару инспектируют, моют, стерилизуют или обрабатывают 1% раствором перекиси водорода с последующим ополаскиванием горячей водой, переворачивают вверх дном для удаления остаточной воды и подают к наполнителю для заполнения готовым желе. Крышки кипятят 5 мин или также обрабатывают 1% раствором перекиси водорода. 9. Фасование желе в тару, герметичная укупорка Фасуют желе по массе в тару вместимостью 0,2 - 0,5 дм3 и затем быстро подают на укупорку крышками. Разрыв между фасованием и укупориванием не более 3 мин. Укупоренное желе подают на пастеризацию. Желе в полимерной таре пастеризуют до фасования с последующим охлаждением до 250С. 10. Пастеризация Пастеризацию желе в термостойкой таре ведут в автоклаве или пастеризаторе (тунельном) при температуре 950С в течение 10 – 20 мин с последующим охлаждением до 350С. Образцы готового желе (не менее 2 баночек) подают на термостатирование для определения микробиологической стабильности. 11. Термостатирование Термостатирование проводят в термостате при температуре 370С в течение 5 дней для выявления дефектов: бомбажа, брожения, молочнокислого брожения и т.п. 12. Этикетировка и маркировка Готовую для реализации продукцию подают на этикетирование. Этикетки с нанесенной по ГОСТ маркировкой наклеивают на баночки в соответствии с требованиями ГОСТ, подсушивают и подают на упаковку в транспортную тару. 13. Упаковка в транспортную тару Баночки с готовой продукцией укладывают в коробку из гофрированного картона с прокладками, которые изолируют банки друг от друга и исключают их повреждение. После этого коробку заклеивают скотчем. На коробку наносят транспортную маркировку и трафареты. 14. Хранение и реализация Срок годности пастеризованного желе 2 года. Хранить рекомендуется при температуре 0-250С и относительной влажности не выше 75% без доступа света, разрушающего антоцианы.