Введение к работе
Актуальность проблемы. Программой социально-экономического развития северо-восточных территорий Российской Федерации предусмотрено использование местного сельскохозяйственного растительного сырья для промышленного производства функциональных продуктов, способствующих оздоровлению и повышению качества жизни людей. В современных условиях возрастают требования к качеству выпускаемых изделий и их ассортименту. Инновационное развитие пищевой промышленности региона возможно в результате создания высокоэффективных технологий, обеспечивающих выпуск конкурентоспособной продукции. В северных районах Красноярского края огромное значение имеет рацион питания населения, направленный на сохранение здоровья его жителей. Важным условием модернизации производства продуктов массового питания в регионе является наиболее полное, рациональное и научно обоснованное использование местных источников растительного сырья, в том числе плодов и ягод.
Решение задачи разработки безотходных технологий и применения функциональных продуктов в условиях северных районов страны и Восточной Сибири должно идти за счет максимального использования местного сырья. Внимание к проблеме увеличения потребления плодов и ягод связано с тем, что они играют особую роль в обеспечении населения биологически активными веществами (Васькова и др., 1994; Гончаров и др., 2001; Колпакова, 2006), в том числе витаминами и микроэлементами. Большой резерв в решении этой проблемы представляет собственная сырьевая база Красноярского края, который располагает необходимыми ресурсами для получения высокоценных плодовых полуфабрикатов. Рациональное использование природных ресурсов предполагает комплексность переработки их с учетом частичной или полной безотходной технологии производства. Изучению этих вопросов до сих пор не уделялось должного внимания. Необходимы научно обоснованные практические рекомендации по технологии производства и рациональному использованию в массовом питании сырья из мелкоплодных яблок.
Важная народнохозяйственная проблема разработки эффективных технологий получения функциональных продуктов на основе сибирских мелкоплодных яблок определила научное направление диссертационной работы. Исследования выполнены по тематике, включённой в ГНТП Российской Федерации «Высокоэффективные процессы в перерабатывающих отраслях АПК», и согласуются с приоритетными направлениями развития науки в кондитерской отрасли, а также соответствуют основным принципам государственной политики в области здорового питания населения.
Цель и задачи исследования. Разработка технологии получения и применения функциональных продуктов из мелкоплодных яблок Восточной Сибири для улучшения качественного питания населения.
Задачи исследования. 1. Дать анализ современного состояния вопроса получения и применения функциональных продуктов для повышения пищевой ценности питания населения Красноярского края, изучить свойства мелкоплодных яблок в качестве сырья для выработки кондитерских кулинарных изделий с желейной структурой и сладких блюд.
2. Разработать методологию – модели и методику исследований для обоснования эффективных технологических процессов получения и применения продуктов из мелкоплодных яблок с учётом физико-химических показателей сырья.
3. Провести исследования и разработать технологию приготовления пюре и получения пектина из мелкоплодных яблок. Изучить физико-химические показатели сырья для выделения наиболее перспективных сортов мелкоплодных яблок в промышленной переработке.
4. Провести исследования и разработать технологию получения антоцианового красителя и применения пектиносодержащих продуктов с использованием интегрированных научно-технологических методов.
5. Провести исследования и разработать ассортимент рецептур и технологию приготовления кондитерских изделий на основе пюре из мелкоплодных яблок, мармелада для отделки кондитерских изделий.
6. Выявить возможности экономической эффективности внедрения в промышленное производство функциональных полуфабрикатов и новых видов изделий из мелкоплодных яблок.
Теоретическое и практическое решение поставленных задач позволили разработать технологии производства высококачественных кондитерских, кулинарных изделий и сладких блюд с применением пектиносодержащего сырья из мелкоплодных яблок; решить одну из проблем сырьевой базы края – удешевить и повысить качество изделий пищевой промышленности.
Научная концепция. В основу научного решения проблемы создания эффективных технологий получения и применения функциональных продуктов из мелкоплодных яблок Восточной Сибири положен комплексный подход к формированию развивающихся технологий получения пюре, пектина, пищевого красителя; исследования их физико-химических свойств; развития механизма влияния на процессы основных стадий производства; анализа функционирования технологических процессов производства; внедрения результатов исследования.
Защищаемые положения. 1. Методология технологических процессов производства пектиновых полуфабрикатов и их использование в кондитерских изделиях. Установление технологичесаких параметров СВЧ-обработки плодов.
2. Модели и методика формирования эффективных технологий производства функциональных продуктов из мелкоплодных яблок.
3. Эффективность технологических процессов получения пюре, пектина и антоцианового красителя из мелкоплодных сибирских яблок зависит от физико-химических свойств плодов яблок, в том числе от содержания пектиновых веществ в сырье.
4. Технологические инструкции и рецептуры приготовления группы пектиновых полуфабрикатов и ассортимента кондитерских изделий из мелкоплодных яблок.
Научная новизна заключается в методологии использования эффективных технологий получения и применения функциональных продуктов из мелкоплодных яблок Восточной Сибири по схеме: сырье-производство-продукция, в технологиях получения пюре, пектина и антоцианового красителя из сырья, математических моделях производственных технологических процессов. Разработанные способы получения пюре из мелкоплодных яблок, антоцианового пищевого красителя из растительного сырья, получения пектина и пектиносодержащей пасты в системе процессов производства кондитерских изделий зарегистрированы Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам в виде четырёх патентов (№ 2281306, 2335140, 2329663, 2323589).
Практическая значимость результатов исследования. Полученные результаты исследования способствуют решению важной народнохозяйственной задачи – использования местного сельскохозяйственного растительного сырья для промышленного производства функциональных продуктов с учетом безотходных технологий, способствующих оздоровлению и повышению качества жизни людей. Предложенная технология получения пектина и пектинового полуфабриката из сырья с высоким содержанием фенольных соединений апробирована в промышленных условиях Минусинского овощеконсервного завода. Разработанная технология получения пюре из мелкоплодных яблок используется на Красноярском кондитерском объединении «Краскон», Минусинской кондитерской фабрике, Абаканском плодоперерабатывающем предприятии. Материалы научных исследований включены в учебные программы ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет» по дисциплине «Технология кондитерских изделий»; электронный курс «Инновационные технологии в кондитерском производстве», а также в программу профессиональной переподготовки и повышения квалификации Крас ИПК для специалистов кондитерской промышленности.
Апробация работы. По теме диссертации опубликовано 263 научно-методические работы; из них 98 научных статей, в том числе 30 работ в ведущих рецензируемых научных изданиях определенных ВАК Российской Федерации. Соискатель имеет 4 монографии; получено 4 патента Российской Федерации на изобретения и 3 акта внедрения результатов исследования в производство и учебный процесс. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических и научно-практических конференциях разного уровня: «Совершенствование методов и форм управления торговлей и общественным питанием» (Красноярск, 1984); «Студент и научно-технический прогресс» (Красноярск, 1988); Всероссийская научно-практическая конференция «Кондитерская промышленность – XXI век», (Москва, 1998); Международная научно-техническая конференция «Техника и технология пищевых ресурсов» (Могилев, 1998); Международная научно-техническая конференция «Хлеб 99» (Москва, 1999); Международной конференции «Сырье для кондитерской промышленности 2000» (Москва, 2000); Научно-технический семинар «Новое в технике и технологии в пищевой и перерабатывающей промышленности» (Улан-Удэ, 2000); Научно-практический семинар «Сырье 2001» (Москва, 2001), Региональная научной конференция, посвященная 65-летию НГАУ (Новосибирск, 2002); Всероссийская научно-техническая конференция-выставка с международным участием «Высокоэффективные пищевые технологии и методы и средства для их реализации» (Москва, МГУПП, 2003; 2008); Всероссийская конференция, (Пенза, 2004); Международная конференция «Инноватика – 2005» (Москва, 2005); Региональная научная конференция «Аграрная наука – на рубеже веков» (Красноярск, 2005; 2006; 2007); Научная конференция «Энтузиазм и творчество молодых учёных в развитии фундаментальной и прикладной науки» (Пенза, 2006); Межрегиональная конференция «Здоровое питание – основа жизнедеятельности человека» (Новосибирск 2006; 2008); Всероссийская очно-заочная научно-практическая и научно-методическая конференция с международным участием «Инновации в науке и образовании: опыт, проблемы, перспективы развития» (Красноярск, 2007, 2008, 2009); конгрессе по питанию с международным участием «Питание и новое направление» (Москва, 2009); Научно-методический семинар НИИ Аналитического мониторинга и моделирования при ФГОУ ВПО КрасГАУ «Математическое моделирование и оптимизация технологических процессов в АПК» (Красноярск, 2010).
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 375 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа иллюстрирована 86 таблицами и 42 рисунками. Список литературы включает 360 наименований, в том числе 120 – зарубежных авторов.
Похожие диссертации на Технологии получения и применения функциональных продуктов из мелкоплодных яблок Восточной Сибири
