Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы 8
1.1 Современное состояние и тенденции развития потребительского рынка напитков на натуральном сырье
1.2 Инновационные подходы к обеспечению качества напитков на натуральном сырье
1.2.1 Технологии водоподготовки, используемые предприятиями пищевых производств
1.2.2 Процессы экстрагирования и способы их интенсификации 19
1.2.3 Современные технологии обеззараживания напитков
1.3 Перспективы использования ультразвукового воздействия в технологии производства напитков
1.4 Цель и задачи исследования 37
Глава 2. Постановка эксперимента 39
2.1 Планирование эксперимента 39
2.2 Объекты исследования 41
2.3 Методы исследования 42
Глава 3. Маркетинговое исследование потребительских предпочтений и анализ рынка напитков на натуральном сырье 45
3.1 Особенности формирования регионального рынка напитков на натуральном сырье
3.2 Анализ потребительских предпочтений в отношении морсов 47
Глава 4. Исследование качества основного сырья, используемого для производства морсов
4.1. Качество и безопасность воды, используемой для производства морсов региональными производителями
4.2. Исследование качества замороженной клюквы, используемой для производства морсов
Глава 5. Исследование влияния ультразвукового воздействия на технологические этапы производства морса
5.1. Влияние ультразвукового воздействия на процесс водоподготовки... 70
5.2. Влияние ультразвукового воздействия на процесс экстракции
5.3. Влияние ультразвукового воздействия на процесе обеззараживания морсов
5.4. Обоснование эффективных режимов ультразвукового воздействия в технологи производства морсов
Глава 6. Исследование влияния ультразвукового воздействия на качество, физиологическую ценность и стойкостьморсов
6.1. Товароведная оценка качества морсов 101
6.2. Исследование физиологической ценности морсов ИЗ
6.3. Исследование стойкости морсов в хранении 11"
6.4 Разработка требований к маркировке морса, произведенного с .
использованием ультразвукового воздействия
Основные выводы 127
Список литературы 129
- Технологии водоподготовки, используемые предприятиями пищевых производств
- Объекты исследования
- Анализ потребительских предпочтений в отношении морсов
- Исследование качества замороженной клюквы, используемой для производства морсов
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В последние годы наблюдается повышенный интерес населения к национальным напиткам на натуральной основе, к числу которых относятся морсы. С позиции потребительских свойств морсы все больше рассматриваются как напитки, обладающие выраженной физиологической ценностью, что и определяет положительную динамику роста этого сегмента в настоящее время.
Направление развития производства напитков в России на сегодняшний день определяется «Стратегией развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации на период до 2020 года», основными приоритетами в которой закреплены рациональное использование сырьевых ресурсов и внедрение технологических инноваций. В связи с чем, перед производителями стоит задача по совершенствованию технологии производства, позволяющей не только увеличить ассортимент напитков, но и обеспечить улучшение их потребительских свойств и как следствие конкурентоспособности.
Актуальной проблемой на сегодня остается поиск инновационных технологий, направленных не только на формирование заданного качества напитков, но и нацеленных на ресурсосберегающую переработку сырья и максимальное сохранение его физиологически ценных компонентов. Среди таких технологий можно выделить использование методов воздействия физической природы, а именно ультразвука.
Таким образом, вопрос формирования качества, физиологической ценности и интенсификации процессов производства морсов является актуальным, необходимость его изучения и определила выбор темы диссертационного исследования.
Степень разработанности. Значительный вклад в изучение вопросов экспертизы качества продуктов переработки плодово-ягодного сырья внесли М.А. Николаева, В.Г., Тихомиров, Л.А. Оганесянц. Развитию вопросов технологии производства напитков посвящены работы Е.Т. Зуева, Г.А. Гореликовой, Л.А. Маюрниковой и ряда других авторов.
Вопросами использования ультразвука в пищевых производствах в нашей стране и за рубежом активно занимаются такие ученые как С.Д. Шестаков, О.Н. Красуля, Н.В. Дежкунов, Г.А. Кардашев, M.Ashokkumar, K.S.Suslick, F.Grieser и другие.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы являлся поиск путей обеспечения качества и потребительских свойств морсов, на основе использования ультразвукового воздействия как фактора интенсификации процесса их производства.
Достижение поставленной цели предусматривает решение следующих задач:
анализ регионального рынка напитков (морсов, соков, безалкогольных и сокосодержащих напитков) и установление факторов, определяющих формирование потребительского спроса на них;
оценка качества и технологических свойств основного сырья, используемого для производства морсов;
исследование возможности интенсификации процесса производства морсов на основе использования ультразвукового воздействия;
комплексная товароведная оценка качества и исследование физиологической ценности морсов, полученных с использованием ультразвукового воздействия;
исследование стойкости морсов, полученных с использованием ультразвукового воздействия;
промышленная апробация разработанной технологии производства морсов с использованием ультразвукового воздействия.
Научная новизна:
Диссертационная работа содержит элементы научной новизны в рамках пунктов 2, 4 и 5 паспорта специальности 05.18.15.
теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность применения ультразвукового воздействия для интенсификации процесса экстракции в технологии производства морсов;
определены эффективные режимы ультразвуковой обработки для оптимизации процесса производства морсов;
установлена эффективность использования ультразвукового воздействия для обеззараживания морсов и повышения их физиологической ценности;
впервые исследован дисперсный состав морсов, полученных с использованием ультразвукового воздействия; на основе метода лазерного динамического светорассеивания показано, что ультразвук оказывает диспергирующее действие на систему морса, что приводит к улучшению потребительских свойств напитка;
показана эффективность использования ультразвукового воздействия для увеличения стойкости морсов в хранении.
Предмет исследования. Предметом исследования является качество и способ производства морса на основе использовании ультразвукового воздействия.
Теоретическая и практическая значимость работы состоит в разработке способа интенсификации технологии производства морсов путем включения в технологический процесс ультразвукового воздействия.
Разработаны рекомендации по использованию ультразвукового воздействия на предприятиях пищевой промышленности для технологии водоподготовки, заявка на изобретение № 201312378 с приоритетом от 23.05.2013г «Способ подготовки воды для пищевых производств».
Сформирована матрица зависимости потребительских достоинств готового морса от исходных технологических свойств ягодного сырья, предложен метод расчета показателя технологической пригодности ягод для производства морсов.
Предложенный способ производства морса внедрен в производственную деятельность ООО Компания «ВИТЭКС», ООО «Национальная водная компания «Ниагара», что подтверждается соответствующими актами внедрения. Разработан проект технические условия морс клюквенный, произведенный с использованием ультразвукового воздействия.
Материалы исследования используются в учебном процессе для студентов, обучающихся по направлениям 100800 «Товароведение», 260800 «Технология продукции и организация общественного питания», а также магистрантов 221400 «Управление качеством» ФГБОУ ВПО «ЮУрГУ» (НИУ).
Методология и методы исследования. Использованная в работе методология базируется на общепринятых, стандартных и оригинальных методах исследования.
Положения, выносимые на защиту:
-
Способ интенсификации процессов производства морсов на основе использования ультразвукового воздействия.
-
Состав и свойства основного сырья для производства морсов.
-
Результаты комплексной товароведной оценки качества и физиологической ценности морсов, полученных по модифицированной технологии, в сравнении с традиционным напитком.
-
Рациональные режимы ультразвукового воздействия на этапах водоподготовки, экстракции и обеззараживания.
Степень достоверности и апробация результатов. Степень достоверности экспериментальных данных оценивали методами математической статистики с привлечением современных программных средств MICROSOFT Offiсе, MatCad. Экспериментальные исследования проводились в трех-пяти кратных повторностях для каждого из вариантов опыта и контроля с доверительной вероятностью 0,95.
Основные положения диссертационной работы докладывались на международных научно-практических конференциях «Торгово-экономические проблемы регионального бизнес-пространства» (г. Челябинск 2010, 2012, 2013); международной научно-практической конференции «Использование электрофизических методов исследований для производства и оценки качества пищевых продуктов» (Санкт-Петербург, 2012); на международной научно-практической Интернет-конференции «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании'2012» (Киев, 2012); международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в пищевой промышленности и общественном питании – основы повышения качества, конкурентоспособности и безопасности товаров» (Москва, 2012); научной конференции аспирантов и докторантов ФГБОУ ВПО «ЮУрГУ» (НИУ) (г. Челябинск 2012, 2013); на VI Международной научно-практической конференции «Экономический рост Республики Беларусь: глобализация, инновационность, устойчивость», посвященной 80-летию БГЭУ (г. Минск, 2013).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, отражающих ее основное содержание, в т.ч. 4 – в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и приложений. Диссертационная работа изложена на 148 страницах печатного текста, включает 38 рисунков и 19 таблиц. Список литературы включает 184 источников российских и зарубежных авторов.
Технологии водоподготовки, используемые предприятиями пищевых производств
Формирование качества и потребительских свойств напитков на натуральном сырье определяется рядом факторов, в числе которых приоритетное значение имеют сырьевые компоненты и эффективность протекания ключевых технологических процессов.
Основным сырьем для производства напитков выступает вода, которая в технологии производства напитков выполняет функции растворителя и экстрагента. Необходимость обеспечения высокого качества готовых напитков заставляет производителей ужесточать требования к воде и уделять особое внимание такому этапу производства как водоподготовка. В связи с чем, поиск новых, более эффективных способов кондиционирования свойств воды является актуальным.
В технологии производства напитков на натуральном сырье особым технологическим этапом является экстракция, в процессе которой осуществляется переход основных биологически активных компонентов из растительного сырья в напиток. От эффективности протекания этого процесса во многом зависит качество готового продукта, его физиологическая ценность. В связи с чем, поиск способов интенсификации процесса экстрагирования для производителей напитков является актуальным.
Заключительным этапом технологии производства напитков на натуральном сырье является процесс обеззараживания. Традиционно используемое термическое воздействие приводит к потере значительной части лабильных физиологически ценных компонентов напитков, что приводит к снижению их пищевой ценности и потребительских свойств. В этой связи, поиск эффективных методов обеззараживания, позволяющих сохранить биологически активные компоненты растительного сырья и получить напиток заданного качества, на сегодняшний день остается актуальным. Таким образом, высокая значимость указанных факторов качества напитков на натуральном сырье и определила перечень вопросов, необходимых для изучения в рамках работы.
Нормативные требования к качеству питьевой воды в России с каждым годом становятся более скрупулезными и включают всё новые показатели. Число нормируемых химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения в 1954 г. было 6, в 1973-м - 420, в 1982 г. - 951, в 1988-м - 1345, а в настоящее время - согласно ГН 2.1.5.1315-03 и ГН 2.1.5. 1316-03 - в питьевой воде нормируется содержание около 1500 веществ. Разрабатываются более точные методы анализов, исследователи находят новые, до сих пор неизвестные или ранее неопределяемые примеси [19, 132]. Общий перечень законодательных и нормативных документов в области качества питьевой воды составляет более 130 наименований.
Особенностью российского законодательства в области качества питьевой воды является то, что нормативные требования представлены в нескольких действующих документах. В связи с чем, зачастую встречаются противоречия в отношении требований к одному и тому же показателю. В свою очередь, это в значительной степени осложняет процедуру объективной оценки работы водоочистных сооружений контролирующими организациями [19, 132].
Особую роль для нормирования качества питьевой воды в последние годы играет вступление России в таможенный союз и ВТО. При этом возникает острая необходимость пересмотра требований, предъявляемых к качеству питьевой воды для гармонизации их с требованиями мирового сообщества. В связи с чем, особый интерес представляет сопоставление норм качества воды России, Европейского Союза, Всемирной организации здравоохранения (таблица 1.1). Таблица 1.1- Требования, предъявляемые к качеству питьевой воды
Следует также отметить, что особенность российских нормативов заключается в том, что для некоторых показателей установлены предельно допустимые концентрации (ПДК), находящиеся за пределом чувствительности применяемых методик. С анализом такой высокой точности могут справиться в России лишь немногие хорошо оснащенные лаборатории [14, 19, 20, 21, 83,84, 85, 114].
Анализируя представленные в таблице данные, можно констатировать тот факт, что одни и те же показатели качества воды в разных нормативных документах существенно отличаются друг от друга. В России занижены требования по показателям общая жесткость, общее микробное число, содержание сульфатов, аммиачного азота, мутности, цветности, рН.
Ужесточение же требований к качеству воды для производителей неизбежно сопряжено с поиском новых механизмов интенсификации и повышения эффективности процесса водоподготовки.
В современных условиях жесткого техногенного прессинга системы очистки воды на предприятиях, производящих напитки, не всегда справляются со сложной задачей водоподготовки, и производители зачастую сталкиваются с проблемой необходимости дополнительной очистки воды [61].
При отсутствии микроорганизмов, хлора, тяжелых металлов и других токсичных элементов и органических контаминантов, исходная вода для производства напитков должна обеспечивать сбалансированный состав макро- и микроэлементов.
Для организации эффективной водоподготовки предприятиям необходимо отслеживать основные критические показатели качества воды, используемой ими для производства и формировать технологию водоподготовки с учетом необходимости корректировки конкретных ее свойств.
Современная технология водоподготовки в рамках деятельности предприятий пищевой промышленности, как правило, основана на использовании процессов фильтрации, обратного осмоса, озонирования и ультрафиолетовой (УФ) обработки.
Наибольшее распространение получило внедрение обратного осмоса и методов фильтрации, включая механическую фильтрацию, микро-, ультра- и нанофильтрацию. При этом каждый из перечисленных методов отличается ограниченной применимостью в виду его высокой степени селективности, что отражено на рис. 1.1. Таким образом, большинство методов фильтрации, а также обратный осмос позволяют производить очистку воды от соединений в размерном ряду от молекул до макрочастиц.
Объекты исследования
Качество морсов, определяется рядом факторов, в числе которых, в первую очередь, качество исходного растительного сырья; качество воды, способ ее подготовки; технология производства в целом и качество исполнения отдельных операций. Именно они определяют потребительские свойства и физиологическую ценность готового продукта.
При решении задачи обеспечения заданного качества и высоких потребительских свойств морсов, необходимо проводить комплексное исследование сырья, полуфабрикатов (экстрактов, купажных сиропов) и готовой продукции по широкому кругу показателей.
Была разработана обобщенная схема исследования, которая представлена на рисунке 2.1.
Первый этап работ включал анализ современного состояния регионального рынка напитков на натуральном сырье, а также организацию и проведение маркетинговых исследований потребительских предпочтений в отношении морсов.
На втором этапе исследований проводился мониторинг качества основного сырья, используемого для производства морсов региональными производителями.
Для установления номенклатуры критических показателей, требующих корректировки исследовалось качество воды из системы хозяйственного водоснабжения, используемой в технологии производства морсов предприятиями, расположенными в разных муниципальных районах г. Челябинска. Оценивалось качество воды по сезонам в рамках деятельности одного из производителей морсов ООО «ВИТЭКС».
Схема эксперимента Третий этап включал исследование влияния ультразвукового воздействия на отдельные технологические этапы производства морсов: S водоподготовка (для кондиционирования свойств воды); S экстракция (для интенсификации процесса); S обеззараживание (для сохранения физиологической ценности напитков). Четвертый этап работы включал двухфакторное планирование эксперимента и обработку данных с целью установления оптимальных режимов ультразвукового воздействия в технологии производства морсов.
На пятом этапе проводилась комплексная товароведная оценка качества традиционного и модифицированных образцов морса, а также исследование их физиологической ценности. Шестой этап работы включал исследование стойкости традиционного и модифицированного образцов морсов в процессе хранении. Для достижения целей работы и решения выдвинутых задач были определены объекты исследования, которые оценивались по установленному комплексу показателей. В качестве объектов для исследования были определены: Сырье: -пробы воды из системы центрального водоснабжения, используемой для производства морсов предприятиями, расположенными в семи муниципальных районах г. Челябинска; -клюква поставщиков ООО «Озерская лесопромышленная компания»; ООО «ТехПром»; 000 «Фреш». Полуфабрикаты: —экстракты выжимок клюквы, полученные по традиционной технологии и с использованием ультразвукового воздействия; -купажные сиропы, полученные по традиционной технологии и с использованием ультразвукового воздействия. Готовые напитки: -морс клюквенный, полученный по традиционной технологии и с использованием ультразвукового воздействия.
Основные показатели качества сырья, полуфабрикатов и готовых напитков определяли преимущественно методами, применяемыми в технологическом контроле производства напитков и регламентированными стандартами. Отбор проб осуществлялся согласно требований соответствующих стандартов [21, 26-33, 35-50,94114].
Исследование качества выбранных объектов проводили с учетом номенклатуры показателей, представленных в таблице 2.1.
Достоверность экспериментальных данных оценивали методами математической статистики с привлечением современных программных средств. Расчеты и графическая интерпретация результатов исследования проводились с использованием визуального программирования в среде MICROSOFT Office Word ХР, Excel ХР для Windows ХР.
Экспериментальные исследования проводились в трех-пяти кратных повторностях для каждого из вариантов опыта и контроля с доверительной вероятностью 0,95.
Наименование показателя качества Обозначение нормативного документа на метод испытания/ описание метода Пробы воды Вкус, запах, цвет, мутность ГОСТ 3351-74 «Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности». рН РД 52.24.495-95 Щелочность ГОСТ Р 52963-2008 (ИСО 9963-1:1994, ИСО 9963-2:1994) Вода. Методы определения щелочности и массовой концентрации карбонатов и гидрокарбонатов Продолжение табл.
Анализ потребительских предпочтений в отношении морсов
На основании изучения потребительских предпочтений в качестве объектов исследования в рамках работы был выбран клюквенный морс.
Считается, что главная польза морса для организма человека состоит в витаминно-минеральном составе компонентов этого негазированного напитка. Морс характеризуется невысокой калорийностью, поэтому этот напиток можно употреблять в больших количествах [23, 52, 60, 69]. Известно, что по содержанию биологически активных веществ и минеральных солей клюква одна из самых полезных дикорастущих ягод. В ягодах клюквы содержатся: калий, кальций, магний, йод, железо, медь, серебро, барий, свинец, марганец витамин С, К, РР, В1, В2. Ягоды также содержат гликозид вакцинин, флавоноиды, тритерпеновые кислоты: урсоловую, олеаноловую, органические кислоты: лимонную, бензойную, оксоглутаровую, хинную; сахара (глюкозу, фруктозу), пектиновые и красящие вещества, азотистые и дубильные вещества, фитонциды. Бензойная кислота клюквы позволяет долго сохранять ягоду без добавления консервантов, не подвергая термической обработке [9, 10, 11, 12, 52, 60, 95, 98, 102, 122, 123, 130,131, 133, 143, 147, 171].
Следует отметить, что данные о химическом составе клюквы и продуктов ее переработки представлены в литературных источниках достаточно скудно. По этой причине, в рамках работы была поставлена задача исследовать химический состав и оценить качество и технологическую пригодность образцов клюквы замороженной, реализуемой на рынке г. Челябинска. Выбор замороженной клюквы был обусловлен ее использованием в технологии производства морсов ООО «ВИТЭКС». Было отобрано три образца замороженной клюквы следующих поставщиков: ООО «Озерская лесопромышленная компания»; ООО «ТехПром»; ООО «Фреш».
Результаты исследования органолептических и физико-химических показателей образцов замороженной клюквы представлены в таблице 4.3 и на рисунке 4.4 и свидетельствуют о том, что все из исследуемых образцов клюквы можно отнести к продукции приемлемого качества. Однако сравнительный анализ показателей позволил установить, что степень зрелости и ее технологической пригодности ягод различна.
Наименованиепоказателякачества Наименование поставщика ягод ООО «Озерскаялесопромышленнаякомпания» ООО «ТехПром» ООО «Фреш» в замороженном состоянии внешний вид Ягоды одинаковые по размеру, единичные экземпляры слеплены Ягоды близкие по размеру, с небольшим количеством льда, присутствуют агломераты ягод по 5-7шт В общей массе ягоды одинаковые по размеру, единичные экземпляры слеплены, присутствует незначительное количество снега и льда
Цвет Ярко-красный достаточно однородный в общей массе, с присутствием незначительного количества ягод более темной окраски Ярко-красный достаточно однородный в общей массе, с присутствием незначительного количества ягод розовой окраски Темно-красный достаточно однородный в общей массе, с присутствием незначительного количества ягод бордовых и единичных красных в размороженном состоянии Цвет Красный, достаточно однородный, белые пятна на ягодах отсутствуют Красный, достаточно однородный, белые пятна на ягодах отсутствуют Темно-красный, достаточно однородный, белые пятна на ягодах отсутствуют, присутствует значительное количество тем неокрашенные ягоды консистенция Достаточно плотная, близкая к консистенции свежих ягод, у единичных экземпляров мягковатая Достаточно плотная, близкая к консистенции свежих ягод, достаточно упругая Достаточно мягкая, слегка водянистая, кожица на большинстве ягод морщинистая вкус и запах Свойственные зрелой клюкве, выраженный кислый вкус, запах слабо выражен Свойственные клюкве, излишне кислый вкус Свойственные зрелой клюкве, кислый вкус, запах слабо выражен Содержание сухих веществ ягод, определяемое наличием в них биологически активных компонентов, углеводов, органических кислот и минеральных элементов, косвенно характеризирует экстрактивность ягод и их способность формировать органолептические свойства и физиологическую ценность напитка. Установлено, что содержание сухих веществ во всех образцах характеризовалось близкими значениями, диапазон колебаний составил ±1,71%. Наибольшим же значением содержания сухих веществ отличалась клюква ООО «Озерская лесопромышленная компания» - 18,94 %.
Результаты органолептического анализа в части выраженности кислого вкуса образцов клюквы были соотнесены со значениями массовой доли титруемых кислот ягод. Излишне кислый вкус клюквы ООО «ТехПром» подтверждался и наиболее высокими значениями этого показателя, 2,93 %. Тируемая кислотность ягод клюквы, в первую очередь, зависит от их ботанического сорта, степени зрелости и времени сбора урожая. Согласно литературным данным незрелая клюква отличается повышенной кислотностью, что в целом согласуется с полученными результатами.
Органические кислоты ягод имеют важное физиологическое значение, однако, как уже отмечалось ранее, высокое содержание органических кислот может потребовать корректировки рецептуры морса путем введения большего количества сахара, что влечет некоторое удорожание напитка.
Сахара, содержащиеся в клюкве, определяют не только ее вкусовые свойства, но и ее энергетическую ценность. Определение содержания Сахаров в образцах клюквы также показало неоднородность их химического состава. Большим содержанием Сахаров характеризовались образцы клюквы ООО «Фреш», 7,93 %. Колебания значений этого показателя для исследуемых объектов укладывались в диапазон ±2 % и вероятно были связаны как с ботаническим сортом, так и со степенью зрелости образцов клюквы.
Исследование качества замороженной клюквы, используемой для производства морсов
При решении поставленной задачи учитывался тот факт, что проведенные ранее исследования показали эффективность корректировки состава и свойств исходной воды при условии использования ультразвука в сочетании с последующей фильтрацией. По этой причине было предложено встроить ультразвуковой реактор на этапе после механической очистки воды и перед угольной фильтрацией.
Кроме того, исследования [145, 146, 180] свидетельствуют о положительном влиянии ультразвуковой обработки на продолжительность службы угольных фильтров. Дезинтегрирующий эффект ультразвукового воздействия на воду позволяет снизить степень загрязнения фильтра.
В целях обеспечения необходимой корректировки свойств воды и при условии снижения трудоемкости и затратности технологии водоподготовки было принято решение исключить технологические операции обратный осмос и, как следствие, корректировку минерального состава.
Для анализа оправданности произведенной модификации был проведен сравнительный анализ качества воды, полученной с использованием традиционной и модифицированной технологии водоподготовки (таблица 5.4).
Результаты проведенных исследований показали, что использование модифицированной технологии с применением ультразвукового воздействия позволяет обеспечить надлежащее качество воды.
Также не менее эффективно использование новой технологии и для корректировки показателей исходной воды, выходящих за пределы нормативных значений, в том числе показателя общая жесткость и содержание железа.
Анализ отдельных показателей качества исследуемых образцов воды показал, что использование модифицированной технологии позволяет снизить (по отношению к значениям показателей качества исходной воды): общую жесткость на 93,2 %; рН - на 5,5 %; окисляемость перманганатную - на 63,8 %; сухой остаток - на 68,4 %; содержание железа - на 64,4 %; сульфатов - на 62,1 %; хлоридов - на 50,5 %; магния - на 49,4 %. Кроме того, использование обновленной технологии водоподготовки позволяет обеспечить полную стерильность питьевой воды (по показателю ОМЧ). Обобщенный сравнительный анализ используемых технологий водоподготовки показывает, что применение традиционной технологии на основе обратного осмоса позволяет достичь более выраженного снижения значений большинства контролируемых показателей качества воды (рисунок 5.6).
Таким образом, результаты проведенных исследований показали, что использование модифицированной технологии с применением ультразвукового воздействия позволяет скорректировать значения показателей, выходящих за пределы нормативных значений, и обеспечить стандартное качество воды. Вместе с тем, применение традиционной технологии водоподготовки (на основе обратного осмоса) позволяет достичь более выраженного снижения значений большинства контролируемых показателей качества воды, что послужило основанием для дальнейших поисков более эффективного использования ультразвука в производстве морсов и вероятным отказом от внедрения ультразвукового воздействия на этапе водоподготовки.
При этом, были разработаны рекомендации по использованию ультразвукового воздействия в технологии водоподготовки в рамках пищевых производств. Основная проблема использования ягод в производстве морсов - это сложность максимального сохранения их полезных веществ. Необходимость термической обработки приводит к разрушению значительной части витаминов и полифенольных веществ. Для частичного решения этой проблемы производители морсов используют комбинированную технологию, основанную на купажировании предварительно отжатого сока и экстракта выжимок [13, 99, 140, 171, 173].
Технология производства клюквенного морса, используемая ООО «ВИТЭКС» представлена на рисунок 5.7.
Схема производства клюквенного морса (традиционная) Однако и такая схема производства клюквенного морса имеет ряд критических изъянов, которые в совокупности обусловливают трудоемкость технологии, а также снижают физиологическую ценность готового напитка: - значительная длительность этапа экстракции; - термическое воздействие на выжимки клюквы в процессе экстракции (снижение физиологической ценности напитка); - необходимость термической обработки купажного сиропа целью обеззараживания (энерго- и временные затраты). Для устранения этих недостатков нами было предложено использование эффектов ультразвукового кавитационного воздействия в технологии производства морса.
На первом этапе была проведена серия экспериментов по изучению влияния ультразвука разной мощности и продолжительности действия на процесс экстракции из выжимок клюквы. Оценивались показатели: содержание сухих веществ, массовая доля дубильных веществ, интенсивность цвета.
