Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса формирования ассортимента и качества продуктов переработки кедровых орехов и пищевой продукции с их использованием 14
1.1. Биологические и товарные ресурсы кедровых орехов 14
1.2. Морфолого-анатомическая характеристика кедровых орехов 19
1.3. Химический состав и пищевая ценность кедровых орехов 23
1.4. Товароведная характеристика кедровых орехов 38
1.5. Технологические возможности повышения качества продуктов переработки кедровых орехов 43
1.6. Расширение ассортимента продукции с повышенной пищевой ценностью как направление рационализации переработки кедровых орехов 62
Заключение по обзору литературы 69
Глава 2. Организация эксперимента, объекты и методы исследований
2.1. Организация эксперимента и объекты исследований 72
2.2. Методы исследований 75
Глава 3. Исследование регионального рынка продуктов переработки кедровых орехов. разработка методических подходов к комплексной переработке орехов 84
3.1. Структура переработки кедровых орехов в Алтайском крае 84
3.2. Исследование кедрового масла в структуре реализации растительных масел 87
3.3. Исследование потребительских предпочтений в отношении продуктов переработки кедровых орехов 99
3.4. Методические подходы к комплексной переработке кедровых орехов . 104
Заключение по главе 3 106
Глава 4. Изучение товароведно-технологических свойств продуктов переработки кедровых орехов 108
4.1. Пищевая ценность орехов сибирской и корейской кедровых сосен . 109
4.2. Потребительская ценность кедрового масла 114
4.3. Характеристика пищевой ценности и технологических свойств кедрового жмыха 128
4.4. Химический состав и пищевая ценность скорлупы кедровых орехов . 147
4.5. Химический состав и пищевая ценность околоплодной оболочки кедровых орехов 152
4.6. Исследование показателей токсикологической безопасности кедровых орехов и продуктов их переработки 163
4.7. Товароведная характеристика продуктов переработки кедровых орехов 172
Заключение по главе 4 181
Глава 5. Использование кедрового масла при разработке рецептур функциональных продуктов питания и косметической продукции 183
5.1. Клиническое исследование профилактической эффективности кедрового масла 183
5.2. Разработка и товароведная характеристика смесей растительных масел функционального назначения 189
5.3. Разработка косметической продукции на основе кедрового масла и её товароведная характеристика 198
Заключение по главе 5 208
Глава 6. Разработка рецептур, технологий пищевых продуктов с использованием кедрового жмыха и их товароведная характеристика 210
6.1. Сырные продукты 210
6.2. Майонезная продукция 223
6.3. Кондитерские пасты 246
6.4. Комбинированные крупы быстрого приготовления 261
6.5. Мучные смеси - полуфабрикаты для выпечки сдобного печенья . 276
Заключение по главе 6 285
Глава 7. Разработка технологий и товароведная характеристика продукции с использованием скорлупы и околоплодной оболочки кедровых орехов 286
7.1. Разработка технологии и товароведная характеристика экстрактов из скорлупы и околоплодной оболочки кедровых орехов 286
7.2. Разработка и товароведная характеристика хлебобулочных изделий с околоплодной оболочкой кедровых орехов 298
7.3. Получение, оценка эффективности и товароведная характеристика сорбентов из скорлупы кедровых орехов 306
Заключение по главе 7 316
Выводы 318
Список использованной литературы 321
Приложения 371
- Химический состав и пищевая ценность кедровых орехов
- Исследование кедрового масла в структуре реализации растительных масел
- Химический состав и пищевая ценность скорлупы кедровых орехов
- Разработка и товароведная характеристика смесей растительных масел функционального назначения
Введение к работе
Актуальность работы. Расширение ассортимента продуктов повышенной пищевой ценности является одной из важнейших задач, реализуемых в рамках Концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации. Большие возможности для развития промышленности в данном направлении даёт использование местного дикорастущего сырья в качестве естественного ресурса биологически активных веществ.
Значительный теоретический и практический вклад в решение товароведно-технологических задач разработки продукции на основе дикорастущего сырья внесли отечественные учёные И.Э. Цапалова, В.И. Бакайтис, Л.Г. Елисеева, С.Н. Хабаров, Т.Н. Иванова, В.М. Позняковский, Ю.А. Кошелев и другие.
Кедровые орехи (семена кедровой сосны) в перечне освоенных дикорастущих видов имеют особое значение благодаря ценному химическому составу и товарному потенциалу. По оценкам специалистов, средний ежегодный биологический урожай кедровых орехов с территории Сибири и Дальнего Востока составляет порядка 1 млн. т, в наиболее урожайные годы достигает 1,6 млн. т. Более 90 % этих ресурсов сосредоточено в Западной и Восточной Сибири.
Анализ данных по заготовке и промышленной переработке орехов свидетельствует, что фактическое использование их природных ресурсов отечественными предприятиями в настоящее время не превышает 10-30 %. Учитывая, что кедровые сосны произрастают преимущественно на территории России, а кедровое масло и другие продукты переработки орехов пользуются высоким спросом, задачи повышения эффективности использования орехов, основанные на исследовании потребительских свойств и улучшении товарного качества продуктов их переработки, приобретают важное научное и практическое значение.
Рассматриваемой проблеме в различные годы посвящены исследования В.А. Руш и В.В. Лизуновой (1963-1971), Э.И. Свириденко (1968-1972), А.Г. Хантургаева и В.Г. Ширеторовой (2003-2009), М.А. Субботиной (2003-2011) и других. Эффективность переработки и комплексного использования кедровых орехов сдерживает недостаточный объём информации о региональной изменчивости пищевой ценности производимых масла и жмыха, отсутствие систематизированных сведений о химическом составе и товароведно-технологических свойствах побочных продуктов переработки орехов – скорлупы и околоплодной оболочки (околоядровой плёнки). Недостаточно полно изучены условия комбинирования продуктов переработки кедровых орехов с другими видами сырья с целью производства новых продуктов повышенной пищевой ценности.
Учитывая отсутствие научного и экспериментального обоснования возможности комплексного использования кедровых орехов в производстве пищевой продукции общего и функционального назначения, направление настоящих исследований представляется актуальным и своевременным.
Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является научное обоснование и практическая реализация комплексной переработки орехов сибирской (Pinus sibirica Du Tour) и корейской (Pinus koraiensis Siebold et Zucc) кедровых сосен для производства пищевой продукции общего и функционального назначения.
Для реализации поставленной цели определены следующие задачи:
- систематизировать сведения о пищевой ценности, ресурсах, объёмах и структуре переработки кедровых орехов. Исследовать состояние регионального рынка продуктов переработки кедровых орехов;
- выявить потребительские предпочтения в отношении направлений использования кедрового масла и жмыха, определить востребованные группы продуктов для повышения их пищевой ценности за счёт использования кедрового масла и жмыха;
- исследовать пищевую ценность, безопасность и технологические свойства жмыха, скорлупы, околоплодной оболочки кедровых орехов, дать их товароведную характеристику и обосновать направления использования;
- изучить химический состав и товарное качество масла из сечки кедровых орехов, обосновать направления его использования, разработать рецептуру и технологию новой продукции на его основе;
- предложить модель комплексной переработки кедровых орехов, позволяющую в полном объёме использовать масло, жмых, скорлупу и околоплодную оболочку кедровых орехов в производстве пищевых продуктов;
- определить профилактическую эффективность и функциональную направленность кедрового масла путём его включения в рацион больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями;
- разработать рецептуры и технологии продуктов с использованием жмыха, скорлупы и околоплодной оболочки кедровых орехов, выявить закономерности формирования качества полуфабрикатов и готовой продукции с использованием продуктов переработки орехов;
- установить регламентируемые показатели качества, условия и сроки хранения разработанной продукции;
- разработать и утвердить ТД на новые виды продукции, провести апробацию рецептур и технологий в условиях промышленного производства.
Научная концепция диссертационной работы заключается в научном обосновании и экспериментальном подтверждении комплексной технологии переработки орехов сибирской и корейской кедровых сосен, позволяющей разрабатывать рецептуры и технологии продукции общего и функционального назначения с учётом товароведно-технологических свойств продуктов переработки кедровых орехов.
Научная новизна. Впервые изучен состав монотерпенов кедрового масла и состав пищевых волокон околоплодной оболочки кедровых орехов. Получены новые данные по химическому составу и пищевой ценности орехов сибирской и дальневосточной кедровых сосен и продуктов их переработки – масла, жмыха, скорлупы и околоплодной оболочки, что определило возможность комплексного использования продуктов переработки кедровых орехов в производстве пищевой продукции общего и функционального назначения.
Впервые изучен региональный рынок (Алтайский край) продуктов переработки кедровых орехов. Охарактеризована структура продуктов переработки кедровых орехов, определена доля неиспользуемого вторичного сырья – жмыха, сечки, скорлупы и околоплодной оболочки. Выявлены потребительские предпочтения в отношении кедрового масла и областей применения других продуктов переработки кедровых орехов, что позволило определить перспективные направления использования незадействованного вторичного сырья.
По результатам изучения товароведно-технологических свойств жмыха, скорлупы и околоплодной оболочки кедровых орехов установлены регламентируемые показатели качества, условия хранения, сроки годности, подтверждена возможность их дальнейшей переработки и использования в качестве пищевого сырья.
Предложена модель комплексной переработки кедровых орехов с получением пищевых продуктов общего и функционального назначения, которая может быть положена в основу переработки орехов любой разновидности кедровой сосны.
В клинических испытаниях подтверждена профилактическая эффективность кедрового масла в питании больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Научно обоснованы рецептуры и технологии получения пищевых смесей растительных масел функционального назначения на основе кедрового масла; масла косметического на основе масла из сечки кедровых орехов; сырных и майонезных продуктов, кондитерских паст, круп быстрого приготовления и мучных смесей для выпечки сдобного печенья с использованием кедрового жмыха; экстрактов из скорлупы и околоплодной оболочки кедровых орехов; хлебобулочных изделий с включением околоплодной оболочки орехов.
Установлены основные закономерности формирования структурно-механических свойств полуфабрикатов и пищевой ценности готовой продукции с использованием продуктов переработки кедровых орехов. Определены показатели качества новых видов продукции и их регламентируемые значения.
Показана возможность получения из скорлупы кедровых орехов продукции функциональной направленности: функционального ингредиента и энтеросорбента.
Практическая значимость и реализация результатов исследований в промышленности. С использованием продуктов переработки орехов разработаны рецептуры и технологии масложировой продукции, хлебобулочных и кондитерских изделий, сыров, круп быстрого приготовления, пищевых концентратов и экстрактов. Новизна технических решений подтверждена патентами РФ: № 2353105 «БАД к пище», № 2355181 «Композиция для получения кондитерской пасты», № 2360419 «Способ получения хлебобулочных и мучных кондитерских изделий», № 2370044 «Композиция для получения мягкого сыра», № 2426452 «Композиция для приготовления БАД к пище».
Разработана и утверждена техническая документация (ТД) на продукты переработки кедровых орехов, а также продукцию общего и функционального назначения, производимую с их использованием, всего 17 комплектов ТД:
- орехи и продукты их переработки: ТУ и ТИ 9761-004-53163736-09 «Орехи кедровые», ТУ и ТИ 9146-005-53163736-09 «Ядро орехов кедровых», ТУ и ТИ 9141-003-53163736-08 «Масло кедрового ореха», ТУ и ТИ 9141-009-33974444-07 «Масла растительные», ТУ и ТИ 9146-001-53163736-06 «Жмых ядра кедрового ореха», ТУ и ТИ 9147-008-33974444-07 «Околоплодная оболочка кедрового ореха», ТУ и ТИ 9147-002-53163736-08 «Скорлупа кедрового ореха»;
- новые виды пищевых продуктов с использованием масла, жмыха, скорлупы и околоплодной оболочки кедровых орехов: ТУ и ТИ 9141-006-53163736-11 «Масло кедрового ореха купажированное «Алтайское», ТУ и ТИ 9141-089-05783969-11 «Смеси растительных масел «Алтай», ТУ и ТИ 9225-002-94987805-10 «Сырный продукт сливочно-ореховый», ТУ и ТИ 9143-007-53163736-11 «Майонез «Кедровый орешек», ТУ и ТИ 9129-001-50664320-09 «Паста кондитерская», Изменение № 1 к ТУ и ТИ 9196-060-79036538-2008 «Хлопья быстрого приготовления», ТУ и ТИ 9195-001-94068406-10 «Концентраты пищевые. Смеси для приготовления сдобного печенья», ТУ и ТИ 9114-001-52092038-11 «Хлеб с пищевыми волокнами «На здоровье», ТУ и ТИ 9182-011-33974444-11 «Экстракты орехов кедровых жидкие»;
- косметическая продукция на основе кедрового масла из сечки: ТУ и ТИ 9158-007-33974444-04 «Масло кедровое косметическое».
Результаты исследований подтверждены опытно-промышленной апробацией на предприятиях: ООО «Специалист» (г. Бийск), ООО «Сибирский продукт» (г. Барнаул), ЗАО «Алтайвитамины» (г. Бийск), ООО «Усть-Калманский Маслосырзавод» (Усть-Калманский район Алтайского края), ООО ПКФ «Две линии» (г. Бийск), ЗАО «Алтайская крупа» (с. Советское Советского района Алтайского края), ООО «Хлеба Алтая» (с. Смоленское Смоленского района Алтайского края), ООО «Орлан» (г. Бийск), ООО «Фирма «Антарес» (г. Бийск).
Теоретические и практические материалы диссертационной работы обоб-щены в двух учебных пособиях и двух монографиях, используются в учебном процессе для студентов специальности «Товароведение и экспертиза товаров».
Апробация работы. Основные результаты доложены и обсуждены на конференциях и конгрессах различного уровня, в том числе: «Технологические и экономические аспекты обеспечения качества продукции и услуг в торговле и общественном питании» (Кемерово, 2003), «Товарный консалтинг и аудит качества» (Екатеринбург, 2004), «Проблемы безопасности технологического процесса, качества реализуемой продукции и БАД» (Архангельск, 2005), «Технологии и продукты здорового питания» (Москва, 2007), «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» (Санкт-Петербург, 2007), «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг» (Орёл, 2007), «Инновационные технологии в пищевой промышленности» (Самара, 2009).
Материалы диссертации заслушаны на расширенных заседаниях кафедр «Товароведение и управление качеством» ФГБОУ ВПО КемТИПП, «Общая химия и экспертиза товаров» БТИ АлтГТУ.
Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 78 печатных работах, в том числе в двух монографиях, двух учебных пособиях (Грифы УМО и СибРУМЦ), 25 статьях в журналах, рекомендованных ВАК, сборниках научных трудов и материалов конференций.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения и семи глав, включающих аналитический обзор литературы, методологическую часть, результаты собственных исследований, выводы, список литературы, приложения. Основной текст работы изложен на 370 страницах, иллюстрирован 153 таблицами и 75 рисунками. Список литературы включает 488 источников отечественных и зарубежных авторов.
Химический состав и пищевая ценность кедровых орехов
Систематизация исследований химического состава орехов показывает, что их пищевая ценность обусловлена ПНЖК (преобладает линолевая), витаминами (токоферолы, витамины группы В), фенольными соединениями (флавоноиды Р-витаминного типа, дубильные вещества), фосфолипидами, аминокислотами, макро- и микроэлементами золы, различающимися по степени растворимости и усвояемости фракциями углеводов.
Основные исследования посвящены орехам сибирской кедровой сосны естественного ареала. Интервалы значений по содержанию основных компонентов химического состава воздушно-сухих орехов приведены в табл. 1.3.
Путём корреляционной обработки многолетних данных по содержанию и соотношению основных компонентов химического состава орехов В.А. Руш и В.В. Лизуновой рассчитаны совокупные коэффициенты множественной корреляции, позволившие установить связь между содержанием углеводов, жира и азотистых веществ в ядре [277]. Математическая модель установленной зависимости имеет вид: YXz = 45,65 - 4,0-Х+ 1,69-Z, (1-1) где Yxz - содержание жира, X - содержание Сахаров, Z - содержание азотистых веществ; все показатели выражены в % от сухого вещества.
Выявленная закономерность не зависит от почвенно-климатических условий сбора орехов [277] и даёт возможность на основании выведенных эмпирических формул по численному значению одного из этих компонентов с высокой достоверностью рассчитать содержание двух других.
Липиды. Жирное кедровое масло традиционно рассматривается в качестве наиболее ценного компонента ядра орехов. Синтез масла и его последующее накопление отражают специфику всех биохимических превращений, происходящих в орехах в период формирования и созревания. В этих процессах выделяют четыре этапа: постепенный синтез жира по мере формирования ореха и поступления в него растворимых углеводов, интенсификация жиронакопления в период развития зародыша, умеренное жиронакопление в созревающих и созревших орехах, незначительное снижение жира в вызревших орехах вследствие переориентации метаболизма на накопление запасных белков и других соединений.
По данным Т.П. Некрасовой [181], общая продолжительность накопления масла ядром сибирской разновидности кедровых орехов составляет около одного месяца. Синтез масла начинается сразу после оплодотворения семяпочки, первые две декады - очень медленно, затем - со стремительно нарастающей скоростью, и вновь возвращается к медленным темпам синтеза и накопления ко времени морфологического оформления зародыша. На данном этапе содержание масла в ядре уже составляет 50-57 %. Масличность ядра достигает своего максимума к моменту полной зрелости орехов, после чего наблюдается определённый спад. На снижение масличности орехов, достигнувших физиологической степени зрелости, указывают многие авторы: в зависимости от года заготовки и геоклиматической зоны падение масличности в этот период составляет от 1 до 13 % в разные годы [37, 181, 366].
Наряду с закономерными изменениями в химическом составе орехов по фазам развития, на темпы жирообразования и накопление масла в ядре наиболее значительное влияние оказывают геохимические и климатические условия. Внутрипопуляционная изменчивость кедровых сосен по масличности орехов варьирует в пределах 10-15 % от средней величины [181, 366]. В районах с плавным изменением климата масличность орехов меняется по классической схеме, с увеличением по мере возрастания широты и долготы местности [139]. В условиях горных образований формируются локальные климатические особенности: высота расположения леса над уровнем моря определяет такие условия, как продолжительность светового дня, среднесуточная температура и влагообеспеченность, вследствие чего повышение масличности орехов наблюдается только до определённого высотного предела. В горных условиях замедляются все процессы развития орехов, в том числе снижается скорость синтеза и накопления масла [37].
Северные и высокогорные районы характеризуются одновременным повышением влажности почвы и понижением температуры, что ещё больше тормозит процессы жирообразования. Выше сказанное обусловливает то, что масличность орехов в кедровниках различных регионов варьирует от 60 % в Республике Алтай до 71 % в Читинской области [366]. В пределах одного региона (табл. 1.4) основное влияние на темпы образования и накопления масла оказывают климатические условия, и наибольшей масличностью отличаются орехи, заготавливаемые в годы с тёплой и умеренно влажной погодой [181]. При неблагоприятных условиях в пределах одной зоны сбора фиксируемое снижение масличности составляет до 5-10 % [37].
Наиболее благоприятным для кедровых сосен сочетанием климатических условий - достаточной влагообеспеченностью почвы и умеренной сухостью воздуха на фоне повышенного количества солнечной радиации и тепла - характеризуются районы Южной и Восточной Сибири. В этих условиях обеспечиваются более частое семеношение и высокая урожайность, равно как и более высокая масличность орехов [38, 107]. Продвижение кедровников от восточных районов к западносибирским рассматривается как переход от оптимальных условий жирообразования - к умеренным и даже экстремальным, в связи с ухудшением влагообеспеченности и температурного режима, особенно в горной местности [291]. В пределах одной популяции на масличность орехов оказывает влияние тип кедровника: колебания по мае-личности в одном районе, но в лесах разного типа составляют 2-4 % [366].
У кедровых сосен Дальнего Востока маслообразовательные процессы протекают более интенсивно в районах с влажным и тёплым климатом, поэтому с продвижением ареала к северу в орехах снижается количество масла. Различия в накоплении масла под влиянием географического фактора составляют от нескольких до 10-15 % и более. Влияние на интенсивность этих процессов климатических условий, выпадающих на основные вегетационные периоды, составляет 12-15 % [124].
Исследование кедрового масла в структуре реализации растительных масел
Исследования регионального продовольственного рынка показывают, что из всех продуктов переработки кедровых орехов в розничной торговле представлены только ядро орехов и кедровое масло. Мониторинг ассортимента растительных масел проводили в период с 2007 по 2011 год в розничных и оптовых магазинах торговых предприятий ООО «Мария Ра», ООО «Быстроном», ООО «Форне», ТД «Анике», ТК «Радуга», ООО «Краснотал» и ООО «Вилена» ТД «Квит», имеющих торговые точки с практически однородным ассортиментом продуктов в городах и крупных населённых пунктах Алтайского края (г. Барнаул, г. Бийск, г. Заринск, г. Алейск, г. Белокуриха, райцентры), и за пределами региона (Республика Алтай, Новосибирская область).
Согласно результатам исследований, растительные масла, обладающие повышенной пищевой ценностью и/или функциональной направленностью, появились на прилавках торговых предприятий Алтайского края только во второй половине 2010 года. По 2009 год включительно потребителю предлагались только такие виды масел, как оливковое или кунжутное (табл. 3.2). Смеси растительных масел на основе кедрового масла ко времени организации исследований в продаже отсутствовали.
Как известно, рынок смесей растительных масел, как и любых функциональных продуктов, стимулируется спросом потребителя на так называемые продукты здорового питания, что даёт несомненную маркетинговую и коммерческую перспективу для производителей, получающих возможность расширить ассортимент выпускаемой продукции. Только во второй половине 2010 года мониторинг рынка показал наличие в торговом ассортименте смешанных масел. В этом сегменте представлена продукция ООО «МЭЗ Юг Руси» - ТМ «Злато» и «Аведов» оливково-подсолнечное, «Золотая семечка» рапсово-подсолнечное, продукция ТМ «Милора» тех же видов, подсолнечное с маслом зародышей пшеницы ТМ «Альтеро» ОАО «ЭФКО». Тогда же на прилавках появились масло льняное, кедровое и др., в структуре ассортимента такие виды масел представлены практически в равных долях (магазины «Быстроном»), либо магазином выборочно реализуются отдельные виды.
Объём потребительской упаковки реализуемой продукции варьирует в пределах от 0,1 до 5 дм , наиболее дорогих - объёмом от 0,1 до 0,5 дм . Вместе с тем, при формировании узкого ассортимента наиболее потребляемых видов растительных масел торговой сетью закупается продукция преимуще-ственно в потребительской упаковке ёмкостью 1 дм (и близкой к ней), как наиболее предпочтительный вариант для потребителя [323].
Разброс цен на растительные масла обусловлен как разрекламирован-ностью отдельных видов (в частности, оливкового - до 1004,5 руб./ дм - ТМ «Гранд Финес», Австрия), так и изначально высокой себестоимостью и, соответственно, закупочной ценой, если говорить о масле кедровом (рис 3.3).
В настоящее время в структуре растительных масел, представленных на реализацию в магазинах розничной торговой сети, доля кедрового не превышает 1,7 % (рис. 3.4). Наравне с продукцией местного производителя (ООО «Специалист», г. Бийск) реализуется масло, производимое в других регионах (ТМ «Натси» ООО «Керн», г. Новосибирск).
Приведённые данные отражают представленность кедрового масла как пищевого продукта на торговых прилавках, но не дают информации об его популярности и объёмах продаж. Как известно, на выбор потребителем продукта в определённой продовольственной группе основное влияние оказывают три фактора: вкусовые качества продукта, его стоимость и принятые традиции питания. И у различных по социальному положению категорий покупателей меняется лишь последовательность этих факторов [318].
С учётом сложившейся рыночной цены на кедровое масло и сформировавшихся у потребителей традиций питания и приоритетов в планировании и осуществлении покупок можно заключить, что стимулирование спроса на этот продукт должно базироваться на активной информационной поддержке и проведении дополнительных акций, включая социологические исследования потребительских предпочтений и выставки-дегустации.
Как источник эссенциальных ПНЖК, кедровое масло имеет немаловажное значение и в структуре ассортимента реализуемых функциональных продуктов и БАД, исследование в отношении которых проводилось в период с 2003 по 2010 годы.
В качестве исходных данных по объёмам производства кедрового масла в 2007-2009 годах использованы данные, предоставленные маркетинговым отделом ЗАО «Алтайвитамины» (г. Бийск). Для оценки, какой фактический ассортимент полиненасыщенных растительных масел и кедрового масла в том числе может предложить региональный рынок, в 2007-2010 годы изучали ассортимент аптечных сетей ЗАО «Алтайвитамины», ЗАО «Эвалар» и ООО «Ваш доктор» (аптеки г. Бийска и г. Барнаула). Учитывались качество потребительской упаковки, объём фасовки, введение дополнительных функциональных ингредиентов. С целью исследований качества реализуемого кедрового масла осуществляли закупку продукции в аптеках ЗАО «Алтайвитамины», ЗАО «Эвалар» и ООО «Ваш доктор» (г. Бийск, г. Барнаул).
Как показывает анализ ассортимента аптек г. Бийска (табл. 3.3), кедровое масло есть в реализации постоянно, являясь одним из лидеров по долевому участию (20-24 %) в ассортименте растительных масел, реализуемых в качестве функциональных продуктов и БАД. В зависимости от даты проведения маркетинговых исследований, в аптечной сети единовременно представлена продукция двух-четырех производителей.
Химический состав и пищевая ценность скорлупы кедровых орехов
Наиболее эффективными показали себя гамма-излучение, обработка сухим жаром (1-2 минуты) и СВЧ-излучением (2,5-5 минут), позволившие снизить микробиологическую обсемененность в 6-24 раза в зависимости от метода, практически не оказывая влияния на показатели окислительной порчи. При обеззараживании жмыха УФ-излучением необходимо учитывать загрязнение спорообразующими бактериями и плесенями, ввиду низкой эффективности данного метода в отношении к этим группам микроорганизмов. На основании проведенных исследований, при необходимости обеззараживания данного вида сырья, в зависимости от его назначения могут быть рекомендованы обработка сухим жаром, СВЧ- и гамма-излучением, позволяющие практически полностью ликвидировать микробиологическую обсемененность и провести обеззараживание кедрового жмыха в производственных масштабах за короткий промежуток времени.
Таким образом, значения показателей микробиологической безопасности кедрового жмыха после его обработки указанными физическими методами позволяют сделать вывод о возможности использования этого сырья в производстве пищевых продуктов, технология которых не предусматривает стерилизующей обработки. Использование обработанного кедрового жмыха в качестве компонента эмульсионных, молочных и других продуктов возможно при условии, что последующие технологические операции производства этих продуктов будут осуществляться при надлежащем санитарном состоянии технологического оборудования, то есть при отсутствии очагов вторичного обсеменения компонентов рецептуры и готовой продукции. Соблюдение названных условий позволяет гарантировать микробиологическую обсемененность вырабатываемых с использованием жмыха продуктов питания в пределах нормы.
Оценка возможности использования кедрового жмыха в качестве основного или дополнительного сырья в производстве пищевых продуктов обусловливает необходимость исследования его функционально-технологических свойств (ФТС), определяющихся, прежде всего, свойствами белков. ФТС белков жмыхов масличного сырья отличаются от свойств изолированных белков, но именно они имеют существенное значение при выборе процессов и технологических режимов их включения в состав пищевых продуктов.
Результаты исследований водоудерживающей (ВУС) и жироудержи-вающей (ЖУС) способности белков кедрового жмыха в зависимости от способа постановки эксперимента и температуры представлены на рис. 4.11. В первом случае жмых заливали водой или маслом, нагретыми до определенной температуры ("Заваривание"), во втором водную или жировую суспензию жмыха доводили до требуемой температуры постепенно ("Нагревание"). Согласно результатам исследований, ФТС кедрового жмыха находятся в прямой корреляционной связи с температурным режимом эксперимента. При комнатной температуре кедровый жмых имеет незначительную ВУС и практически не проявляет ЖУС, но с увеличением температуры обе характеристики значительно возрастают.
Наибольшую ВУС кедровый жмых проявляет при 90 С (большую температуру суспензии при её "Заваривании" водой достичь не удаётся, к тому же технология производства эмульсионных продуктов не предполагает применения более высоких температур, в связи с чем температурный диапазон проведения эксперимента во всех случаях ограничен 90 С). ЖУС, достигаемая при заваривании жмыха, также увеличивается с ростом температуры, но её максимальное значение составляет всего 90 %, что гораздо ниже ВУС и обусловлено высоким исходным содержанием масла в жмыхе. В условиях нагревания суспензии жмыха максимальное значение ЖУС (220 %) наблюдается при 60 С. Продолжение нагревания ведёт к снижению ЖУС, что может быть вызвано началом денатурации белков. Этим можно объяснить различия в ВУС и ЖУС жмыха при температуре 60 С и выше; обе характеристики достигают более высоких значений при "Заваривании".
Исследование функциональных свойств жмыха в зависимости от рН (рис. 4.12) показывает, что минимальной жироэмульгирующей способностью (ЖЭС) белки жмыха обладают в интервале рН 2-4,5, соответствующем изо-электрическому состоянию белков и наименьшей их растворимости. В оптимальном интервале рН 5,5-7 значение точки коацервации составляет 138±3% при 25±2 С, что является свидетельством удовлетворительной ЖЭС кедрового жмыха и его перспективности как сырья для производства продуктов с эмульсионной структурой.
Определение ВУС и ЖУС в зависимости от рН среды (рис. 4.13 а, б) показывает, что эти ФТС достигают максимальных значений также в слабокислом и нейтральном диапазоне рН 5,5-7,0. В аналогичных условиях постановки эксперимента образцы кедрового жмыха от разных производителей демонстрируют принципиально одинаковые значения ВУС, ЖУС и ЖЭС, что обусловлено примерно равным содержанием в них белка и сопутствующих веществ.
Разработка и товароведная характеристика смесей растительных масел функционального назначения
В контрольной группе через три месяца наблюдалась лишь тенденция к снижению общего холестерина (р=0,06), без существенных изменений остальных показателей. У пациентов опытной группы отмечено более выраженное снижение систолического АД (на 19,5 %), чем в контрольной группе (10,6 %), с одновременным снижением индекса массы тела (табл. 5.4). Диа-столическое АД снизилось в обеих группах примерно в равной степени.
Все пациенты, употреблявшие кедровое масло, отметили отсутствие диспепсических явлений и повышение трудоспособности во второй половине дня. Клиническое исследование состояния здоровья пациентов до и после диеты с включением кедрового масла показало, что потребление этого продукта в дополнение к стандартной антигипертензивнои терапии оказывает выраженное нормализующее влияние на состав и содержание липидов крови.
Представленные результаты позволяют сделать вывод, что масло кедровых орехов, проявляя холестеринпонижающее действие, способствует нормализации липидного спектра крови. Регулярное потребление кедрового масла обусловливает снижение уровня ЛПНП в крови, и наиболее выраженное снижение отмечается при изначально высоких значениях этого показателя. При относительно нормальных исходных концентрациях ЛПНП в крови фиксируемое изменение снижается. Потребление масла способствует и снижению уровня в крови триглицеридов. Следствием этих положительных тенденций является нормализация систолического артериального давления и уменьшение избыточной массы тела. Полученные результаты свидетельствуют о том, что употребление в пищу кедрового масла ежедневно (в количе-стве не менее 20 см ) улучшает показатели липидного спектра крови и существенно повышает эффективность медикаментозной терапии.
Таким образом, проведённые исследования позволяют рекомендовать масло кедровых орехов в качестве функционального продукта как больным с сердечно-сосудистой патологией, с сопутствующим ожирением и дислипи-демией, так и здоровым людям - с целью коррекции факторов риска и профилактики сердечно-сосудистых осложнений.
Действия, направленные на профилактику заболеваний, в государственном и региональном масштабе способствуют улучшению качества питания и уровня жизни населения в целом, одновременно способствуя привлечению потребителей к новой продукции [253].
Пищевая ценность растительных масел определяется их жирнокислот-ным составом и составом сопутствующих омыляемых и неомыляемых веществ [408, 430, 437]. Но определяющее значение при включении масла в диетическое питание имеет соотношение жирных кислот со-6 и со-3, которое считается оптимальным на уровне от 10-5:1 - для здоровых людей до 5-2:1 -для потребителей с сердечно-сосудистыми заболеваниями [252, 331, 333, 357, 441]. В связи с этим одним из ведущих направлений исследований в масло-жировой отрасли является смешение масел с целью получения композиций, оптимизированных по составу жирных кислот [54, 185, 188, 192, 255, 333, 385]. Полученный при этом продукт должен не только быть сбалансированным по составу жирных кислот, но и включать дополнительные физиологически функциональные ингредиенты и обладать хорошими органолептиче-скими свойствами, то есть должен иметь характеристики, обеспечивающие его конкурентоспособность на потребительском рынке. Наряду с управлением потребительской ценностью, при смешении масел прогнозируется их цена, что также позволяет учитывать сложившуюся конъюнктуру рынка.
Целью данного этапа исследований стала разработка смесей растительных масел, оптимизированных согласно современным рекомендациям по жирным кислотам семейств со-3 и со-6. Для получения таких продуктов должно использоваться не менее двух видов базисных масел, формирующих набор главных кислот в требуемом соотношении. Поскольку основной интерес представляют линолевая, а- и Д5,9,12-линоленовая кислоты, именно на их содержание и следует ориентироваться при проектировании рецептуры.
С учётом вышесказанного в качестве компонентов смеси выбраны:
? кедровое масло - как основной объект исследования и первое базисное масло - источник ПНЖК со-6, характеризующееся их выраженным избытком и обладающее редкой для растительных масел линоленовой кислотой со-6, более ценной с диетических позиций, чем другие кислоты этого семейства; льняное масло - в качестве второго базисного масла - источника ПНЖК со-3, позволяющего регулировать соотношение жирных кислот со-6 : со-3 [169, 191 260, 319]. Особенностью льняного масла являются специфические запах и вкус, которые на фоне кедрового масла будут менее выражены. Вторым важным аспектом, который необходимо учитывать при создании смесей с льняным маслом, является его быстрое прогоркание [146, 359]; облепиховое масло - в качестве источника каротиноидов, токоферолов и стеринов [64, 120], позволяющего расширить и разнообразить состав минорных компонентов получаемого смешанного продукта.
Для оптимизации рецептур смесей растительных масел использован метод линейного программирования. В расчётах учитывались содержание и соотношение линолевой и линоленовой кислот (табл. 5.5), так как другие жирные кислоты сем. со-6 и со-3 в анализируемых маслах содержатся в незначительных количествах и не оказывают существенного влияния на искомый баланс.
