Введение к работе
Актуальность темы. На современном рынке пищевых продуктов
актуальным является вопрос обеспечения населения качественными и
полезными продуктами. Стабильная работа предприятий пищевой и
перерабатывающей промышленности является залогом благополучия
населения, его продовольственного обеспечения и, что очень значимо, продовольственной безопасности. Одним из главных направлений развития пищевой промышленности в последнее время стало производство обогащнных продуктов питания, оказывающих благотворное влияние на здоровье населения. Среди таких продуктов особое место отводится напиткам, потребление которых составляет до трх литров ежедневно.
Повышение потребительских свойств и качественных показателей
продуктов питания может быть достигнуто за счт вытеснения с рынка
низкокачественных пищевых продуктов и расширения ассортимента продуктов,
производимых с использованием местного растительного сырья.
Использование растительного сырья для создания новых продуктов питания имеет ряд преимуществ за счт высокой биоактивности и биодоступности содержащихся в нм эссенциальных компонентов питания; выраженного сорбционного эффекта пищевых волокон в отношении токсичных металлов; выраженного общеукрепляющего действия на организм в целом.
На территории Кузбасского региона произрастают большие объемы дикорастущих плодов и ягод, которые подлежат промышленному сбору и заготовке. В приоритетах региональных властей находится развитие промышленного сбора этого вида сырья. В областном бюджете ежегодно предусматривается поддержка отрасли по заготовке и переработке дикорастущего сырья. Кроме того, заняться сбором плодов и ягод в промышленных масштабах готовы многие жители отдалнных послков, ведь не везде есть производственные предприятия и это реальное решение их социальных проблем.
Но, несмотря на эти меры, только небольшая часть собранного плодово-ягодного сырья подвергается переработке и реализуется населению. Основная часть скупается предприятиями других регионов или даже стран.
Для рационального использования местного растительного сырья необходимо разработать технологическое решение по его промышленной переработке. Это позволит получить натуральные продукты с повышенной пищевой ценностью, заложенной самой природой.
В связи с этим, исследования по разработке способов переработки
плодово-ягодного сырья Сибирского региона как источника полезных
биологически активных веществ являются актуальными.
Степень разработанности темы исследования. Теоретические и
практические аспекты по переработке плодово-ягодного сырья
систематизированы в работах современных ученых: Хабарова С.Н., В.М. Позняковского, Л.А. Маюрниковой, Т.Ф. Киселевой, В.А. Помозовой и др.. Исследования, посвященные вопросам экстрагирования, и использованию
роторно пульсационного аппарата для проведения процесса отражены в работах В.М. Лысянского, СМ. Гребенюка, В.Н. Иванца, А.Н. Потапова, Г.Е. Иванец и др.. Значительный интерес представляют прикладные исследования данных авторов по разработке продуктов питания массового спроса на основе растительного сырья. Однако указанное направление должно и дальше развиваться, привлекая новые источники растительного сырья и современные инновационные методы и способы его комплексной переработки, что, существенным образом, повлияет на качество жизни населения и положительно отразится на показателях экономического развития региона.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с региональной губернаторской программой на период до 2015 г. по улучшению питания и здоровья населения Кузбасса «К здоровью - через питание».
Цели и задачи. Целью диссертационной работы является разработка комплексного подхода к переработке дикорастущих ягод клюквы и брусники с точки зрения их потребительских характеристик для получения полуфабрикатов и готовых продуктов питания.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
дать оценку структуре потребительских предпочтений на функциональные напитки;
исследовать особенности химического состава и технологические свойства ягод клюквы и брусники с целью обоснования их использования для получения экстрактов в качестве полуфабрикатов для производства функциональных напитков;
оценить степень воздействия биокаталитической обработки и двухступенчатой экстракции с использованием роторно-пульсационного аппарата при получении экстрактов;
исследовать факторы, обуславливающие качество плодово-ягодных экстрактов и напитков на их основе;
исследовать состав выжимок после экстрагирования для оценки возможности их использования с целью получения продуктов питания;
разработать схему комплексной переработки ягод клюквы и брусники.
Научная новизна. Научная новизна результатов проведнных исследований состоит в системности подхода к решению проблемы комплексной переработки местного дикорастущего плодово-ягодного сырья, формирующего повышенную пищевую ценность вырабатываемых на его основе продуктов питания.
Признакам научной новизны отвечают следующие результаты диссертационной работы:
обоснована эффективность использования биокаталитической
обработки с целью интенсификации экстракционных процессов ягод
клюквы и брусники;
S исследованы изменения биологически активных веществ
плодово-ягодного сырья в процессе экстрагирования;
S получены математические зависимости выхода сухих веществ
от параметров процесса экстрагирования на основании исследования
диффузионных свойств сырья;
S исследован процесс двухступенчатого получения экстрактов с
использованием роторно-пульсационного аппарата;
S на основе анализа фракционного состава пектиновых веществ
обоснована возможность применения выжимок после экстрагирования
для производства продуктов питания.
Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая ценность данного исследования заключается в применении научно обоснованного комплексного подхода к переработке плодово-ягодного дикорастущего сырья.
Практическая значимость результатов диссертационной работы заключается в разработке безотходной технологии переработки ягод клюквы и брусники.
Разработаны технологические инструкции на получение экстрактов из ягод клюквы и брусники, рецептуры напитков на их основе, а также мучных кондитерских изделий с добавлением ягодных выжимок.
Разработанные напитки апробированы в условиях производства и рекомендованы к внедрению.
Результаты научных исследований используются в учебном процессе при обучении студентов по направлениям подготовки бакалавров и магистров 260100 «Технология продуктов питания из растительного сырья» и 100800 «Товароведение», что подтверждено актом.
Методология и методы исследования. Методология исследования основана на научных методах сравнительного факторного анализа с использованием системного товароведного подхода.
В работе использованы методы сбора, сравнительного анализа и систематизации научной информации и лучших мировых практик, маркетинговых исследований в формате социологического опроса, лабораторного анализа стандартными физико-химическими методами, сенсорного анализа общепринятыми методами, результаты которых обрабатывались методами математической статистики.
Положения, выносимые на защиту.
Обоснование комплексного подхода к переработке дикорастущего плодово-ягодного сырья (на примере клюквы и брусники) на основании оценки его сырьевых запасов в Западносибирском регионе и пищевой ценности.
Способ двухступенчатого получения экстрактов с использованием биокаталитического воздействия на сырье, с учетом его диффузионных свойств в роторно-пульсационном аппарате.
Степень достоверности результатов. Экспериментальная часть выполнена на высоком методическом уровне с использованием современных и общепринятых методов исследований. В работе использованы статистические методы обработки экспериментальных данных. Результаты исследований прошли практическую апробацию и рекомендованы для внедрения.
Апробация результатов исследования. Основные результаты
диссертационной работы представлены и обсуждены на научных
международных и всероссийских конференциях: «Пищевые продукты и
здоровье человека» (Кемерово, 2011 и 2012); «Инновационный конвент:
Кузбасс - образование, наука, инновации» (Кемерово, 2011, 2012 и 2013);
«Пища. Экология. Качество» (Краснообск, НСО, 2012 и 2013); «Приборное и
научно-методологическое обеспечение исследований и разработок в области
инновационных технологий производства продуктов питания функционального
назначения» (Кемерово, 2012); «Новые технологии в промышленности и
сельском хозяйстве: материалы 1-ой всероссийской научно-практической
конференции» (Бийск, 2012); «Производство и переработка
сельскохозяйственной продукции: менеджмент качества и безопасности»
(Воронеж, 2012), «Студенческий научный форум 2013»
().
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 16 работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения и пяти глав, включающих обзор литературы, методологию проведения и результаты исследований, выводы, список использованных источников и приложения. Основная часть работы изложена на 130 страницах. Диссертация содержит 43 рисунка и 31 таблицу. Библиографический список включает 130 публикаций отечественных и зарубежных авторов.
