Введение к работе
Актуальность работы. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 годы определяет в качестве одной из первоочередных задач повышение конкурентоспособности российской сельскохозяйственной продукции, увеличение темпов роста объемов производства сельскохозяйственного сырья и продовольствия, доведение доли российских продовольственных товаров в розничной торговле продовольственными товарами до 70 %. В рамках реализации данной программы в г. Мичуринске - наукограде утверждена, в качестве одного из приоритетных направлений, программа, направленная на разработку новых технологий производства сельскохозяйственного сырья и продуктов его переработки.
Овощной рынок в России оценивается как развивающийся. По рекомендуемому объему потребления овощей на первом месте находятся капустные овощи, а на втором – томаты (25-32 кг/ год на человека). Собственное производство свежих томатов удовлетворяет потребности страны лишь на 50-60%. По объемам экспорта томатов лидируют Турция и Китай.
В последние годы в России повысился спрос на свежие и консервированные мелкоплодные томаты типа «мини» или «Черри», которые очень популярны в США, Израиле, Голландии, Испании и других странах. Плоды мелкоплодных томатов обладают отличными вкусовыми качествами и высокой пищевой ценностью, являются источником важнейших дефицитных для человека минорных физиологически функциональных ингредиентов, значительно превосходящих по их содержанию традиционные крупноплодные томаты. В России и странах СНГ мелкоплодные томаты, к сожалению, ещё не получили должного распространения. Спрос на мелкоплодные томаты существенно превышает предложение и удовлетворяется в основном за счет импорта (на 80-90%). Объем производства мелкоплодных томатов в России сдерживается недостаточной степенью изученности потребительских свойств имеющихся сортов, низкой механической прочностью, отсутствием адаптированных технологий выращивания, хранения и переработки. Данная работа проводилась в рамках программы развития г.Мичуринска - наукограда и направлена на повышение конкурентоспособности мелкоплодных томатов отечественной селекции, и разработку инновационных технологий их переработки для расширения ассортимента продуктов здорового питания.
Цель диссертационной работы: научное обоснование и формирование конкурентных преимуществ свежих и переработанных мелкоплодных томатов, расширение ассортимента и повышение пищевой ценности мучных кондитерских изделий, обогащенных полифункциональными биологически активными ингредиентами, отвечающих современным требованиям концепции здорового питания.
Для осуществления поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:
- проведение комплексных исследований, направленных на изучение хозяйственно-ценных признаков мелкоплодных сортов томатов отечественной селекции, их химического состава, показателей безопасности;
- определение перспективных хозяйственно-ботанических сортов для промышленного выращивания и переработки;
- оптимизация агротехнологии выращивания мелкоплодных томатов с целью повышения потребительских свойств и конкурентоспособности свежих и переработанных томатов;
- изучение сравнительной пищевой ценности и функционально-технологических свойств исследуемых сортов мелкоплодных томатов;
- разработка инновационной технологии хранения мелкоплодных томатов, базирующейся на ингибировании синтеза плодами эндогенного этилена и увеличении их сроков хранения;
- разработка технологических новаций процессов:
а) переработки мелкоплодных томатов с целью максимального сохранения природных БАВ, формирования заданного уровня потребительских свойств, расширения ассортимента и повышения конкурентоспособности новых видов продукции;
б) технологии сушки конвективно-вакуум-импульсным способом и получение порошков томатов высокой биологической ценности;
в) технологии изготовления пряничной продукции повышенной пищевой ценности, обогащенных биологически активными веществами сушеных мелкоплодных томатов.
- определение потребительского спроса на свежую и переработанную продукцию из мелкоплодных томатов;
- расчет экономической целесообразности производства новых обогащенных пищевых продуктов;
- разработка проектов нормативной и технической документации (СТО и ТИ) на производство новых продуктов для здорового питания из мелкоплодных томатов («Мелкоплодные томаты консервированные», «Порошки из сушеных мелкоплодных томатов», «Пряники заварные с томатным порошком»);
- производство опытных партий новых видов продукции и проведение товароведной оценки их потребительских свойств.
Научная новизна работы:
- теоретически обоснована и научно подтверждена возможность повышения конкурентоспособности, расширения ассортимента свежих мелкоплодных томатов отечественной селекции и продуктов их переработки, содержащих полифункциональные биологически активные комплексы, отвечающие требованиям современной концепции здорового питания;
- на основании комплексных исследований агротехнологических факторов на этапе выращивания были разработаны и научно обоснованы технологические новации, позволяющие целенаправленно воздействовать на рост и развитие растений томатов с целью формирования запрограммированных товароведных и технологических характеристик плодов;
- изучены органолептические, физико-химические и функционально-технологические характеристики и показатели безопасности 10 сортов мелкоплодных томатов отечественной селекции и научно обосновано, что при выращивании по адаптированной к условиям ЦЧЗ технологии они являются уникальными источниками ликопина и каротиноидов и важным источником аскорбиновой кислоты, пектиновых веществ, комплекса антиоксидантов, микро- и макроэлементов, превышающие аналогичные показатели у промышленных сортов крупноплодных томатов;
- теоретически обосновано и экспериментально подтверждено, что обработка плодов препаратом, содержащим 1-метилциклопропен вызывает ингибирование синтеза эндогенного этилена, блокирует метаболическую цепь процессов дозревания и старения, что позволяет увеличить срок хранения томатов на 7-14 дней, снизить естественную убыль массы плодов при хранении на 20-30% и уменьшить потери от повреждения фитопатогенами в 1,5 -2,5 раза;
- добавление 0,22 % хлорида кальция в заливку при производстве консервированных томатов увеличивает содержание пектатов кальция, которые способствуют образованию более плотной и упругой консистенции плодов, улучшению их внешнего вида и сохранению целостности при консервировании;
- разработаны технологические режимы и научно обоснована эффективность применения конвективно-вакуум-импульсной технологии сушки для получения томатного порошка с высокой концентрацией пищевых и биологически активных компонентов на единицу массы продукта, обусловленная сокращением длительности процесса и существенным снижением температур сушки.
Практическая значимость работы:
- изучены, ранжированы и рекомендованы для промышленного выращивания и использования на переработку перспективные сорта мелкоплодных томатов с высоким уровнем показателей урожайности, сохраняемости, пищевой ценности и функционально-технологических характеристик;
- разработаны рекомендации по повышению устойчивости плодов к поражению вершинной гнилью и снижению естественной убыли при хранении;
-оптимизированы технологические режимы переработки мелкоплодных томатов с целью формирования заданного уровня потребительских свойств, в том числе пищевой ценности, расширения ассортимента и повышения конкурентоспособности новых видов продукции;
- разработаны три комплекта проектов нормативных и технических документов: Стандарты организаций (СТО) и Технологические инструкции (ТИ) для серийного производства новых видов пищевой продукции: «Мелкоплодные томаты консервированные», «Порошок из сушеных мелкоплодных томатов» и «Пряники заварные с томатным порошком»;
- по разработанным проектам технических документов выработаны опытные партии продукции:
1) консервы «Мелкоплодные томаты консервированные» в ООО «Экспериментальный центр «М-КОНС-1» (г. Мичуринск);
2) порошок из сушеных мелкоплодных томатов на исследовательском предприятии ООО «НАВАКС» (г. Тамбов);
3) пряники заварные с томатным порошком «Томатон» и «Томатин» на ОАО «Мичуринский хлебозавод».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Проведение научных исследований в области сельскохозяйственных наук» (Мичуринск-Наукоград, 2009 г.); на 62-й научно-практической конференции студентов и аспирантов (Мичуринск-Наукоград РФ, 2010 г.); на Международной научно-практической конференции «Молодость, талант, знания - ветеринарной медицине и животноводству», на Всероссийском совете молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений (Москва – Троицк, 2010 г); на Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России» (Пенза, 2011 г.); на II межрегиональной заочной научно-практической конференции «Управление ассортиментом, качеством и конкурентоспособностью товаров и услуг» (Чебоксары, 2011 г.); на международной научно-практической конференции «Аграрная наука – основа инновационного развития АПК» (г. Курган, 2011 г.); на международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию заслуженного работника высшей школы РФ, профессора Ю.Г. Скрипникова «Достижения науки и инновации в производстве, хранении и переработке сельскохозяйственной продукции» (г. Мичуринск-Наукоград, 2011 г.).
Положения, выносимые на защиту:
1. Формирование заданных потребительских и технологических свойств мелкоплодных томатов на этапе выращивания.
2. Сравнительная товароведная характеристика 10 исследуемых сортов мелкоплодных томатов отечественной селекции.
3. Сравнительная характеристика функционально-технологических характеристик плодов исследуемых сортов томатов и разработка рекомендаций по оптимизации направлений их использования для промышленной переработки.
4. Изучение эффективности использования ингибиторов эндогенного этилена для снижения потерь и удлинения сроков хранения мелкоплодных томатов.
5. Разработка рецептур и инновационных технологий переработки мелкоплодных томатов.
6. Оптимизация технологии сушки с целью максимального сохранения биологически активных веществ мелкоплодных томатов.
7. Оценка пищевой ценности и безопасности продуктов переработки мелкоплодных томатов.
Публикации. Основные результаты исследований изложены в 13 печатных работах, в том числе 5 в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературных источников, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 150 страницах, иллюстрирована 34 рисунками и 45 таблицами. Список литературы включает 243 наименования источников отечественных и зарубежных авторов.
