автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.15, диссертация на тему: Товароведно-технологическая оценка новых помологических сортов красной смородины и желейных продуктов на их основе

Автореферат диссертации по теме "Товароведно-технологическая оценка новых помологических сортов красной смородины и желейных продуктов на их основе"

На правах рукоппсп

МЯСИЩЕВА НИНА ВИКТОРОВНА

ТОВАРОВЕДНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НОВЫХ ПОМОЛОГИЧЕСКИХ СОРТОВ КРАСНОЙ СМОРОДИНЫ И ЖЕЛЕЙНЫХ ПРОДУКТОВ НА ИХ ОСНОВЕ

Специальность 05.18.15 —Товароведение пищевых продуктов «технология продуктов общественного питания

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет» на кафедре «Технология и организация питания, гостиничного хозяйства и туризма»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Артемова Елена Николаевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Баранов Борис Алексеевич

кандидат технических наук, доцент Субботнна Елена Викторовна

Ведущая организация: АНО ВПО ЦС. РФ «Российский

Защита состоится «11» декабря 2009 г. в 1100 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.122.02 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет технологий и управления», 109803, Москва, ул. Талалихина, 31, ауд. 36.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГУТУ Автореферат размещен на сайте ГОУ ВПО МГУТУ www.mgutm.ru

Автореферат разослан «10» ноября 2009г.

Ученый секретарь Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.122.02

доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние годы особое внимание уделяется расширению ассортимента и улучшению качества выпускаемых пектинсодержа-щих желейных продуктов, обладающих высокими товарными свойствами и пищевой ценностью, способных выводить из организма человека тяжелые металлы, радионуклиды.

Перспективным сырьем для вовлечения в желейное производство является красная смородина. Ее ягоды характеризуются высоким содержанием витамина С, Р-активных и пектиновых веществ. Способность пектина давать студень в присутствии кислоты и сахара широко используется в пищевой промышленности и общественном питании при производстве желейных изделий. Однако не все сорта красной смородины пригодны для получения продуктов с высокой пищевой ценностью и студнеобразной структурой без добавления же-лирующих веществ.

Интерес представляет использование местного растительного сырья, к которому относятся новые сорта красной смородины селекции Всероссийского НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК) (г. Орел). Они характеризуются высокой продуктивностью, улучшенными товарно-технологическими свойствами и биохимическим составом, обладают комплексной устойчивостью к болезням, что способствует сокращению пестицидной нагрузки на урожай и позволит производить из них экологически безопасные желейные продукты.

Применение замораживания, как эффективного способа консервирования, дает возможность максимально сохранить витаминные свойства сырья, обеспечить функционирование перерабатывающих предприятий в течение всего года и расширить ассортимент плодово-ягодной продукции.

В связи с этим актуальным является научное обоснование возможности использования как свежих, так и замороженных ягод красной смородины новых помологических сортов в производстве желейных продуктов с высокой пищевой ценностью и прочным студнем без внесения студнеобразователей. При этом интерес представляет разработка технологии желейных продуктов диети-

ческой направленности за счет уменьшения количества вводимого в рецептуру сахара и его замены сахарозаменителями.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является комплексная товароведно-технологическая оценка ягод красной смородины новых помологических сортов и разработка технологии желейных продуктов на их основе.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

- теоретически обосновать возможность использования ягод красной смородины новых сортов, перспективных для возделывания в Центрально Черноземном Регионе (ЦЧР), в том числе селекции ВНИИСПК, в производстве желейных продуктов;

- на основании товароведно-технологической оценки свежих и замороженных ягод красной смородины новых помологических сортов доказать целесообразность их вовлечения в промышленное производство продуктов питания высокого качества;

- провести товароведно-технологическую оценку желе из свежих и замороженных ягод красной смородины и выделить сорта, наиболее пригодные для приготовления желейных продуктов;

- разработать научно-обоснованные технологии желейных продуктов с заменой сахара сахарозаменителями, а также сниженным его содержанием без использования студнеобразователей из ягод красной' смородины новых помологических сортов и техническую документацию на них;

- дать товароведно-технологическую оценку качества разработанным желейным продуктам;

- социально-экономически обосновать целесообразность производства желейных продуктов.

- впервые дана товароведно-технологическая оценка качества ягодам красной смородины 13 новых помологических сортов (Ася, Баяна, Валентиновка, Вика, Дана, Дар Орла, Красная Виксне, Мармеладница, Нива, Орловская

звезда, Орловчанка, Подарок лета, Рачновская) и установлено, что они характеризуются ценными для переработки технико-технологическими свойствами, высокой пищевой ценностью вследствие повышенного содержания аскорбиновой кислоты, Р-активных веществ, пектинов и являются безопасными для производства;

- впервые определено влияние низкотемпературного замораживания и хранения на пищевую ценность и технологические свойства ягод красной смородины новых помологических сортов, при этом выявлена высокая сохраняемость Сахаров, аскорбиновой кислоты, пектинов, накопление органических кислот, Р-активных веществ, отмечено увеличение выхода сока;

- на основе комплексной товароведно-технологической оценки желе из свежих и замороженных ягод красной смородины новых сортов доказано, что они обладают высокой студнеобразующей способностью как до, так и после замораживания, за исключением ягод сорта Красная Виксне, и позволяют производить качественный продукт богатый биологически активными веществами без использования студнеобразователей. Лучшими сортами для производства желейных продуктов являлись: Мармеладница, Орловчанка, Орловская звезда, Вика, Баяна, Нива, Подарок лета; наиболее ценным был признан сорт Мармеладница;

- определены корреляции между показателями пищевой ценности свежих и замороженных ягод и желе на их основе, а также между органолептической оценкой желе по консистенции и рН среды, количеством пектинов, структурно-механическими свойствами по усилию нагружения, предельному напряжению сдвига, коэффициенту консистенции, индексу течения;

- научно обоснованны технологии желе и мармелада диетической направленности из ягод красной смородины новых сортов со сниженным содержанием сахара и полной заменой его сахарозаменителями (сорбитом и фруктозой) без дополнительного введения структурообразователей. Выявлено высокое качество желейных продуктов, доказана их конкурентоспособность.

Практическая значимость работы. Оценены товароведно-технологические свойства новых сортов красной смородины, даны рекомендации по использованию наиболее пригодных из них в производстве желейных продуктов. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработана технология и рецептура желейных продуктов, новизна которых подтверждена патентом РФ № 2315486 «Желе ягодное» от 27.01.2008. бюл. №3. Подготовлены проекты технической документации на желе красно-смородиновое (ТУ 9163-244-02069036-2008, ТИ ТУ 9163-244-02069036) и мармелад красносмородиновый пластовый (ТУ 9128-245-02069036-2008, ТИ ТУ 9128-245-02069036). Практическая апробация разработок проведена в цехах переработки лаборатории «Биохимической и технологической оценки сортов и хранения» ГНУ ВНИИСПК, столовой «Центр развития ребенка» и кафе «Кактус» Орловского района Орловской области. Материалы диссертационных исследований включены в учебный процесс для студентов, обучающихся по специальностям «Технология продуктов общественного питания» и «Экономика и управление на предприятии туризма и гостиничного хозяйства» в Орловском государственном техническом университете при чтении лекций, выполнении лабораторных работ, курсового и дипломного проектирования.

Апробация работы. Материалы работы доложены и обсуждены на научных конференциях различного уровня, в том числе: 3-ей международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг» (г. Орел; 10-11 декабря 2002 г.); всероссийском семинаре «Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России», (г. Орел, 2003 г.); международной научно-практической конференции «Химия природных соединений. Проблема XXI века», (г. Москва, 2003 г.); международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг» (г. Орел; 7 - 8 декабря 2004 г.); международной научно-практической конференции «Стратегия развития индустрии гостеприимства и туризма» (г. Орел, 1-2 декабря 2005 г.); V -ой международной научно-технической конференции «Техника и

технология пищевых производств» (г. Могилев, Республика Беларусь, 18 - 20 мая 2005 г.); 1-ой региональной научно-практической конференции «Проблемы питания: гигиена, безопасность, регионально ориентированный подход» (г. Киров, 23 марта 2006 г.); V международной научно-практической конференции «Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России» (г. Орел, 12-14 декабря 2006 г.); II международной научно-практической конференции «Стратегия развития индустрии гостеприимства и туризма» (г. Орел, 17-18 апреля 2007 г.); VI -ой международной научно-технической конференции «Техника и технология пищевых производств», (г. Могилев, 2007.); 1У-ой международной научно-практической конференции «Потребительский рынок. Качество и безопасность товаров и услуг» (г. Орел, 4-5 декабря 2007); всероссийской молодежной научно-практической конференции «Пищевые технологии, качество и безопасность продуктов питания» (г. Иркутск, 2007); всероссийской научно-практической конференции «Современное состояние и перспективы развития пищевой промышленности и общественного питания» (г. Челябинск, 19 октября 2007); 1-ой межвузовской научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Особенности формирования и география национальных культур питания» (г. Смоленск, 2008); II международной научно-практической конференции «Питание и здоровье населения РФ и стран СНГ» (г. Смоленск, 2008); международной научно-практической конференции «Стратегические направления развития предприятий пищевых производств, ресторанного хозяйства иторговли» (г. Харькову 19 ноября 2008); всероссийской научно-технической интернет-конференции «Экология и безопасность в техносфере» (г. Орел, декабрь, 2008 г.); третей международной интернет-конференции «Стратегия развития индустрии гостеприимства и туризма» (г. Орел, 22-23 апреля 2009г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 26 печатных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, 1 патент России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературных источ-

ников и приложений. Содержание диссертации изложено на 191 странице основного текста, включает 54 таблицы, 20 рисунков, 10 приложений. Список литературы включает 386 наименований, в том числе 40 зарубежных источников. В приложении приведены копии документов: патента, технической документации, актов выработки и дегустации на желейные продукты.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В обзоре литературы обоснована возможность использования ягод красной смородины новых помологических сортов, в том числе селекции ВНИИСПК, перспективных для возделывания в ЦЧР в производстве желейных продуктов на основании их характеристики, изучения пищевой ценности, технологических свойств, обусловленных оптимальным сочетанием пектинов, органических кислот и Сахаров этой культуры. Исследовано влияние замораживания на качество плодово-ягодного сырья, как прогрессивного способа консервирования для максимального сохранения его биохимического состава и круглогодичного использования в переработке.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В качестве объектов исследований были выбраны 13 помологических сортов смородины красной (Ribes rubrum L.) и 1 сорт смородины белой (Ribes niveum L.), выращенные на участке первичного сортоизучения ВНИИСПК, урожаев 2004-2008 гг. 11 сортов селекции ВНИИСПК: Ася, Баяна (сорт белой смородины), Валентиновка, Вика, Дана, Дар Орла, Мармеладница, Нива, Орловская звезда, Орловчанка, Подарок лета, в том числе находящиеся в Госреестре селекционных достижений - Баяна, Валентиновка, Вика, Дана; сорт Рач-новская селекции ВСТИСП (г. Москва), сорт Красная Виксне получен латвийскими селекционерами. Сорт Голландская красная был выбран контролем, как повсеместно распространенный. Ягоды, а также продукты, являющиеся рецептурными компонентами, соответствовали требованиям и нормам действующей нормативной документации: ягоды красной смородины - РСТ РСФСР 356 - 88; сахар-песок - ГОСТ 21-94, сорбит - ТУ 6-09-1588-77, фруктоза - ТУ 9110-00735937677-97.

Схема эксперимента представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема эксперимента

Технико - технологические оценку ягод красной смородины новых помологических сортов по показателям: длина кисти, масса кисти, количество ягод в

кисти, масса ягоды, органолептические свойства ягод, величина съедобной части и выход сока проводили по методике ВНИИСПК «Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур», 1999 г.; замораживание образцов - согласно методические указания по проведению исследований с быстрозамороженными плодами, ягодами и овощами, 1984 г.; измельчение образцов - на лабораторном измельчителе тканей типа РТ-1 до однородной консистенции. Отбор проб для желе проводили по ГОСТ 26313-84, их подготовку к анализу - по ГОСТ 26671-85, для мармелада - по ГОСТ 5904-82. Пищевую ценность ягод и желейных продуктов определяли по следующим методикам: общее содержание сухих веществ - термогравиметрическим методом (ГОСТ 28561-90); растворимых сухих веществ и влажности - рефрактометрическим методом (ГОСТ 28562-90); редуцирующих веществ для мармелада по ГОСТ 5903-89; Сахаров - по Бертрану (ГОСТ 8756.13-87); титруемых кислот (общей кислотности) - методом титрования (ГОСТ-25555.0-82); активной кислотности (рН) - потенциометрическим методом на приборе рН-340 (ГОСТ 26781-85); аскорбиновой кислоты (витамина С) - йодометрическим методом; Р-активных веществ (антоцианов, лейкоантоцианов, катехинов) - колориметрическим методом в модификации Л.И.Вигорова с использованием фотоэлектроколориметра марки КФК-2; пектиновых веществ в сырье - колориметрическим карбазоль-ным методом, в желейных продуктах - по пектату кальция (ГОСТ 8756.1 1-70); оценка безопасности сырья и готовой продукции - в соответствии с СанПиНом 2.3.2.1078-01; содержание токсичных элементов - методом высокоэффективной жидкостной хромотографии (ВЭЖХ) с использованием жидкостного хроматографа «Милихром - 4 - УФ»: свинец - по ГОСТ 26932-86, мышьяк - по ГОСТ 26930-86, кадмий - по ГОСТ 26933-86, ртуть - по ГОСТ 26927-86; содержание пестицидов - хроматографическим методом по ГОСТ 30349-96; удельную активность радионуклидов (Бк/кг): стронций-90 - по МУ 5778-91, цезий-137 - по МУ 5779-91 на селективном сцинтилляционном радиометре Р-излучения РУБ-01П6 с последующей обработкой спектрограмм на программном комплексе «Спектр», микробиологические показатели продуктов оценивались исходя из

требований СанПнН 2.3.2.1078-01 по ГОСТ 10444.12-88; ГОСТ 10444.15-94; ГОСТ 30518-97; ГОСТ 30519-97. Органолептическая оценка ягод красной смородины и желейных продуктов проводилась по разработанной 5-ти бальной эталонной шкале по показателям: внешний вид, цвет, вкус, запах, консистенция. Изучение прочности студня желе и мармелада по усилию нагружения проводилось на приборах «Структурометр» согласно стандартной методике «Bloom test», а также «Реотест-2» фундаментальным методом ротационной вискозиметрии. Коэффициент корреляции (г) рассчитывали с помощью встроенных стандартных функций пакета компьютерных программ Excel. Конкурентоспособность оценивали по интегральному показателю качества согласно методике, разработанной Голубевым В.В.

Для обеспечения достоверности полученных экспериментальных данных аналитические определения проводились в 3-х кратной повторности с последующей обработкой полученных результатов методами математической статистики с привлечением современным программных средств. Расчеты, построение графиков и их описание осуществляли с помощью приложений Microsoft Office 2003 для Windows ХР.

3. ТОВАРОВЕДНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СВЕЖИХ И ЗАМОРОЖЕННЫХ ЯГОД КРАСНОЙ СМОРОДИНЫ НОВЫХ ПОМОЛОГИЧЕСКИХ СОРТОВ

При изучении технико-технологических характеристик ягод установлено, что по изучаемым показателям новые сорта выгодно отличаются от контроля. Наилучшие значения величины съедобной части имели сорта Мармеладница (90,0%), Подарок лета (88,6%), Дана (86,3%) и Рачновская (86,0%). Максимальные оценки по органолептическим свойствам ягод получили сорта Баяна, Вика, Нива благодаря наиболее привлекательному цвету и гармоничному вкусу, при значениях выхода сока выше среднего (75,1 %), минимальные - Валентиновка, Голландская красная, Рачновская, вследствие преобладания кислоты во вкусе, при этом они характеризовались относительно низкой сокоотдачей (74,0% -75,6 %).

Выявлено, что наибольшая сокоотдача отмечалась после шести и девяти месяцев хранения ягод, увеличение составило в среднем по сортам до 12%. Вероятно это связано с нарушением гистологических и цитологических структур растительного сырья под действием низких температур, ввиду льдообразования, сопровождающего этот процесс (Магомедов X. М, 2004 г., Гусейнова Б. М., 2005 г.).

Изучение пищевой ценности свежих и замороженных ягод указывает на произошедшие количественные изменения химического состава в процессе хранения под действием низких температур. По содержанию растворимых сухих веществ (более 12,5%) выделились сорта Дана, Дар Орла, Красная Виксне, Орловская звезда. В течение 9-ти месяцев холодильного хранения (-18°С) происходит их концентрация и увеличение на 1 - 6% в ягодах большинства сортов, вероятно, за счет вымораживания влаги и накопления некоторых питательных веществ.

Среднее содержание органических кислот в свежих ягодах составило 2,3% с разнообразием по сортам от 1,76% (сорт Вика) до 2,95% (сорт Подарок лета). Количество органических кислот у большинства сортов к концу хранения возросло от 1 до 9 %. Предположительно это связано с накоплением фенолкар-боновых и оксикоричных кислот, а также с инверсией моносахаров и вымораживанием влаги, что согласуется с литературными данными (Сайфулина 3. Р., 2003 г., Ковалевская И. Н., 2003 г.).

Среднее содержание Сахаров в свежих ягодах составило 8,2%, при этом более 95% от общего количества Сахаров составили моносахара (таблица 1). Стоит отметить, что в сортах Баяна, Дана, Мармеладница, Нива, Орловская звезда, Орловч'анка сахароза полностью отсутствовала, что подчеркивает их диетическую ценность. После 9-ти месяцев хранения количества моносахаров и общего сахара у преобладающего числа сортов существенно не отличались от их содержаний на начало заморозки, однако, массовая доля сахарозы несколько снизилось (на 1 - 21 %). Это можно объяснить ее гидролизом (Васильева С. Б.,

2003 г.), содержание которой в сортах Баяна, Голландская красная, Дана, Мар-меладница, Орловчанка упало до 0%.

Таблица 1 - Пищевая ценность свежих ягод красной смородины новых

Сорт сумма Сахаров, % пектиновые вещества, % аскорбиновая кислота, мг/100г сумма Р-активных веществ, мг/100г