Крячко Тетяна Вікторівна. Розробка технології функціональних антоціанових добавок з використанням процесів механоактивації та заморожування

brief description

Крячко Тетяна Вікторівна. Розробка технології функціональних антоціанових добавок з використанням процесів механоактивації та заморожування : Дис... канд. наук: 05.18.13 2009

Крячко Т.В. Розробка технології функціональних антоціанових добавок з використанням процесів механоактивації та заморожування Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18. 13 технологія консервованих та охолоджених харчових продуктів. Одеська національна академія харчових технологій Міністерства освіти і науки України, Одеса, 2009.
Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці нового способу консервування і технології виробництва і зберігання консервованих дрібнодисперсних порошкоподібних функціональних антоціанових добавок з ЧГ і ЧС, а також їх використанню під час виготовлення вітамінізованих продуктів оздоровчого харчування. Показано можливість та доцільність використання швидкого заморожування із застосуванням газоподібного азоту перед сушінням, процесів механоактивації дрібнодисперсного подрібнення (без застосування холоду) альтернативного кріогенному як способів високого ступеня збереження вітамінів, антоціанових барвних речовин та інших БАР вихідної сировини при отриманні консервованих продуктів функціональних дрібнодисперсних порошкоподібних антоціанових добавок з ягід ЧГ та ЧС і розроблено безвідхідну технологію їх отримання, що дозволяє не тільки зберегти всі БАР, але й сприяє їх більш повному вилученню з сировини.
Розроблено технологію антоціанових добавок з ягід ЧГ та ЧС із використанням процесів механоактивації та заморожування. Експериментально визначені та обґрунтовані раціональні режимні параметри технології. Вивчено якість антоціанових добавок в процесі виробництва та зберігання. Розроблено рецептури і технологічні схеми вітамінізованих сиркових десертів і продуктів швидкого приготування з використанням антоціанових добавок з ягід у комплексі з фітодобавками із ПАРС, що мають імуномодулюючу дію. Розроблено та затверджено нормативну документацію на антоціанові добавки з ягід, проведено їх медико-біологічні дослідження та клінічні випробування та апробацію нової технології в промислових умовах.

1. На підставі проведених теоретичних і експериментальних досліджень науково обґрунтовано та розроблено новий спосіб консервування з використанням швидкого заморожування із застосуванням газоподібного азоту перед сушінням, процесів механоактівації - дрібнодисперсного подрібнення (без застосування холоду) альтернативного кріогенному як способів високого ступеня збереження вітамінів, антоціанових барвних речовин та інших БАР вихідної сировини при отриманні антоціанових добавок з ягід ЧГ і ЧС у формі дрібнодисперсних порошків.
2. Встановлено, що заморожування ягід перед сублімаційним сушінням зі швидкістю 2...50С/хв із застосуванням газоподібного азоту до температури мінус 300С сприяє повному збереженню антоціанових барвних речовин і L-аскорбінової кислоти, при традиційному заморожуванні втрати БАР складають 40...42 %.
3. Встановлено закономірності впливу сублімаційного сушіння заморожених з різними швидкостями перед сушінням (0,20С/хв, 2...50С/хв) ягід ЧГ та ЧС до кінцевої температури мінус 300С та заморожування ягід на мікроорганізми ЧГ і ЧС. Показано, що процес сублімаційного сушіння спричиняв більш значнуушкоджуючу дію на мікроорганізми (зниження кількості мікроорганізмів складало 6270 %), ніж процес заморожування (зниження кількості мікроорганізмів складало 7...11 %). За даними електронно-мікроскопічних досліджень найбільш ушкоджуючим для мікроорганізмів є швидкий режим охолодження (2...50С/хв) перед СС, ніж повільний (0,20С/хв).
4. Встановлено, що процес дрібнодисперсного подрібнення супроводжується процесами механодеструкції та активації, що призводить не тільки до повного зберігання БАР, але й до їх більш повного вилучення із сировини. Так, масова частка антоціанових пігментів у порошках збільшується на 74...80 %, катехінів на 70...85 %, флавонолових глікозидів на 68...75 %, оксикоричних кислот на 71...80 %, аскорбінової кислоти на 20...32 % порівняно з вихідною сировиною та розкрито механізм цього процесу.
5. Показано, що форма спектрів поглинання та спектрів флуоресценції низькомолекулярних фенольних сполук (антоціанів, катехінів, флавонолових глікозидів) висушеної сировини та подрібненої однакова, а інтенсивність значно вище в екстрактах дрібнодисперсних порошків з ягід ЧГ та ЧС (розмір часток 5...20 мкм), що свідчить про підвищене вилучення БАР з порошків у розчин.
6. Показано, що порівняно з вихідною сировиною під час дрібнодисперсного подрібнення ЧС і ЧГ сублімаційного сушіння відбувається зменшення масової частки целюлози (на 10...12 %) і збільшення вмісту продуктів її механічної деструкції загальних цукрів (на 5,5...6,5 %). Паралельно відбувається збільшення масової частки вільних амінокислот і простих пептидів на 98120 %, а також зменшення протопектину (на 5,6...7,1 %) і збільшення розчинного пектину.
7. Розроблено безвідхідну технологію консервованих дрібнодисперсних порошкоподібних функціональних добавок з розміром часток в 10-15 разів менше порівняно з традиційними порошками, яка від загальноприйнятих відрізняється використанням швидкого заморожування перед сушінням із застосуванням газоподібного азоту та процесів механоактивації дрібнодисперсного подрібнення (без застосування холоду) альтернативного кріогенному, що дозволяють не лише зберегти всі БАР, але й сприяють їх більш повному вилученню із сировини. Експериментально визначені та обґрунтовані раціональні режимні параметри технології.
8. Показано, що отримані за новою технологією консервовані антоціанові добавки з ЧГ і ЧС, є складними багатокомпонентними системами з високою барвною здатністю і відрізняються високим вмістом БАР: особливо антоціанових барвних речовин 14,4...26,4 %, L-аскорбінової кислоти 496,91206,7 мг у 100 г, а також низькомолекулярних фенольних сполук, дубильних, пектинових, мінеральних речовин і цукрів; за хімічним складом нові антоціанові добавки з ягід перевершують відомі закордонні аналоги; виявлені їх антибактеріальні та фунгіцидні властивості на біотестсистемах мікроорганізмів та грибів. Експрес-методом біотестування показано, що дрібнодисперсні порошки з ЧС і ЧГ порівняно з традиційно грубоподрібненими свіжими ягодами і порошками знаходяться в більш легкозасвоюваній формі (у 2...3 рази вище). Вони зберігають свою якість протягом 12 місяців
9. Розроблено рецептури та технологічні схеми вітамінізованих продуктів швидкого приготування і сиркових десертів з використанням антоціанових добавок з ягід ЧГ і ЧС у поєднанні з фітодобавками з пряно-ароматичної рослинної сировини. Розроблено та затверджено нормативну документацію на «Барвники-наповнювачі з чорноплідної горобини і чорної смородини» (ТУУ 15.3-01566330-143-2003). Проведені медико-біологічні дослідження та клінічні випробування нових антоціанових добавок, проведено апробацію нової технології у виробничих умовах в НВФ «ФІПАР», НВП «Кріас-1», ЗАТ «Фіторія» (м. Харків), ДП «Імпульс» (м. Переяслав-Хмельницький), а також продуктів оздоровчого харчування з їх використанням в ЗАТ «Фіторія» (м. Харків). Економічний ефект від впровадження 1 т порошкоподібних антоціанових добавок з чорноплідної горобини і чорної смородини складе 8,277 тис. грн. і 12,367 тис. грн. відповідно (у цінах на 12.2007 р.).