ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЫСОКООЧИЩЕННОГО ПОДСОЛНЕЧНОГО ПЕКТИНА В ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ
Рубрики: ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
Авторы:
1.
ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина»
Тип:
Статья
Страницы:
с 90
по 95
Статус:
Опубликован
Получено:
30.12.2016
Одобрено:
30.12.2016
Опубликовано:
30.12.2016
Классификаторы:
УДК 664-03-021.51
УДК 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
УДК 60 Прикладные науки. Общие вопросы
УДК 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
УДК 60 Прикладные науки. Общие вопросы
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
Корзинки подсолнечника, пектин, степень этерификации, балластные вещества, функциональные напитки
Аннотация (русский):
Обеспечение населения полноценными доступными функциональными продуктами питания - основная задача пищевой перерабатывающей промышленности. С учетом неблагоприятных экологических условий, сложившихся в большинстве регионов России, продукты питания должны не только поставлять необходимые организму вещества, но и защищать человека от отрицательного внешнего воздействия окружающей среды. Эту задачу выполняют продукты, содержащие пектиновые вещества. Пектиновые вещества являются составляющим компонентом всех растений. Одним из важных свойств пектиновых веществ является их комплексообразующая способность, позволяющая выводить из организма человека тяжелые металлы, радионуклиды, токсины и т.п. Высокая комплексообразующая способность отмечается у пектинов, выделенных из сахарной свеклы, корзинок подсолнечника, хлопковых створок. Целью проводимых исследований явилось исследование корзинок подсолнечника различных сортов, районированных в Краснодарском крае, с возможностью использования полученного высокоочищенного подсолнечного пектина в функциональных продуктах питания. В корзинках подсолнечника различных сортов была определена массовая доля пектиновых веществ, а также выход пектиновых веществ как основной показатель, характеризующий технологическую значимость сырья для производства. В полученных образцах пектина определяли степень этерификации как один из основных факторов, влияющих на комплексообразующую способность, а также массовую долю балластных веществ и чистого пектина. Результаты исследований показали высокую чистоту полученных образцов пектина, что позволило разработать новые виды функциональных напитков, содержащих в своем составе подсолнечный пектин. Разработанные напитки отличались высокими органолептическими и физико- химическими показателями и могут быть рекомендованы в качестве пищевых продуктов диетического профилактического питания для населения России.
Обеспечение населения полноценными доступными функциональными продуктами питания - основная задача пищевой перерабатывающей промышленности. С учетом неблагоприятных экологических условий, сложившихся в большинстве регионов России, продукты питания должны не только поставлять необходимые организму вещества, но и защищать человека от отрицательного внешнего воздействия окружающей среды. Эту задачу выполняют продукты, содержащие пектиновые вещества. Пектиновые вещества являются составляющим компонентом всех растений. Одним из важных свойств пектиновых веществ является их комплексообразующая способность, позволяющая выводить из организма человека тяжелые металлы, радионуклиды, токсины и т.п. Высокая комплексообразующая способность отмечается у пектинов, выделенных из сахарной свеклы, корзинок подсолнечника, хлопковых створок. Целью проводимых исследований явилось исследование корзинок подсолнечника различных сортов, районированных в Краснодарском крае, с возможностью использования полученного высокоочищенного подсолнечного пектина в функциональных продуктах питания. В корзинках подсолнечника различных сортов была определена массовая доля пектиновых веществ, а также выход пектиновых веществ как основной показатель, характеризующий технологическую значимость сырья для производства. В полученных образцах пектина определяли степень этерификации как один из основных факторов, влияющих на комплексообразующую способность, а также массовую долю балластных веществ и чистого пектина. Результаты исследований показали высокую чистоту полученных образцов пектина, что позволило разработать новые виды функциональных напитков, содержащих в своем составе подсолнечный пектин. Разработанные напитки отличались высокими органолептическими и физико- химическими показателями и могут быть рекомендованы в качестве пищевых продуктов диетического профилактического питания для населения России.
Ключевые слова:
Корзинки подсолнечника, пектин, степень этерификации, балластные вещества, функциональные напитки
Корзинки подсолнечника, пектин, степень этерификации, балластные вещества, функциональные напитки
Введение Одним из ключевых вопросов, стоящих перед пищевой перерабатывающей промышленностью, является вопрос обеспечения населения доступны- ми высококачественными функциональными пи- щевыми продуктами. О важности производства и потребления экологически безопасных и каче- ственных натуральных пищевых продуктов в целях оздоровления и повышения продолжительности жизни населения страны указывается и в Стратегии социально-экономического развития АПК РФ на период до 2020 года [1]. Функциональность пищевых продуктов опреде- ляется их химическим составом, присутствием в них таких веществ, как витамины, макро- и микроэлементы, незаменимые белки, пищевые волокна, ненасыщенные жирные кислоты и т.п., которые улучшают обмен веществ, повышают работоспо- собность человека, способствуют долголетию и активному образу жизни. В настоящее время, когда технический про- гресс способствует существенному загрязнению окружающей среды, одним из основных приори- тетов аграрной политики государства становится использование экологически безопасных техно- логий и сырья при производстве пищевых про- дуктов [3], а также расширение выпуска продо- вольственных товаров, относящихся к группам диетического лечебного и диетического профи- лактического питания. К группе продуктов диетического профилакти- ческого питания с уверенностью можно отнести разнообразные продукты, содержащие в своем составе пектин. Пектин относится к группе пищевых волокон и является прекрасным антиоксидантом и детоксикантом, обладает высокими радиопротек- торными свойствами, поддерживает и улучшает метаболизм углеводов и питательных веществ, по- вышает устойчивость организма к онкологическим патологиям, поддерживает уровень триацилглице- ринов в крови, стимулирует липидный обмен, нор- мализует функции иммунной системы, улучшает пищеварение и функциональное состояние желу- дочно-кишечного тракта и т.д. [2, 4]. Особенно сильно вышеперечисленные свойства выражены у низкоэтерифицированных пектинов - свекловичного, подсолнечного, пектина из хлопко- вых створок. Эти виды пектинов обладают повы- шенной комплексообразующей способностью, ко- торая и обусловливает степень связывания пекти- нами тяжелых металлов, радионуклидов, свобод- ных радикалов и т.д. и выведение их из организма человека. Подсолнечник и продукты его переработки - важная сельскохозяйственная экспортная статья после зерна как в России, так и в Краснодарском крае. Из подсолнечника получают высокоценное растительное масло; кормовую добавку - шрот, обеспечивающую сбалансированность кормового рациона сельскохозяйственных животных и птицы по белку; семена подсолнечника используют в кон- дитерской промышленности; из подсолнечной луз- ги получают биотопливо. Однако ценным сырьем для переработки являются и корзинки подсолнечника после обмолота. Особую ценность представляют пектиновые вещества, входя- щие в их состав. Содержание пектиновых веществ в корзинках подсолнечника колеблется в зависимости от степени зрелости семян в пределах 24,0…35,7 % (в пересчете на воздушно-сухую массу). В период убор- ки и обмолота семян содержание пектиновых веществ составляет 25-26% [4, 5, 6]. Таким образом, целью исследования явилось исследование корзинок подсолнечника различных сортов районированных в Краснодарском крае, с возможностью использования полученного высо- коочищенного подсолнечного пектина в функциональных продуктах питания. Объекты и методы исследований Объектами исследования являлись корзинки- соцветия десяти сортов подсолнечника, выращиваемого на территории Краснодарского края, являющиеся наиболее перспективными для последующей селекции: Кондитерский (СПК), ВНИИМК 8883, Лидер, Родник, Атаман, Кавказец, Юбилейный-60, Березанский, Флагман, Передовик. При проведении экспериментальных исследова- ний применяли органолептические методы исследо- вания (профильный метод), а также стандартные и современные методы физико-химического анализа. Содержание пектиновых веществ определяли стан- дартным кальций-пектатным методом. Для определе- ния массовой доли спиртоосаждаемых пектиновых веществ в корзинках подсолнечника использовали стандартную методику, применяемую для технологи- ческой оценки пектиносодержащего сырья. Для опре- деления аналитических характеристик пектиновых веществ использовали метод кондуктометрического титрования (кондуктометр HI 8733 фирмы HANNA), студнеобразующую способность пектиновых веществ определяли с помощью прибора Сосновского, для определения массовой доли балластных веществ и чистого пектина использовали методику промывания полученного порошка пектина и высушивание до постоянной массы (сушильный шкаф SNOL58/350), массовую долю растворимых сухих веществ опреде- ляли с помощью рефрактометра ИРФ-454Б2М, мас- совую долю общих (титруемых) кислот определяли стандартной методикой, для определения активной кислотности (рН) использовали рН-метр фирмы HANNA рН 212. Образцы корзинок подсолнечника отбирались в технической стадии зрелости в районах их выра- щивания. Результаты и их обсуждение В процессе исследования была определена мас- совая доля пектиновых веществ в корзинках иссле- дуемых сортов подсолнечника, которая изменялась в пределах от 40,59 (сорт Кондитерский (СПК) до 43,69 % (сорт Юбилейный-60) и составила в сред- нем 41,98 % (в пересчете на абсолютно сухое вещество). Известно, что для технологической оценки лю- бого растительного сырья и экономической эффек- тивности его переработки одним из важных показа- телей является выход конечного продукта. Таким показателем для пектиносодержащего сырья явля- ется выход пектина или пектиновых веществ. Дан- ные по определению выхода пектиновых веществ из исследуемых корзинок подсолнечника представ- лены на рис. 1. Выход пектиновых веществ, % 33 32 31 30 29 28 27 Рис. 1. Выход пектиновых веществ из различных сортов корзинок подсолнечника, % Результаты исследований, представленные на рис. 1, характеризуют корзинки подсолнечника как перспективное сырье для производства пектина. Выход пектиновых веществ изменяется от 29,0 % (сорта ВНИИМК 8883) до 32,6 % (сорта Кавказец). Однако следует отметить, что среднее значение данного показателя для всех 10 сортов составляет 30,91 %, что является высоким значением для ха- рактеристики целесообразности промышленной переработки. Остаточное содержание пектиновых веществ в растительном сырье составляет (11,07+1,98) %. Проведенные исследования харак- теризуют степень извлечения пектина из корзинок подсолнечника (73,7+3,82) %. Согласно литературным данным, подсолнечный пектин относится к низкоэтерифицированным пек- тинам [2]. Результаты наших исследований по определению степени этерификации пектинов, по- лученных из различных сортов подсолнечника, представлены на рис. 2. Юбилейный-60 Передовик Кавказец Атаман Флагман Родник Березанский Лидер ВНИИМК 8883 Кондитерский (СПК) 0 10 20 30 40 50 60 Степень этерификации пектиновых веществ, % Рис. 2. Степень этерификации пектиновых веществ в корзинках подсолнечника разных сортов Данные, представленные на рис. 2, подтвер- ждают низкую степень этерификации у всех об- разцов полученного пектина. При этом наиболь- шей степенью этерификации - 53,4 % отличается пектин, полученный из корзинок подсолнечника сорта Лидер, наименьшая степень этерификации - 44,4 % установлена для пектина сорта Юбилей- ный-60. В среднем степень этерификации состав- ляет 49,29 %, что позволяет использовать для промышленного получения подсолнечного пек- тина любой из вышеперечисленных сортов под- солнечника. Получение подсолнечного пектина проводили по новой технологии, разработанной в Кубанском государственном аграрном университете. Разрабо- танная технология, включающая дополнительные технологические операции по обработке корзинок подсолнечника различными ферментными препара- тами, позволяет получить подсолнечный пектин высокой чистоты с низким содержанием балласт- ных веществ для использования его в составе пи- щевых продуктов. Для определения чистоты пектина и возможно- сти использования его в составе пищевых продуктов диетического профилактического питания нами проводились исследования по определению содер- жания балластных веществ в порошке пектина. Ре- зультаты исследований представлены на рис. 3. 100 Массовая доля, % 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Массовая доля балластных веществ Массовая доля пектина Рис. 3. Соотношение массовой доли балластных веществ и пектина в промытом порошке пектина Результаты исследований, представленные на рис. 3, позволяют сделать вывод, что низкое содержа- ние балластных веществ в порошке пектина (от 10,05 % в сорте Кавказец до 18,26 % в сорте Атаман) и вы- сокое содержание чистого пектина (от 81,74 в сорте Атаман до 90,0 % в сорте Кавказец) дают возможность его использования в качестве ингредиента в составе пищевых продуктов диетического профилак- тического питания. Для подтверждения этого предпо- ложения нами определена комплексообразующая способность полученных пектинов. Она изменялась в пределах 424…651 мг Рв2+/1 г сухого пектина. Результаты полученных исследований позволили разработать профилактические напитки, в состав которых вводили подсолнечный пектин, плодовые соки, сахар и т.д. Разработка рецептур осуществля- лась с учетом того, что они должны относиться к категории функциональных продуктов, следователь- но, содержание функционального ингредиента, в данном случае пектина, должно составлять от 10 до 50 % суточной физиологической нормы потребления [7]. Суточная норма потребления пектина для про- филактического питания составляет 2-4 г [2]. Для разработки рецептур использовали про- фильный метод, так как данный метод позволяет наиболее быстро выявлять изменения в характериразработанные напитки отличаются высокими органолептическими показателями. Напитки имели гармоничный вкус и хорошо выраженный аромат введенных в рецептуру фруктовых соков (яблочного и алычового), не имели посторонних вкуса и запаха. Рецептуры разработанных напитков представ- лены в табл. 1. Внешний вид 5 4 3 2 стике того или иного показателя. В процессе разра- ботки были получены 10 рецептур напитков. Одна- ко после проведения дегустационной оценки были отобраны два лучших образца - напиток «Яблоч- ный» и напиток «Алычовый». Дегустация напитков проводилась на кафедре технологии хранения и переработки растениевод- ческой продукции Кубанского государственного аграрного университета. Дегустация проводилась балльным методом с использованием пятибалльной шкалы. Результаты дегустации лучших напитков Аромат Вкус 1 0 Яблочный Алычевый Цвет Прозрачность представлены на рис. 4. Результаты проведенной дегустационной оценки, представленные на рис. 4, показали, что Рис. 4. Пентаграмма органолептической оценки разработанных профилактических напитков Таблица 1 Рецептуры разработанных напитков Наименование сырья Рецептура напитков, кг на 1000кг напитка Яблочный Алычовый Сок яблочный осветленный 510,0 - Сок алычовый осветленный - 500,0 Зеленый чай 220,0 220,0 Настой душицы 230,0 200,0 Сахар 30,0 70,0 Подсолнечный пектин 10,0 10,0 Таблица 2 Физико-химические показатели разработанных профилактических напитков Наименование пока- зателя Напиток про- филактический«Яблочный» Напитокпрофилакти- ческий«Алычовый» Массовая доля рас-творимых сухихвеществ (по рефрак- тометру), % 11,5 12,5 Массовая доля тит-руемых кислот (в пересчете на яблоч- ную), % 0,4 0,8 рН 3,8 3,6 Массовая доля пек-тиновых веществ, % 1,1 1,05 Комплексообразу-ющая способность, мг Рв2+/г пектина 269,3 245,5 Подготовленное сырье - соки яблочный или алычовый, настои зеленого чая и душицы под- вергают фильтрованию, дозируют и подают на смешивание с сахарным сиропом и раствором пектина. Полученный напиток расфасовывают в стеклянные бутылки, укупоривают и отправляют на пастеризацию. В разработанных напитках были определены основные физико-химические показатели, пред- ставленные в табл. 2. Содержание пектиновых веществ в разработан- ных напитках (табл. 2) составляет около 50 % су- точной физиологической нормы потребления, что позволяет классифицировать напитки в качестве функциональных продуктов питания. Кроме того, высокая комплексообразующая способность полу- ченных напитков подтверждает возможность их использования для людей, живущих или работаю- щих в среде, загрязненной тяжелыми металлами, радионуклидами и т.д. Таким образом, результаты проведенных исследо- ваний подтверждают возможность использования полученного высокоочищенного подсолнечного пектина в качестве функционального ингредиента в со- ставе пищевых продуктов. Разработанные напитки относятся к группе функциональных напитков и мо- гут быть рекомендованы для диетического профилак- тического питания всех групп населения России.
1. Стратегия социально-экономического развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на пери- од до 2020 года (научные основы). - М.: РАСХН, 2011. - 24 с
2. Донченко, Л.В. Пектин: основные свойства, производство и применение / Л.В. Донченко, Г.Г. Фирсов. - М.: Де- Ли принт, 2007. - 276 с
3. ТР ТС 021/2011 Технический регламент Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции»
4. Pectin,s and pectinases | Edited J.Visser, A.G.Vorage.-Amsterdam: Eisevier Science, 1996. - 990p
5. Pectin chemical properties, uses and health benefits | Phillips L. Bush editor | New York: Nova Science Publishers, 2014.-284p
6. Донченко, Л.В. Влияние сорта подсолнечника на выход и качество пектиновых веществ / Л.В. Донченко, И.В. Соболь // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2006. - № 4. - С. 204-216
7. ГОСТ Р 52349-2005. Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения. - Введ. 2006-07-01. - М.: Стандартинформ, 2006. - 9 с
