Автореферат Гужель - Наука и инновации КемТИПП

На правах рукописи
ГУЖЕЛЬ ЮЛИЯ АЛЕКСАНДРОВНА
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И ТОВАРОВЕДНАЯ ОЦЕНКА
НАПИТКОВ БРОЖЕНИЯ, ПОЛУЧЕННЫХ С ДОБАВЛЕНИЕМ
ЭКСТРАКТА ХВОИ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ
05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов
и функционального и специализированного назначения
и общественного питания
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени
кандидата технических наук
Кемерово - 2014
2
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном
образовательном учреждении высшего профессионального образования
«Кемеровский технологический институт пищевой промышленности»
Министерства образования и науки РФ.
Научный руководитель:
Бибик Ирина Васильевна,
кандидат технических наук, доцент
Официальные оппоненты:
Пушмина Ирина Николаевна,
доктор технических наук, доцент,
ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный
университет», г. Красноярск, профессор
кафедры «Технология и организация
общественного питания»
Котова Татьяна Вячеславовна,
кандидат технических наук, доцент,
Кемеровский институт (филиал) ФГБОУ
ВПО «Российский экономический
университет им. Г.В. Плеханова», доцент
кафедры «Товароведение и экспертиза
товаров»
Ведущая организация:
Бийский
технологический
институт
(филиал) ФГБОУ
ВПО «Алтайский
государственный технический университет
им. И.И. Ползунова», г. Бийск.
Защита диссертации состоится «27» июня 2014 г. в 16.00 на заседании
диссертационного совета Д 212.089.02 при ФГБОУ ВПО «Кемеровский
технологический институт пищевой промышленности» по адресу: 650056, г.
Кемерово, бульвар Строителей, 47, тел./факс 8 (384-2) 39-68-88.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на официальном
сайте ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой
промышленности» (www.kemtipp.ru.)
С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК
Минобрнауки РФ (http://vak.ed.gov.ru/ru/dissertation) и ФГБОУ ВПО
«Кемеровский технологический институт пищевой промышленности»
(www.kemtipp.ru).
Автореферат разослан « » ___________________ 2014 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
Киселева
Татьяна Федоровна
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы
Напитки играют важную роль в структуре питания людей. Наибольшей
ценностью обладают слабоалкогольные напитки, полученные сбраживанием
углеводного сырья. Такие напитки в процессе брожения обогащаются ценными
продуктами метаболизма микроорганизмов, улучшается их
макрои
микроэлементарный состав. Напитки без дополнительной технологической
обработки готовы к употреблению, кроме того доступны по цене и
потребляются практически всеми категориями населения нашей страны.
В последние годы появился интерес к напиткам с функциональными
свойствами. Потребление таких напитков оказывает на организм человека
полезное, благотворное и даже целебное действие.
К таким напиткам относятся напитки брожения на основе растительных
экстрактов благодаря присутствию в них витаминов, минеральных веществ,
органических кислот и продуктов жизнедеятельности дрожжей и
молочнокислых бактерий. Уникальность их состава заключается в идеальной
сочетаемости
вкусоароматической составляющей и функциональных
ингредиентов, что позволяет получить новый ассортимент напитков высокого
уровня качества с повышенной биологической ценностью и оригинальными
органолептическими показателями.
Применение для производства экстрактов растительного сырья,
произрастающего в Дальневосточном регионе, позволит иметь широкую
сырьевую базу.
В связи с этим, актуальным является вопрос разработки технологии
напитков брожения с использованием дикорастущего сырья, произрастающего
на территории Амурской области и содержащего большое количество
биологически активных веществ, потребительский спрос на которые постоянно
повышается.
Степень разработанности темы исследования
Вопросами совершенствования технологий, создания новых направлений
в расширении ассортимента напитков брожения, в том числе и
функционального назначения, занимался и занимается ряд ученых в нашей
стране и за рубежом: В.С. Исаева, В.М. Позняковский, Н.Н. Раттэль, Л. Г.
Елисеева, Т.Ф. Киселева, Ю.В. Приходько, В.А. Помозова, В.А. Тутельян,
Б.В. Спиричев, Л.В. Маюрникова, Г.А. Романенко и другие.
Цель и задачи исследования
Целью диссертационной работы является разработка технологии и
оценка потребительских свойств напитков брожения, полученных с
добавлением экстракта хвои сосны обыкновенной.
В связи с поставленной целью определены основные задачи работы:
1. Изучить потребительские предпочтения населения г. Благовещенска в
отношении функциональных напитков.
4
2. Дать характеристику хвойных лесов Амурской области с целью
обоснования целесообразности организации переработки хвои сосны и
использования продуктов переработки при производстве напитков.
3. На основе сравнительного анализа способов получения экстрактов из
хвои сосны обыкновенной разработать технологию его производства.
4. Изучить показатели качества полученного хвойного экстракта, в том
числе содержание биологически активных веществ.
5. Разработать научно обоснованные рецептуры и биотехнологии кваса и
напитка брожения, полученных с добавлением экстракта хвои сосны
обыкновенной.
6. Изучить сохранность биологически активных веществ вносимого
хвойного экстракта в процессе производства и хранения напитков. Определить
показатели пищевой и энергетической ценности.
7. Определить экономическую целесообразность производства
разработанных напитков и провести производственную апробацию
разработанных напитков функционального назначения. Разработать и
утвердить техническую документацию.
Научная новизна
Научная новизна полученных результатов заключается в обосновании
состава и параметров производства напитков брожения с функциональными
свойствами, обогащенных биологически активными веществами экстракта
хвои сосны обыкновенной.
Признакам научной новизны отвечают следующие результаты
диссертационной работы:
на основе анализа потребительского спроса жителей г. Благовещенска на
напитки, получаемые методом брожения, обоснована целесообразность
производства напитков, обогащенных биологически активными
веществами растительного сырья Дальневосточного региона;
получены новые данные по минеральному составу хвои сосны. Дан
сравнительный анализ способов получения экстракта из хвои сосны
обыкновенной, получена математическая модель для определения
оптимальных параметров его производства.
получены основные закономерности развития дрожжевых клеток при
сбраживании квасного сусла в присутствии хвойного экстракта;
на основе анализа факторов, формирующих качество напитков брожения
с добавлением хвойного экстракта, обоснован выбор параметров их
получения;
дана оценка медико-биологической эффективности кваса с добавлением
хвойного экстракта, подтверждающая его функциональные свойства;
обоснован срок годности напитков на основе оценки сохранности
биологически активных веществ в процессе производства и хранения.
5
Теоретическая и практическая значимость
Теоретическая значимость работы заключается в обосновании и создании
группы напитков брожения с функциональными свойствами, обогащенных
экстрактом хвои сосны обыкновенной.
Практическая значимость работы заключается в разработке и
апробировании в производственных условиях технологии получения хвойного
экстракта, хлебного кваса и напитка брожения на пивном и квасном сусле,
обогащенных биологически активными веществами хвои сосны обыкновенной,
произрастающей на территории Амурской области.
Разработана и утверждена техническая документация на хвойный
экстракт (ТУ 91 81-004-94739059-2013, ТИ), на хлебный квас «Лесной дар» (ТУ
91 85-005-94739059-2013, ТИ) и на напиток «Таежный» (ТУ 91 84-00694739059-2013, ТИ). Выпущена опытная партия новых сортов напитков и
экстракта
на предприятии по производству и розливу пива, кваса и
безалкогольных напитков ИП «Корнеев С.С.», г. Благовещенск.
Результаты научных исследований применяются в учебном процессе в
ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет» и
ФГБОУ
ВПО
«Кемеровский
технологический
институт
пищевой
промышленности» при обучении студентов по специальности «Технология
бродильных производств и виноделие» и направлению подготовки бакалавров
«Продукты питания из растительного сырья (профиль «Технология бродильных
производств и виноделие»).
Методология и методы исследования
При организации и проведении экспериментальных исследований
использовались в
комплексе стандартные, общепринятые
и
модифицированные методы исследований, в том числе органолептические,
физико-химические, микробиологические, морфологические, а также
математические методы статистической обработки экспериментальных данных.
Основные положения, выносимые на защиту:
- новые данные по минеральному составу хвои сосны и кваса,
полученного с использованием хвойного экстракта;
- технологические параметры процесса экстрагирования хвои сосны
обыкновенной;
- анализ факторов, обеспечивающих качество и безопасность хвойного
экстракта и напитков брожения с его использованием;
- технологии и регламентируемые показатели качества напитков
брожения, полученных с использованием экстракта из сосновой хвои;
- результаты оценки медико-биологической эффективности напитков,
подтверждающие их функциональную направленность.
Степень достоверности результатов
Достоверность результатов подтверждается многократной повторностью
проведенных экспериментальных исследований и воспроизводимостью
полученных результатов, использованием общепринятых методов, приборов,
оборудования и математической обработкой экспериментальных данных.
6
Качество и безопасность сырья и полученных напитков на соответствие
требованиям Технического регламента Таможенного союза 021/2011 «О
безопасности пищевой продукции» определено в центральной аналитической
аккредитованной лаборатории ОАО «Амургеология», лаборатории научнообразовательного центра ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический
институт пищевой промышленности». Результаты исследований опубликованы
в рецензируемых изданиях.
Апробация результатов исследования
Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены
на региональных научно-практических конференциях, ежегодно проводимых в
ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет (г.
Благовещенск 2009-2013гг.), на 10 международных научно-практических
конференциях в 2009-2013 гг.
Публикации.
Основное
содержание
диссертационной
работы
опубликовано в 22 печатных работах, в том числе 6 статях в журналах,
входящих в перечень ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,
аналитического обзора литературы, методологической части, результатов
исследований и их анализа, выводов, списка литературы и приложений.
Основная часть работы изложена на 148 страницах, включает 52 таблицы
и 35 рисунков. Список использованной литературы включает 216
наименований.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении дано обоснование актуальности темы, сформулированы цель
и задачи исследования, охарактеризованы научная новизна и практическая
значимость работы.
В первой главе обобщены литературные данные, отражающие
современное состояние пивобезалкогольной отрасли и современные аспекты
производства хлебного кваса. Изучена роль биологических активных добавок в
питании
человека.
Рассмотрены перспективы использования растений
хвойных пород в качестве источника биологически активных веществ. Дана
характеристика хвойных лесов Амурской области, продуктов переработки хвои
и основных способов получения растительных экстрактов.
Во второй главе дано описание методологии проведения эксперимента,
объектов и методов исследований.
Экспериментальные и теоретические исследования выполнены в ФГБОУ
ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности», на
базе кафедры Технология переработки продукции растениеводства ФГБОУ
ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет», ряд
анализов выполнялся на базе производственно-технологической лаборатории
ОАО «Благовещенский спиртзавод», производственно-технологической
лаборатории ИП «Корнеев С.С.», в центральной аналитической
аккредитованной лаборатории ОАО «Амургеология».
7
Экспериментальные исследования включают 5 этапов, посвященных
анализу факторов, определяющих качество и безопасность водно-спиртового
экстракта из хвои сосны обыкновенной, произрастающей на территории
Амурской области и напитков брожения с его использованием.
Для подтверждения функциональной направленности напитка проведена
оценка медико-биологической эффективности напитков, полученных по
разработанной рецептуре.
Разработана и утверждена техническая документация на новые виды
напитков функционального назначения. Произведен выпуск опытной партии
напитков на предприятии пивобезалкогольной промышленности. Рассчитана
себестоимость и отпускная цена напитков.
Объектами исследований в работе являлись: анкеты потребителей
(жители г. Благовещенска); хвоя сосны обыкновенной (Pinus Sylvestris),
произрастающей на территории Амурской области; водно-спиртовый хвойный
экстракт, применяемый при производстве напитков брожения; дрожжи пивные
и хлебопекарные Fermipan soft, используемые для сбраживания пивного и
квасного сусла; лабораторные образцы новых сортов напитков;
экспериментальные животные – 80 крыс-самцов.
Анализ сырья, полупродуктов и готовой продукции проводился по
общепринятым в пивобезалкогольной промышленности методам.
Количественное определение полифенолов в водно-спиртовом хвойном
экстракте проводили по ГОСТ 21908-93 и методу Еруманиса.
Определение массовой концентрации органических кислот проводилось
по методике М 04-47-2007 методом капиллярного электрофореза «КАПЕЛЬ».
Морфологическое
исследование
экспериментальных
животных
проводили гистологическим методом путем микроскопирования.
Для объективной оценки полученных экспериментальных данных все
исследования проводились в 3-4 кратной повторности и обрабатывались с
помощью программного обеспечения Microsoft Excel 2007.
Третья глава посвящена изучению потребительских предпочтений
жителей г. Благовещенска в отношении напитков, обогащенных биологически
активными веществами растительного сырья.
Для чего был проведен
социальный опрос населения методом анкетирования по выявлению наиболее
популярных напитков функционального назначения.
Большинство (68,1 %) респондентов ответили, что никогда не слышали о
напитках функционального назначения и лишь 31,9 % респондентов ответили,
что знают эти напитки. Большую часть респондентов интересует состав
продукта и полезные свойства, подразумевающих пищевую и энергетическую
ценность продукта.
На рисунке 1 отражены ответы на вопрос «Как часто вы покупаете
напитки функционального назначения», из которого видно, что большинство
опрошенных покупают напитки реже одного раза в неделю.
8
7,2
25,7
18,8
12,5
35,8
каждый день
2-3 раза в неделю
реже 1 раза в неделю
никогда
Хотя бы раз в неделю
Рисунок 1 Частота потребления респондентами напитков
На
основании
результатов
исследования
потребительского
предпочтения, можно сделать вывод, что напитки брожения в различными
функциональными добавками, представлены в недостаточном количестве на
рынке г. Благовещенска. Однако потребители проявляют большой интерес к
таким напиткам. В основном это люди молодые и преклонного возраста,
высокообразованные, которые заботятся о состоянии своего здоровья. Люди
недостаточно осведомлены о подобных напитках, поэтому необходимо
проводить работу в области
информирования о пользе напитков
функционального
назначения через средства массовой информации,
телевидение, интернет и др.
В четвертой главе отражены результаты этапа исследований, в задачи
которого входило исследовать качество и безопасность сосновой хвои,
используемой для обогащения напитков, разработать научно-обоснованную
технологию экстракта и определить его качественные характеристики.
Для проведения исследований использовали хвою сосны обыкновенной,
собранную в 2010 году в Зейском, Архаринском и Благовещенском районах
Амурской области. Хвоя сосны имеет ценный химический состав, ее
биологически активные вещества представлены биофлаваноидами, эфирными
маслами, каротиноидами, витаминами, минеральными веществами.
Для сохранения витаминов в хвое подвергали ее замораживанию.
Измельчали растительное сырье до размера 7,0 – 8,0 мм, который является
достаточным, по литературным данным, для наибольшего выхода
биологически активных веществ.
Результаты исследования позволяют сделать вывод о безопасности хвои
сосны обыкновенной, произрастающей на территории Амурской области по
содержанию токсичных элементов и радионуклидов, поскольку их количество
существенно ниже допустимых уровней.
Дан сравнительный анализ способов экстрагирования: периодическое
настаивание, дробная мацерация без конвекционной обработки и дробная
мацерация с конвекционной обработкой - по выходу сухих веществ и
биологически активных компонентов хвои. Как способ экстрагирования была
выбрана дробная мацерация с конвективной обработкой. Для этого после
внесения новой порции экстрагента помещали экстракт в конвекционную
9
установку на 60 минут при температуре 28-30 0С. При выборе дробной
мацерации с применением конвекционной обработки в качестве способа
экстрагирования решающими стали следующие факторы:
- время экстрагирования. При использовании способа с перемешиванием
экстракция проходила в течение 6 суток, а при использовании конвекции – 4
суток;
- показатели качества готового экстракта полученного способом дробной
мацерации с применением конвекционной обработки по содержанию сухих
веществ, суммы флавоноидов и аскорбиновой кислоты превышают показатели
экстракта, полученного другими способами.
Для определения оптимальных технологических параметров получения
экстракта из хвои сосны обыкновенной произвели корреляционнорегрессионный анализ полученных данных. В результате чего получены
следующие уравнения регрессии:
- для экстракта без применения конвекционной обработки:
y = 1,6654+0,2188x1+0,3721x2
(1)
- для экстракта с применением конвекционной обработки:
y = 9,6539+0,1209x1+0,5267x2,
(2)
где у – экстрактивные вещества, х1- концентрация этилового спирта, х2 –
время экстрагирования.
Для наглядного представления данных приведена зависимость на
графиках (рисунок 2).
Анализ результатов экспериментальных исследований позволяет сделать
вывод, что оптимальными условиями экстракции являются: концентрация
экстрагента - этилового спирта - 60 % об. и продолжительность процесса - 4
суток.
По внешнему виду экстракты представляют собой прозрачную жидкость
золотисто-зеленого цвета, прозрачные, жгучего вкуса, с ароматом хвои.
Полученный экстракт исследовали по показателям безопасности, которые
соответствуют требованиям ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой
продукции».
Анализ массовой концентрации органических кислот показал, что в
хвойном экстракте в большом количестве содержится винная кислота, которая
является мощным антиоксидантом, биостимулятором, защищает клетки от
повреждения и преждевременного старения, защищает печень, улучшает
пищеварение.
Проведены исследования изменений физико-химических показателей
качества экстракта в день выработки и в процессе хранении при температуре
18-20 0С и относительной влажности воздуха 75% в течение предполагаемого
срока годности (таблица 1).
При изучении физико-химических показателей качества экстракта
установлено, что на протяжении всего срока хранения содержание спирта
оставалось неизменным, лишь незначительно снизилось содержание сухих
веществ на 14-й месяц.
10
Рисунок 2 Зависимость массовой доли экстрактивных веществ
от времени и концентрации этанола в хвойных экстрактах: № 1 –
экстрагирование растительного сырья без применения конвекционной
обработки, № 2 - экстрагирование растительного сырья с применением
обработки в конвекционной установке
Таблица 1 – Физико-химические показатели качества экстракта при хранении
Наименование
показателя
Содержание
сухих веществ,
%
Содержание
этилового
спирта, %об
Массовая доля
витамина С,
мг/100 г
Полифенолы,
мг/100 г
β-каротин,
мг/100 г
Срок хранения экстракта, месяц
3
6
9
4,6
4,6
4,6
0
4,6
1
4,6
12
4,5
14
4,2
58,0
58,0
58,0
58,0
58,0
58,0
58,0
113
113
113
102
97
88
61
258
255
243
239
224
222
211
1,2
-
-
-
-
1,1
-
Содержание витамина С и полифенолов снизилось при хранении в
течение года соответственно на 22,1 и 14,0 % за счет окисления, однако,
находилось на достаточно высоком уровне. В экстрактах в процессе хранения
происходит образование осадка, за счет чего снижается содержание сухих
веществ. К 14 месяцу хранения формируется заметный осадок, в аромате
появляются посторонние тона, на поверхности образуется маслянистая пленка.
На основании проведенных исследований установлен срок годности
готового хвойного экстракта, который составляет 12 месяцев.
На хвойный экстракт разработана и утверждена техническая
документация (ТУ 9181-004-94739059-2013, ТИ).
Пятая глава посвящена определению оптимальных технологических
параметров производства хлебного кваса с добавлением хвойного экстракта и
11
оценке влияния основных факторов на показатели качества и безопасности
напитка. Также задачей данного этапа исследования являлась оценка медикобиологической эффективности напитка, полученного по разработанной
рецептуре.
При разработке напитка экспериментально определен оптимальный
способ внесения экстракта до брожения квасного сусла, доза внесения
экстракта – 4% от количества сусла и хлебопекарных дрожжей – 0,6 кг/100 дал.
Изучено влияние внесения хвойного экстракта на процесс брожения
квасного сусла с начальной экстрактивностью 8 % путем оценки
физиологического состояния дрожжей.
Динамика количества жизнеспособных дрожжевых клеток приведена на
рисунке 3.
Рисунок 3 - Динамика концентрации жизнеспособных дрожжевых клеток
Анализируя рисунок 3, можно сделать вывод, что внесение хвойного
экстракта в квасное сусло способствует вначале росту и размножению
дрожжевых клеток, а в конце брожения их лучшей флокуляции. Количество
мертвых дрожжевых клеток по окончании брожения в опытном варианте
меньше на 1%.
Динамика почкующихся дрожжевых клеток, изображена на рисунке 4.
Рисунок 4 - Динамика почкующихся дрожжевых клеток в квасном сусле
Из графика 4 видно, что наличие хвойного экстракта в квасном сусле
оказывает положительное влияние на рост и размножение дрожжей.
Для определения оптимальных технологических параметров получения
хлебного кваса с добавлением хвойного экстракта провели корреляционнорегрессионный анализ.
В результате чего получено уравнение регрессии:
12
y = -18,76+1,13418x1+3,9692x2 ,
(3)
где у – дозировка вносимого хвойного экстракта, х1- массовая доля этилового
спирта, х2 –массовая доля сухих веществ.
Учитывая особые вкусовые и ароматические сочетания компонентов
полученных напитков, предложена 10-ти балльная система анализа вкуса и
аромата. Изображения профилей представлены на рисунке 5, где номер образца
соответствует процентному количеству вносимого экстракта.
а
б
Рисунок 5 - Профилограммы а) вкуса и б) аромата квасов с добавлением
водно-спиртового хвойного экстракта.
Анализируя экспериментальные данные, определена оптимальная доза
внесения хвойного экстракта в квасное сусло перед брожением в количестве 4
%. Срок годности напитка составляет не менее 4 суток.
Содержание витамина С в напитке составило 4,2 мг %, при этом сохранность
витамина составила 93 % от количества, внесенного с экстрактом хвои сосны.
На напиток разработана техническая документация (ТУ 91 85-00594739059-2013, ТИ) и выпущена опытно-промышленная партия на ИП
«Корнеев С.С.», г. Благовещенск.
Квас, полученный с добавлением хвойного экстракта, содержит в своем
составе белки – 0,2 г/100г, углеводы – 4,6 г/100г. Энергетическая ценность
составляет 20 ккал/100 г напитка.
Известны противопростудные свойства растений хвойных пород и
препаратов, созданных на их основе. Для подтверждения указанных свойств на
примере кваса с добавлением хвойного экстракта провели экспериментальные
исследования на крысах, подвергнутых холодовому воздействию путем оценки
влияния на морфофункциональное состояние слизистой оболочки трахеи
экспериментальных животных.
Морфологические исследования выполнены на 80 крысах – самцах.
Результаты исследования показывали, что введение хлебного кваса с
добавлением хвойного экстракта в рацион животных, повергнутых
охлаждению, способствует снижению простудных заболеваний и заболеваний
верхних органов дыхания.
13
В шестой главе разработана технология напитка брожения на пивном и
квасном сусле с добавлением экстракта из хвои сосны обыкновенной.
Проведена товароведная оценка его качества. Изучена динамика показателей
качества и содержания биологически активных веществ напитка в процессе
хранения.
В результате экспериментальных исследований определены оптимальные
технологические параметры производства напитка, в состав которого входит
квасное сусло (50% от общего объема сусла), пивное неохмеленное сусло (50%
от общего объема сусла), хвойный экстракт с содержанием этилового спирта 60
% (3% от общего объема сусла). Экстрактивность начального сусла составляла
8%, Технологическая схема предусматривает совместное брожение хвойного
экстракта с пивным и квасным суслом.
Брожение сусла протекало при 20 0С до содержания сухих веществ 4,0 %.
По окончании брожения напиток охлаждали, снимали с дрожжевого осадка и
проводили физико-химический анализ готовых напитков, который представлен
в таблице 2.
Таблица 2 – Физико-химические показатели готового напитка
Показатели качества
Массовая доля сухих веществ, %
Содержание спирта, % об.
Кислотность, К.ед.
Витамин С, мг/100 см3
Полифенолы, мг/100 см3
Величина
4,0
1,5
2,1
3,8
277,7
По органолептической оценке готовый напиток обладал гармоничным
кисло-сладким освежающим вкусом с солодовыми, хлебными и хвойными
тонами. Аромат напитка был приятный хвойно-хлебный. Напиток прозрачный
коричневого цвета.
Микробиологические показатели безопасности соответствуют требования
Технического регламента.
Для выявления изменений органолептических показателей качества в
процессе хранения проводили дегустацию напитка в день выработки, на
третьи, четвертые и на пятые сутки хранения. Результаты позволяют
констатировать, что по истечении четырех суток хранения прозрачность и
цвет, насыщенность диоксидом углерода и пенообразование остались
неизменными. Вкус и аромат несколько утрачиваются, суммарная оценка
изменяется на 0,1 балла. На пятые сутки хранения происходит ухудшение
показателей качества напитка, в наибольшей степени происходит ухудшение
вкуса и аромата – появляются кислые тона, характеризующие его порчу.
Энергетическая ценность напитка брожения на пивном и квасном сусле с
добавлением хвойного экстракта составляет 16 ккал/100 г.
На основании предложенной технологии разработана рецептура напитка
«Таежный» и техническая документация – ТУ 91 84-006-94739059-2013 и ТИ.
Для производственной оценки разработанной технологии выпущена
опытная партия кваса «Лесной дар» в производственных условиях на
предприятии по производству и розливу пива, кваса и безалкогольных
14
напитков ИП «Корнеев С.С.». Квас получен по классической схеме:
приготовление сусла, брожение, охлаждение, декантация, розлив в кеги. По
физико-химическим и органолептическим показателям напиток соответствовал
нормам, установленным в ТУ, и получил высокую дегустационную оценку.
В седьмой главе проведена оценка экономической эффективности
производства новых напитков, которая показала целесообразность внедрения
их в производство. Отпускная цена 1л кваса составляет 18,7 руб., что на 5,7
рублей дороже 1 литра классического хлебного кваса. Стоимость 1 литра
слабоалкогольного напитка составляет 20,7 руб. Увеличение цены напитков с
добавлением хвойного экстракта компенсируется их социальной значимостью.
ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
1. Путем проведения социологического опроса изучены потребительские
предпочтения населения г Благовещенска в отношении функциональных
напитков. Исследование показало, что интерес к напиткам с добавлением
биологически активных веществ достаточно высок. Такие напитки будут
востребованы как в теплое время года, как жаждоутоляющее, так и в холодное
время – для обогащения организма полезными компонентами.
2. Дана характеристика хвойных лесов Амурской области и предложены
пути применения продуктов переработки хвои для производства напитков
брожения. На основании анализа химического, минерального состава хвои
сосны обыкновенной и показателей безопасности обоснован выбор ее в
качестве источника биологически активных веществ для обогащения напитков
брожения.
3. В результате проведенного сравнительного анализа способов
экстрагирования растительного сырья предложен способ получения экстракта
из хвои, включающий дробную мацерацию с обработкой в конвекционной
установке. Получены математические модели экстрагирования, установлены
оптимальные
параметры
экстрагирования
хвои:
продолжительность
экстрагирования 4 суток, соотношение сырья и экстрагента 1:10, общее время
конвекционной обработки 180 минут. Разработана и передана на предприятие
ИП «Корнеев С.С.» для внедрения в производство технология экстракта из хвои
сосны обыкновенной и техническая документация на его производство.
4. Изучены показатели качества и безопасности хвойного экстракта, в том
числе содержание биологически активных веществ. Обоснован срок годности
экстракта в течение 12 месяцев, в течение которого сохраняется качество и
основные биологически активные компоненты.
5. Разработаны рецептуры и биотехнологии хлебного кваса «Лесной дар»
и напитка брожения «Таежный» на пивном и квасном сусле с добавлением
экстракта из хвои сосны обыкновенной. Экспериментально установлены
оптимальные дозировки внесения экстракта в напитки: для кваса она
составляет – 4%, для напитка – 3% от количества сусла. На новые напитки
разработана техническая документация и проведена апробация в
производственных
условиях.
Дана
оценка
медико-биологической
15
эффективности кваса с добавлением хвойного экстракта, подтверждающая его
функциональные свойства.
6. Определены регламентируемые показатели качества напитков, в том
числе пищевая ценность, выносимая на индивидуальную упаковку.
Энергетическая ценность кваса с добавлением хвойного экстракта составляет
20 ккал., напитка на пивном и квасном сусле – 16 ккал. Установлен их срок
годности – 4 суток.
7. Дана экономическая оценка целесообразность производства
разработанных напитков и проведена производственная апробация
разработанных напитков функционального назначения на ИП «Корнеев С.С.».
Расчет экономической эффективности производства кваса «Лесной дар» и
напитка «Таежный» показал целесообразность внедрения в производство
разработанных функциональных напитков. Отпускная цена 1л кваса составляет
18,7 руб., а напитка брожения – 20,7 руб.
По материалам диссертации опубликованы следующие работы:
Статьи в журналах, рекомендованных ВАК
1. Глинева Ю.А. Обоснование и разработка технологии хлебного кваса с
добавлением хвойного экстракта / Ю.А. Глинева, И.В. Бибик // В мире научных открытий.Красноярск, 2011. – Т.11, № 9. 4.- С. 1298-1306.
2. Гужель Ю.А. Перспективы использования экстракта из хвои сосны обыкновенной
в производстве функциональных напитков / Ю.А. Гужель, И.В. Бибик // Техника и
технология пищевых производств.- Кемерово, 2012. – № 1. - С. 9-13.
3. Гужель Ю.А. Научное обоснование рецептур напитков брожения с добавлением
хвойного экстракта / Ю.А. Гужель, И.В. Бибик // В мире научных открытий.- Красноярск,
2012.-№ 11.5(35).- С.335-343.
4. Помозова В.А. К вопросу о функциональных напитках / В.А. Помозова, И.В. Бибик,
Ю.А. Гужель, Н.В. Бабий // Пиво и напитки. - Москва, 2012.-№ 6.-С.10-11.
5. Бибик И.В. Обоснование и разработка технологии напитка на основе пивного сусла
с добавлением хвойного экстракта / И.В. Бибик, Ю.А. Гужель // Техника и технология
пищевых производств.- Кемерово, 2013.-№1(13).-С.3-7.
6. Бибик И.В. Использование ягод голубики для обогащения напитков / И.В. Бибик,
Е.В. Лоскутова, Н.В. Бабий, Ю.А. Гужель // Пиво и напитки. - Москва, 2013.-№ 4.-С.10-11.
Статьи в сборниках научных трудов, тезисы и материалы
конгрессов и конференций
7. Бибик И.В. Влияние дигидрокверцетина на процесс проращивания зерна пшеницы /
И.В. Бибик, Н.В. Бабий, Ю.А. Глинева // Технологии производства и переработки
сельскохозяйственной продукции. – Благовещенск, 2009. – Вып.8. - С.44-47.
8. Глинева Ю.А. Использование экстракта хвои в производстве хлебного кваса / Ю.А.
Глинева, И.В. Бибик, Н.В. Бабий // Технологии производства и переработки
сельскохозяйственной продукции. – Благовещенск, 2009. – Вып.9. - С.97-103.
9. Глинева Ю.А. Разработка технологии производства экстракта из хвои сосны
обыкновенной / Ю.А. Глинева, И.В. Бибик // Технологии производства и переработки
сельскохозяйственной продукции. – Благовещенск, 2011. – Вып.10. - С.22-28.
10. Глинева Ю.А. Исследование влияния водно-спиртового экстракта на
качественные показатели напитка брожения / Ю.А. Глинева, И.В. Бибик // VII
международная научно-практическая конференция «Современные проблемы гуманитарных
и естественных наук» / Институт Стратегических Исследований. - Москва, 2011.- Т.1. - С.5357.
16
11. Гужель Ю.А. Использование нетрадиционных видов растительного сырья в
производстве напитков брожения / Ю.А. Гужель, И.В. Бибик // Современная наука - теория,
практика, технологии, инновации.- Бугульма: НО «ФЭН-НАУКА», 2011.- С. 3-4.
12. Глинева Ю.А. Новое в экстрагировании растительного сырья / Ю.А. Глинева,
И.В. Бибик // IX международная конференция «Инновации в науке и образовании - 2011» /
ФГБОУ ВПО КГТУ. - Калининград, 2011. – Ч.1. - С.269-271.
13. Гужель Ю.А. Исследование влияния хвойного экстракта на жизнедеятельность
дрожжей при производстве хлебного кваса / Ю.А. Гужель, И.В. Бибик // III международная
научно-практическая конференция «Достижения молодых ученых в развитии
инновационных процессов в экономике, науке, образовании» / БГТУ. - Брянск, 2011. - Ч.1.С.222-223.
14. Гужель Ю.А. Разработка технологии слабоалкогольного напитка на основе
пивного сусла / Ю.А. Гужель, И.В. Бибик // II международная научно-практическая
конференция «Интеграция науки и практики как механизм эффективного развития
современного общества» / Институт Стратегических Исследований. - Москва, 2011.- С.2025.
15. Гужель Ю.А. Функциональный напиток на основе пивного сусла / Ю.А. Гужель,
И.В. Бибик // «ФЭН-НАУКА».- Бугульма, 2012.- С. 15-16.
16. Гужель Ю.А. Новое в индустрии напитков / Ю.А. Гужель, И.В. Бибик //
международная научной конференция аспирантов и молодых ученых «Развитие АПК в сете
инновационных идей молодых ученых» / Санкт-Петербургский государственный аграрный
университет. –СПб., 2012.- С.208-214.
17. Гужель Ю.А. Введение экстракта из хвои сосны обыкновенной в напитки
брожения / Ю.А. Гужель, И.В. Бибик // Всероссийская научно-практическая конференция «
Инновационному развитию АПК и аграрному образованию - научное обеспечение» /
Ижевская государственная сельскохозяйственная академия. - Ижевск, 2012. - С.218-221.
18. Гужель Ю.А. Использование хвойного экстракта в производстве
слабоалкогольного напитка на основе пивного сусла / Ю.А. Гужель, И.В. Бибик //
Технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции. – Благовещенск,
2012. – Вып.11. - С.47-54.
19. Бибик И.В. Безопасность растительного сырья / И.В. Бибик, Н.В. Бабий, Ю.А.
Гужель // Актуальные проблемы строительства и природообустройства Дальнего Востока. Благовещенск, 2012. - Вып.2. - С.32-35.
20. Бибик И.В. Проблемы питания студенческой молодежи / И.В. Бибик, Н.В. Бабий,
Е.В. Лоскутова, Ю.А. Гужель // Технологии производства и переработки
сельскохозяйственной продукции. – Благовещенск, 2013. – Вып.12. - С.74-78.
21. Бибик И.В. Клинические исследования миокарда крыс после употребления ими
напитка брожения с биологически активными добавками / И.В. Бибик, Н.В. Бабий, Е.В.
Лоскутова, Ю.А. Гужель // Технологии производства и переработки сельскохозяйственной
продукции. – Благовещенск, 2013. – Вып.12. - С.69-74.
22. Бибик И.В. Разработка рецептур и оценка качества квасов брожения
функционального назначения / И.В. Бибик, Е.В. Лоскутова, Н.В. Бабий, Ю.А. Гужель //
Международный научный форум «Пищевые инновации и биотехнологии» / Кемеровский
технологический институт пищевой промышленности. – Кемерово, 2013. – С.62-68.