Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow ТЕХНОЛОГИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Краткая характеристика физико-химических свойств пектиновых веществ

Для нормализации всех процессов в организме и рекомендуются пищевые добавки на основе пектиновых веществ, так как пектин, входящий в состав пищевой добавки, выполняет роль «транспортного средства» для выведения токсических веществ.

Пектиновые вещества — высокомолекулярные полисахариды, содержащиеся практически во всех видах растительного сырья. Пектиновые вещества состоят из растворимого и нерастворимого пектина (протопектина). Растворимый пектин и протопектин локализованы в разных частях растительной клетки и выполняют различные функции. Протопектин входит в состав клеточной оболочки (из него в значительной мере состоят срединные пластинки), растворимый пектин находится в соке вакуолей и межклеточных слоях ткани зрелых плодов. Общее содержание пектиновых веществ, соотношение протопектина и растворимого пектина, а также их локализация в клетке зависят не только от вида растений, но и от их возраста, условий роста и развития. Это обусловливает различие и в технологических параметрах извлечения пектиновых веществ и их физико-химических свойствах.

Основные физико-химические свойства пектиновых веществ определяются их принадлежностью к классу полисахаридов. К физическим свойствам пектиновых веществ относятся: внешний вид, набухание, растворимость, вязкость и коагуляция. Пектиновые вещества взаимодействуют с основаниями, вызывающими деэтерификацию молекулярных цепей пектина. Под действием кислот пектины претерпевают разнообразные превращения, и прежде всего они подвергаются деэтерификации и расщеплению по гликозидным связям.

Одним из важнейших свойств пектиновых веществ является комплексообразующая способность, основанная на взаимодействии молекулы пектина с ионами тяжелых и радиоактивных металлов.

Комплексообразующие свойства пектиновых веществ зависят от содержания свободных карбоксильных групп, т.е. степени этерификации карбоксильных групп метанолом. Степень этерификации определяет линейную плотность заряда макромолекулы, а следовательно, силу и способ связи катионов.

Комплексообразующая способность не зависит от молекулярной массы пектина, но на ее величину влияет pH среды. Благодаря комплексообразующему свойству пектин является незаменимым веществом

в производстве пищевой продукции профилактического и лечебного питания. Оптимальная профилактическая доза пектина составляет не более 2—4 г в сутки для лиц, контактирующих с тяжелыми металлами, а в условиях радиоактивного загрязнения — не менее 15—16 г.

Пектиновые вещества могут также образовывать комплексы с токсинами органического происхождения, образующимися в организме человека в процессе жизнедеятельности, поскольку они содержат в своей структуре группировки основного характера — аминогруппу, спиртовый или фенольный гидроксил и т.п. В частности, пектины способны связывать продукты распада желчных кислот в кишечнике и этим препятствовать накоплению холестерина в организме, прежде всего в кровеносных сосудах.

Создание новых видов пищевых продуктов складывается из двух сопряженных процессов — проектирования и конструирования. Проектирование пищевых пектиносодержащих продуктов — процесс создания рациональных рецептур или структурных свойств, обеспечивающих заданный уровень адекватности.

Основные направления конструирования пищевых изделий на пектине сводятся к решению задач пищевой комбинаторики.

Пищевая комбинаторика — научно-технический процесс создания новых видов пищевых продуктов путем формирования заданных органолептических, физико-химических, энергетических и лечебных свойств благодаря введению пищевых и биологически активных добавок.

По степени соответствия структуры и состава проектируемого и конструируемого продукта адекватной модели или эталону изготавливаемые по промышленной технологии пищевые продукты делят на две основные группы:

  • • продукты II поколения. Это продукты, в которых благодаря их многокомпонентному составу обеспечивается заданный уровень соотношения питательных веществ статически обоснованному эталону, учитывающему специфику метаболизма у конкретных групп населения, объединенных национальными, возрастными или иными признаками;
  • • продукты III поколения. Это пищевые продукты, массовые доли компонентов в которых подобраны таким образом, что они обусловливают возможность целевого и функционального питания этими продуктами определенных групп населения.

Проектирование пищевых продуктов II поколения складывается из следующих основных этапов:

  • 1) моделируют состав основных ингредиентов проектируемого продукта и выбирают их соотношение в наибольшей степени удовлетворяющее эталону;
  • 2) оценивают состав пищевого продукта. По результатам этой оценки уточняют массовые доли компонентов, которые обеспечивают физиологически оправданное их соотношение;
  • 3) рассчитывают энергетическую и биологическую ценность проектируемых продуктов питания (в килокалориях на 100 г продукта).

Расчетную энергетическую ценность сравнивают с требуемой, при необходимости делают корректировку. При проектировании пищевых продуктов III поколения помимо энергетической ценности определяют пищевую (биологическую) ценность продукта с учетом специфики решаемой задачи.

Пектиновый экстракт, или гидратопектин, является полупродуктом пектинового производства. Его получают после проведения гидролиза- экстрагирования пектиносодержащего сырья и разделения гидролизной массы.

Готовый пектиновый экстракт представляет собой полупрозрачную слабовязкую опалесцирующую жидкость с содержанием пектина от 0,5 до 1,0%. Цвет пектинового экстракта зависит от цвета используемого сырья. Пектиновый экстракт имеет более высокую комплексообразующую способность, чем растворы товарного пектина с такой же концентрацией, поэтому использование его в продуктах питания целесообразно практически для всех групп населения. Пектиновый экстракт можно концентрировать до содержания пектиновых веществ 2,5— 3,0%. Он хорошо хранится и обладает бактерицидными свойствами.

Товарный пектин представляет собой мелкодисперсный порошок от светло-серого до кремового цвета, плохо растворяющийся в воде, слабокислый на вкус. Для использования его в производстве напитков пектин смешивают с сахаром, затем с водой и оставляют для набухания, после чего нагревают до 80 °С и процеживают.

На основании научных исследований учеными Кубанского ГАУ было разработано несколько серий пектиносодержащих функциональных напитков с использованием гидратопектинов из различного вида сырья.

Преимуществами таких напитков являются удобство потребления, приятный вкус, низкая стоимость, возможность использования разнообразной тары, а также удовлетворение различных вкусов потребителя путем использования натуральных соков, добавок, витаминов, растительных настоев лекарственных трав и, наконец, газирования. Кроме того, в напитках можно легко регулировать концентрацию пектиновых веществ от 0,3% (min) до 2,0% (шах).

Классификация пектиносодержащих функциональных напитков приведена на рис. 2.1.

Основой всех функциональных пектиновых напитков является гидратопектин различной концентрации. Напитки делятся в зависимости от используемого основного сырья на плодово-ягодные, овощные и молочные. Плодово-ягодное сырье, в свою очередь, можно подразделить на культурное и дикорастущее сырье. При использовании перечисленных видов плодово-ягодного сырья можно получить негазированные, газированные, концентрированные и сухие напитки. Эти напитки существенно различаются по концентрации пектиновых веществ (ПВ). В напитках она составляет не менее 0,3%, в концентратах не менее 2,0%.

Классификация функциональных пектиносодержащих напитков

Рис. 2.1. Классификация функциональных пектиносодержащих напитков

Кроме основного сырья (жидкого гидратопектина), в состав напитков могут входить пюре, соки (натуральные и концентрированные), настои лекарственных трав и пряно-ароматическое сырье, витаминный и минеральный комплексы, а также различные БАД.

Аналогично складывается картина по использованию гидратопекти- нов в сочетании с овощным сырьем. Содержание пектиновых веществ в напитках здесь также должно быть не менее 0,3%.

Функциональные пектиновые напитки делятся на негазированные, газированные, концентрированные и сухие, а негазированные и газированные, в свою очередь, — на напитки из натурального и синтетического сырья. Напитки из синтетического сырья представляют собой пектиновый экстракт с добавлением сахара, лимонной кислоты и синтетических ароматизаторов и красителей.

На рис. 2.2 представлена технологическая схема получения функциональных напитков на основе пектиновых экстрактов из различного сырья.

Технологическая схема производства функциональных напитков на основе пектинового экстракта предусматривает получение пектинового экстракта на основе электроактивированной воды (ЭАВС) или пищевой кислоты (лимонная, винная, яблочная и т.п.) низкой концентрации (0,1—0,3%). Процесс гидролиза-экстрагирования проводится при температуре 70—90 °С и течение 2—3 ч (гидромодуль для свежего сырья — 1 : 4—5, для сушеного — 1 : 7—8).

Для получения функциональных продуктов экстракт должен иметь концентрацию пектиновых веществ не менее 0,8%. Он может применяться для приготовления напитков в нативном виде или использоваться в виде концентрата. Концентрирование пектинового экстракта проводится на специальном оборудовании с использованием мембранной технологии, или на роторно-пленочном испарителе, или увариванием под вакуумом.

Для конструирования функциональных напитков можно использовать в рецептуре натуральные и концентрированные плодово-ягодные соки, лекарственное и пряно-ароматическое сырье, комплекс витаминов и минеральных веществ, БАД (мед, «Биотоник», вытяжка алоэ и т.п.). Эти компоненты можно соединять как с пектиновым экстрактом, так и с пектиновым концентратом.

Для формирования необходимых вкусовых качеств в состав функциональных напитков могут вноситься сахар или его заменители и кислота. Для придания определенного цвета применяется колер.

Основным условием получения функциональных напитков является содержание пектиновых веществ в готовом продукте не менее 0,3%. В этом случае, выпивая стакан напитка, человек получает 0,6—0,8 г пектина, т.е. 30—50% необходимой профилактической дозы. Для создания функциональных продуктов лечебного плана концентрацию пектиновых веществ в напитках можно увеличить, но не более 2%.

Принципиальная схема получения функциональных напитков предусматривает обязательный производственный контроль за содержанием пектиновых веществ в готовом напитке (рис. 2.2).

Лекарственное и пряно-ароматическое сырье, используемое в напитках функционального плана, требует предварительной подготовки.

Из этого сырья готовят водную вытяжку путем кипячения и настаивания при определенной температуре либо возможно применение водно-спиртовых настоев, которые имеют длительный срок хранения, а также содержат в своем составе много экстрактивных веществ. В настой переводятся не только водорастворимые, но и спирторастворимые вещества, что обогащает напиток биологически активным комплексом. Соединение лекарственного и пряно-ароматического сырья с плодово-ягодным повышает ценность получаемых напитков.

Для производства функциональных напитков на основе пектина может использоваться отечественное оборудование, применяемое на пищевых перерабатывающих предприятиях.

Пектиновый экстракт получают в реакторах из нержавеющей стали типа МЗС (желательно с мешалками), для очистки используют сепараторы и фильтры грубой очистки. Концентрирование может осуществляться в выпарных аппаратах марки МЗС или на роторно-пленочном испарителе. Возможно применение мембранной технологии. Соки получают по традиционной технологии на соковых линиях консервной и винодельческой промышленности.

Принципиальная схема получения функциональных напитков на основе пектинового экстракта

Рис. 2.2. Принципиальная схема получения функциональных напитков на основе пектинового экстракта

Для подготовки как лекарственного, так и пряно-ароматического сырья необходимы варочные котлы и емкости с паровой рубашкой для выстаивания. Остальные компоненты используют, как правило, в готовом виде.

Для смешивания и непосредственного приготовления напитков используют емкости с мешалками, в которые задаются все компоненты и доводятся до нужных кондиций.

Расфасовка напитков может проводиться на обычных наполнителях для жидких продуктов в любую тару (стеклянную, металлическую, пластиковую). Для расфасовки в «Тетра Пак» имеется специальное оборудование, сохраняющее бактерицидные свойства при расфасовке и упаковке. Данная упаковка весьма привлекательна для потребителя и хорошо сохраняет качество продукта.

Таким образом, выпуск функциональных пектиновых напитков возможен как на больших предприятиях, так и в цехах малой мощности. Срок окупаемости таких линий колеблется от 0,6 до 0,9 года.

Учеными Кубанского ГАУ разработано несколько серий напитков различного направления, в том числе для диабетиков. Широкий выпуск таких напитков позволит в условиях тотального загрязнения окружающей среды при минимальных затратах улучшить здоровье населения.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>