VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

С общим ускорением темпа жизни основными факторами, стимулирующими появление пищевых продуктов, становится стремление людей к здоровому образу жизни и удобству их потребления. Покупатели постоянно ищут способы, которые помогли бы им вести здоровый, активный образ жизни, а функциональные ингредиенты предоставляют для этого новые возможности. Растет информированность и предприимчивость потребителей в отношении полезных ингредиентов

Весьма перспективно в пищевой промышленности применение продуктов переработки тыквы.

Тыква (Cucurbita) – род одно- и многолетних растений семейства тыквенные, который насчитывает около 20 видов, дико произрастающих исключительно в Америке. Родиной тыкв является тропическая или субтропическая Америка; упоминание о ней в Европе появились через некоторое время после завершения экспедиции Колумба. Тыквами называют специфической формы плоды четырех видов растений рода Cucurbita (C. pepo, C. mixta, C. maxima и C. moschata), из которых в России культивируют растения трех видов:

- тыквы крупноплодной (C. maxima) с шаровидными белыми или серыми плодами с желтой или оранжевой мякотью, весом до 40-50 кг;

- тыквы обыкновенной или твердокорковой (C. pepo) со стеблями и листьями, покрытыми шипами, с плодами овально-цилиндрической формы, с гладкой желтооранжевой поверхностью, иногда с желто-зеленым рисунком;

- тыквы мускатной (C. moschata), с изысканным вкусом, с плодами разнообразной формы, чаще вытянутой, иногда булавовидной с перехватом, розовато-коричневых или желтых оттенков, с оранжевой мякотью и мягкой корой[1].

Мякоть тыквы необычайно полезна. В 100 г мякоти тыквы содержится до 25 % СВ, до 2 % крахмала, до 0,15 % жира и до 0,95 % клетчатки. В ней содержатся соли фосфорной кислоты, кальция, значительное количество калия. По массовой доле железа тыква является чемпионом среди овощей. Богата она и витаминами, аскорбиновой кислотой, никотиновой кислотой, В1 и В2, и один из важнейших компонентов входящих в состав мякоти и кожуры тыквы -каротин.

Лечебно-профилактическое значение β-каротина характеризуется предупреждением образования рака практически всех органов. β-каротина помогает в нормализации уровня липидов сыворотки крови и является фактором профилактики развития атеросклероза [2].

Ламинария представляет значительный интерес как источник различных групп биологически активных веществ, особенно полисахаридов.

Ламинария – бурая водоросль с лентовидным слоевищем длиной от 1 до 12 м и шириной 10-35 см семейства ламинариевых (Laminariaceae). Ламинария сахаристая образует значительные заросли в морях Северного Ледовитого океана, а также распространена в Северной Атлантике, западной части Балтики, реже встречается в Черном море. Ламинария пальчаторассеченная встречается в северных морях и умеренных широтах, ламинария японская – в дальневосточных морях Тихого океана, ламинария Клоустона – в морях Северной Атлантики. Указанные виды ламинарий распространены вдоль побережья материков и островов на глубине от 2 до 20 метров. Уникальность ламинарии в том, что в ней присутствует йод в органической форме (всего в 30-40 граммах капусты содержится дневная норма йода). Также в состав водоросли входит аналог гормона щитовидной железы – тиреоидин, который нормализует функции щитовидной железы и при гипотиреозе, и при тиреотоксикозе.

Маннит и альгиновая кислота, которые содержатся в составе морской капусты, выступая в роли мощных сорбентов, участвуют в очистке желудочно-кишечного тракта от вредных веществ и оказывают легкий слабительный эффект.

Употребление морской капусты в целом повышает иммунитет, нормализует обмен веществ и уровень холестерина крови, улучшает функции сердечно-сосудистой, дыхательной и центральной нервной систем, выводит из организма соли тяжелых металлов и радионуклиды, стимулирует работу кишечника и способствует восстановлению функций предстательной железы при аденоме.

Комплексная проблема переработки тыквы в настоящее время стоит остро. Плоды тыквы состоят из мякоти, плаценты, семян и кожуры. Их соотношение представлено на рисунке 1. Мякоть и семена тыквы являются перспективным источником растительного сырья для производства различных видов пищевых продуктов, полуфабрикатов и лекарственных препаратов. Мякоть, плацента и кожура тыквы используется для приготовления купажированных соков, детского питания, тыквенного порошка и других продуктов. Тыквенный сок и пюре обеспечивает организм человека набором биологически активных веществ, таких как белков, сахаров, органических кислот, полифенолов, витаминов, минеральных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека. Семена тыквы используют как самостоятельный продукт и из них вырабатывают муку, растительное масло. Мука является белково-витаминным комплексом. Плоды тыквы используют в витаминной промышленности для приготовления каротина и пектина. С этой целью разработан способ силосования тыквы как сырья для витаминной промышленности. В последнее время тыква получила большое применение для приготовления спирта.

ПЛОД ТЫКВЫ

Мякоть Семена Кожура Плацента

Пищевая Медицинская Сельское хозяйство

отрасль отрасль

Пищевая Медицинская Биотехнология Нанотехнология Косметология

Рисунок 1 – Схема использования различных частей тыквы в производстве

Учитывая перспективность применения тыквы, особенно с позиции медико-биологических аспектов, и аспекты комплексной переработки тыквы разработаны способы её применения в пищевой технологии.

Целью данной разработки является комплексную переработка тыквы в пищевой гель, на основе продуктов морского генеза и мякоти, кожуры и плаценты тыквы.

Сорта, используемые при производстве пищевого геля, емеют гладкие плоды, без ребристости, слабоморщинистые, с тонкой корой желтого или оранжевого цвета [3]. Объем семенного гнезда должен быть небольшим. Мякоть ярко-оранжевая, плотная, сочная, толщиной не менее 50 мм.

Для основы пищевого геля использовали измельченные плаценту, мякоть тыквы и порожек из кожуры. В качестве биологически активного компонента, обеспечивающего стабильность геля использовали морскую капусту.

Основные стадии получения пищевого геля включает в себя:

1. Разделка тыквы на кожуру, мякоть и плаценту

2. Сушка кожуры

3. Получения пюре

4. Выделение альгината из ламинарии

5. Получение геля(путем перемешивания)

Важная из стадий получение порошка из кожуры путем инфракрасной сушки. Инфракрасная сушка кожуры тыквы была основана на том, что инфракрасное излучение, определенной длинны волны, активно поглощается водой, содержащейся в кожуре, но не поглощается ее тканью. Молекулы воды, находящиеся в исходном сырье, поглощают инфракрасные лучи и, возбуждаясь, нагреваются, в отличие от конвективного вида сушки, энергия подводится непосредственно к свободной воде кожуры. При таком подводе тепла нет необходимости значительно повышать температуру, удаление воды происходит при температуре 50…60 0С в течение 3 часов. Выбранный температурный режим дает практически полностью сохранить органолептические и биологические свойства на уровне исходного сырья. Технология инфракрасной сушки кожуры позволяет почти на 100 % использовать подведенную к ней энергию.

После сушки кожуру измельчали на измельчители с частотой вращения ротора 600 мин-1. Качество готового продукта оценивали по органолептическим свойствам (внешний вид, цвет, запах). В процессе сушки из кожуры удаляется до 70-85 % воды, в результате чего повышается концентрация сухого вещества, в состав которого входят биологи-чески активные вещества, в частности клетчатка (30-35 %) и элементы (11,3-11,7 %), в том числе кальция 0,12 %.

Тыкву в количестве, предусмотренной рецептурой, очищали от кожуры и семечек, а плаценту и мякоть измельчали в куттере. Параллельно брали мороженую ламинарию японскую шинкованную, дефростировали, припускали в собственном соку и измельчали в куттере.

Затем измельченное сырье смешивают в соотношении тыква : водоросль 80:20. К полученной смеси добавляют 1,3% лимонной кислоты, рН 3,0. Полученную пищевую систему нагревают на водяной бане до температуры 70….75ºС в течение 1,5-2,0 час. После кислотного гидролиза пищевую систему охлаждают до 40 ºС. В подготовленную систему вносят 0,4% пищевой соды, рН 6,5-7,0 и гомогенизируют в течение 15-20 мин. В полученный пищевой гель вносят порошок из кожуры тыквы в количестве 0,9-1,1% к общей массе биогеля.

Полученный пищевой гель имеет тыквенный запах, оранжево-зеленоватый окрас и пастообразную однородную консистенцию. Исследования химического состава сырья и биогеля показали, что разработанные режимы обработки позволяют сохранить биоактивные компоненты ламинарии японской (в частности, до 24 % альгиновой кислоты) и тыквы (в частности, до 80% пектина и до 66% β-каротина). Физико-химический состав кожуры, мякоти и готового пищевого геля представлено ниже в таблицах.

Таблица 1 - Физико-химические показатели мякоти тыквы

Массовая доля пектиновых веществ, %	18,4 ± 1,1
Содержание β-каротина, мг/кг	70,0 ± 1,8
Массовая доля клетчатки, %	5,6 ± 0,3
Массовая доля крахмала, %	5,84 ± 0,5
Содержание витамина С, мг%	13,3 ± 0,9
Зола, %	1,62 ± 0,09
МgO, мг%	0,03 ± 0,001
Fe (общ), мг%	следы
СаО, мг%	0,9 ± 0,01

Таблица 2- Физико-химические показатели кожуры тыквы

Массовая доля пектиновых веществ, %	0,7 ± 0,06
Содержание β-каротина, мг/кг	117,7 ± 1,0
Массовая доля клетчатки, %	5,9 ± 0,3
Массовая доля крахмала, %	5,84 ± 0,5
Содержание витамина С, мг%	12,4 ± 1,1
Зола, %	1,81 ± 0,15
МgO, мг%	0,14 ± 0,01
Fe (общ), мг%	Следы
СаО, мг%	0,08 ±0,01

Таблица 3 -Химические показатели сырья и биогеля

Содержание, %	Пищевой гель
Сухие вещества	24,8
Минеральные вещества	3,8
Альгиновая кислота	5,7
Пектин	0,8
β-каротин	0,2
Клетчатка	6,2

Полученный продукт включает в себя комплексную переработку тыквы, в его состав входит кожура, плацента и мякоть. Пищевой гель является источником витамина С и -каротина.

Список источников:

1. Васильева, Н.И. Бета-каротин / Н.И. Васильева// Пищевая промышленность, 2001. - №8. – С. 15-17

2. Скрипников Ю. Г., Винницкая В.Ф., Техноглические особенности производства тыквенного пюре /Достижения науки и техники АПК, 2008. №6 – С.50-53.

3. Холматинский А.С., Тилов А.З., Физико-химические моделирование процессов сушки овощей и фруктов/Современные проблемы науки и образования. 2012.№5. – С83.

Код для цитирования: Скопировать