Технологія отримання харчових волокон з виноградних вичавок та використання їх у харчовій промисловості

Технологія отримання харчових волокон з виноградних вичавок та використання їх у харчовій промисловості

 

 

Київ 2012

План

Вступ

Розділ 1. Стан та перспективи формування і розвитку індустрії оздоровчого харчування в Україні

Соціальні та економічні передумови

Пріоритетні напрями у створенні в Україні індустрії здорового харчування

Розділ 2

Аналіз сучасного стану виробництва харчових волокон

Хімічний склад, цінність харчових волокон виноградних вичавок

Технологія отримання харчових волокон з виноградних вичавок

Вплив вмісту пектинових речовин винограду на його зберігання

Використання пектину у харчовій промисловості

Розділ 3

Використання інноваційних технологій у виробництві харчових волокон

Біологічна цінність харчових волокон, лікувально-профілактичні продукти на основі пектину

Використання харчових волокон у спеціальних лікувальних препаратах

Висновки

Список використаної літератури

Вступ

 

Найважливішим напрямом підвищення ефективності сучасного виробництва є створення мало- і безвідходних технологій та більш широке використання вторинних ресурсів сировини. Цим вимогам відповідає виробництво пектину і пектинопродуктів із бурякового жому, яблучних, виноградних і цитрусових вичавок.

На жаль, нині рівень використання вторинних ресурсів у харчовій промисловості становить 20…30% від загальної їх кількості, а на виробництво пектину направляється лише 0,2…0,3% бурякового жому та 2-3% яблучних вичавок.

Потреба в пектині значно перевищує обсяги його вітчизняного виробництва і закупок за кордоном.

Погіршення екологічних умов у багатьох регіонах України (особливо після Чорнобильської катастрофи), яке супроводжується забрудненням навколишнього середовища і харчових продуктів токсичними речовинами та радіонуклідами, вимагає проведення профілактичних заходів, що в першу чергу зумовлює потребу розширення виробництва пектину як природного детоксиканту.

Пектини взагалі мають багато корисних властивостей: вони нормалізують кількість холестерину в організмі (якщо його багато, - виводять з організму, якщо мало, - затримують), підвищують стійкість організму до алергії, допомагають відновити слизову оболонку всіх організмів після запальних процесів, позитивно впливають на внутрішньоклітинне дихання та загальний обмін речовин в організмі.

Пектин - один із найпоширеніших полісахаридів, який міститься в достатній кількості в рослинній сировині (плоди, ягоди, овочі, коренеплоди, яблучні, винограді та цитрусові вичавки). В наш час рівень техніки і технології пектину настільки удосконалений, рентабельний і доступний, що його можна виробляти на кожному консервному і цукровому заводах, підприємствах виноробної та молочної промисловості.

Світове виробництво пектину нині становить понад 80 тис. тон на рік. Основним виробником цитрусового пектину є американська фірма «Gercules Inс». Яблучний пектин виробляється в основному в Англії, Франції, Австрії, Швейцарії, Німеччині. Близько 40 тон желатину з бурякового жому виробляють в Канаді. В Україні пектин виробляють у невеликій кількості на дослідних підприємствах.

Найбільше ПР міститься в цукрових та кормових буряках (18…30%), моркві (6,4…20%), червоних буряках (15…18%), кавунах (6,4…23,6%), гарбузах (3…17%), яблуках (6…20%), горобині (9…11%), грушах (4…8%), інжирі (6…16%), гранатах (10…14%), хурмі (9…12%), цитрусових (9…14%).

З цього можна зробити висновок про необхідність використання цих видів сировини для виробництва пектинових харчових виробів. Крім пектину, ці види містять і ряд інших біологічно активних речовин (БАР), що мають лікувально-дієтичні властивості.

Якість кінцевого продукту - пектину залежить не тільки від фізико-хімічних властивостей пектиновмісної сировини, але й значною мірою від способів їх зберігання, консервування, підготовки й переробки.

Пектиновмісна сировина являє собою рослинний матеріал із високою вологістю і біохімічною властивістю, в якому проходять процеси, що залежать від хімічного складу, вологи, умов і терміну зберігання. Під час зберігання такої сировини відбувається розпад і окислення поліцукридів, що призводить до гідролітичного розщеплення пектину. (Домарецький В.А., Остапчук М.В., Українець А.І. Технологія харчових продуктів: Підручник / За ред.. д-ра техн.. наук, проф. А.І.Українця. - К.: НУХТ, 2003.)

 

 

У винограді і продуктах його переробки наявні такі полісахариди, які гідролізуються в звичайних умовах: пентозами, пектинові речовини, камеді, декстрини та ін. Крім того є такі, що не гідролізуються при переробці - целюлоза (клітковина) і геміцелюлози, які виконують роль наповнювачів. Вони створюють механічну щільність тканин в ягодах свіжого та переробленого на консервовані продукти винограду: в маринадах, компотах, варенні, сушеному винограді.

Пектинові речовини (ПР) - це високомолекулярні вуглеводні комплекси. До складу ПР входить більше 200 частково метоксильованих залишків галактуронової кислоти, які з’єднані між собою 1,4-глікозидними зв’язками:

 

 

Пектини - це гелетвірні аморфні речовини, які входять до складу клітинних стінок і з’єднуючих пластинок виноградних плодів. Завдяки своїй гнучкості вони забезпечують розтягнення клітинних стінок при наливі ягід; утримують велику кількість води і в залежності від структурного стану діляться на фракції: нерозчинний у воді протопектин (зв’язаний з іншими полісахаридами), розчинний пектин, пектинову кислоту та її солі (пектонати), пектову кислоту та її солі (пектати).

Пектинові речовини мають велике значення в технології переробки винограду. Із їхнім станом пов’язано перш за все, відділення сусла, яке затримується при наявності великої кількості високомолекулярних комплексів, з’єднаних пектином. Швидкість освітлення сусла і фільтрації сусла, соків і вин в значній мірі залежить від стану пектинових речовин. Ферментативна обробка мезги, сусла чи вина позитивно впливає на прозорість і стійкість до колоїдних розчинів. Разом з тим повне виділення пектинових речовин робить смак соків і вин водним, рідким, збільшує кількість метанолу.

Для соків з м’якоттю, виноградної пасти, джему, варення з винограду, навпаки, необхідне максимальне збереження пектинових речовин від руйнування. З цією метою виноград бланшують при температурі 96…98ºС, інактивуючи гідролітичні ферменти.

Для отримання достатньо щільного желе в кондитерських виробах потрібно близько 58% цукрів і 1% пектину при рН в межах 2,6…3,1.

Вміст ПР у винограді залежить від сорту, зрілості і зазвичай коливається в межах 0,5 - 2,0 г/л. в мускатних та столових сортах пектину більше до 4 - 5 г/л. саме ці сорти винограду потрібно переробляти на пектиновмісні кондитерські вироби.

Камеді - високомолекулярні кальцієві, магнієві, калієві солі уронових кислот, які зв’язані з пентозами, гексозами, а декстрини - слизові речовини, високомолекулярні полімери глюкози з молекулярною масою більше 1 млн. Вони мають властивість захисних колоїдів і надають виноградному соку і вину своєрідну м’якість смаку при вмісті 0,5 - 3,0 г/л.

На початку дозрівання винограду ПР із твердих частин ягід частково переходять в сік. При технічній зрілості їх вміст у соках 1…2 г/л (О.Т. Хачідзе, 1955). Виноградний сік, отриманий із неспілого винограду, не містить ПР. (Косюра, В. Т. Основы виноделия / В. Т. Косюра, Л. В. Донченко, В. Д. Надыкта. М.: ДеЛи принт, 2004)

 

Розділ 2

 

Розділ 3

 

Висновки

Теорія збалансованого харчування відіграла важливу роль у розвитку харчової промисловості. На її основі було створено ряд нових харчових продуктів та розроблено харчові раціони для різних вікових і професійних категорій населення з урахуванням специфіки їх проживання.

Разом з тим видатні відкриття другої половини ХХ століття зумовили необхідність перегляду основних положень теорії збалансованого харчування, особливо, стосовно так званих баластних речовин як компонентів харчових продуктів. В результаті було сформульовано теорію адекватного харчування, згідно з якою баластні речовини (ХВ) є еволюційно важливим компонентом харчових продуктів, необхідним для нормальної життєдіяльності організму людини.

На сьогодні розшифровано склад ХВ і встановлено, що вони включають перетравлювані та не перетравлювані полісахариди. До не перетравлюваних відносять ХК (целюлоза, лігнін, ГМЦ, ПР, камеді, гумі, слизи).

Завдяки сорбційним властивостям ХК із рослинних матеріалів зв’язує іони свинцю, кадмію, інших важких металів, радіонуклідів, нітратів та нітритів. Це дає можливість виводити зазначені токсиканти з організму людини, а також справляти радіопротекторну дію.

Вченими України виявлено високі сорбційну властивості природних мінералів стосовно токсичних багатовалентних металів, що дає можливість рекомендувати їх для використання в умовах дефіциту ХВ у раціоні населення України.

На сьогодні розроблено ряд ефективних та економічно вигідних технологій отримання ХВ з нетрадиційної сировини. Це, передусім, технологія отримання ХВ з виноградних вичавок, з відходів цитрусових, з деревини, трав, зеленої маси плодоовочевих культур.

Технологія отримання харчових волокон з виноградних вичавок та використання їх у харчовій промисловості

 

 

Київ 2012

План

Вступ

Розділ 1. Стан та перспективи формування і розвитку індустрії оздоровчого харчування в Україні

Соціальні та економічні передумови

Пріоритетні напрями у створенні в Україні індустрії здорового харчування

Розділ 2

Аналіз сучасного стану виробництва харчових волокон

Хімічний склад, цінність харчових волокон виноградних вичавок

Технологія отримання харчових волокон з виноградних вичавок

Вплив вмісту пектинових речовин винограду на його зберігання

Використання пектину у харчовій промисловості

Розділ 3

Використання інноваційних технологій у виробництві харчових волокон

Біологічна цінність харчових волокон, лікувально-профілактичні продукти на основі пектину

Використання харчових волокон у спеціальних лікувальних препаратах

Висновки

Список використаної літератури

Вступ

 

Найважливішим напрямом підвищення ефективності сучасного виробництва є створення мало- і безвідходних технологій та більш широке використання вторинних ресурсів сировини. Цим вимогам відповідає виробництво пектину і пектинопродуктів із бурякового жому, яблучних, виноградних і цитрусових вичавок.

На жаль, нині рівень використання вторинних ресурсів у харчовій промисловості становить 20…30% від загальної їх кількості, а на виробництво пектину направляється лише 0,2…0,3% бурякового жому та 2-3% яблучних вичавок.

Потреба в пектині значно перевищує обсяги його вітчизняного виробництва і закупок за кордоном.

Погіршення екологічних умов у багатьох регіонах України (особливо після Чорнобильської катастрофи), яке супроводжується забрудненням навколишнього середовища і харчових продуктів токсичними речовинами та радіонуклідами, вимагає проведення профілактичних заходів, що в першу чергу зумовлює потребу розширення виробництва пектину як природного детоксиканту.

Пектини взагалі мають багато корисних властивостей: вони нормалізують кількість холестерину в організмі (якщо його багато, - виводять з організму, якщо мало, - затримують), підвищують стійкість організму до алергії, допомагають відновити слизову оболонку всіх організмів після запальних процесів, позитивно впливають на внутрішньоклітинне дихання та загальний обмін речовин в організмі.

Пектин - один із найпоширеніших полісахаридів, який міститься в достатній кількості в рослинній сировині (плоди, ягоди, овочі, коренеплоди, яблучні, винограді та цитрусові вичавки). В наш час рівень техніки і технології пектину настільки удосконалений, рентабельний і доступний, що його можна виробляти на кожному консервному і цукровому заводах, підприємствах виноробної та молочної промисловості.

Світове виробництво пектину нині становить понад 80 тис. тон на рік. Основним виробником цитрусового пектину є американська фірма «Gercules Inс». Яблучний пектин виробляється в основному в Англії, Франції, Австрії, Швейцарії, Німеччині. Близько 40 тон желатину з бурякового жому виробляють в Канаді. В Україні пектин виробляють у невеликій кількості на дослідних підприємствах.

Найбільше ПР міститься в цукрових та кормових буряках (18…30%), моркві (6,4…20%), червоних буряках (15…18%), кавунах (6,4…23,6%), гарбузах (3…17%), яблуках (6…20%), горобині (9…11%), грушах (4…8%), інжирі (6…16%), гранатах (10…14%), хурмі (9…12%), цитрусових (9…14%).

З цього можна зробити висновок про необхідність використання цих видів сировини для виробництва пектинових харчових виробів. Крім пектину, ці види містять і ряд інших біологічно активних речовин (БАР), що мають лікувально-дієтичні властивості.

Якість кінцевого продукту - пектину залежить не тільки від фізико-хімічних властивостей пектиновмісної сировини, але й значною мірою від способів їх зберігання, консервування, підготовки й переробки.

Пектиновмісна сировина являє собою рослинний матеріал із високою вологістю і біохімічною властивістю, в якому проходять процеси, що залежать від хімічного складу, вологи, умов і терміну зберігання. Під час зберігання такої сировини відбувається розпад і окислення поліцукридів, що призводить до гідролітичного розщеплення пектину. (Домарецький В.А., Остапчук М.В., Українець А.І. Технологія харчових продуктів: Підручник / За ред.. д-ра техн.. наук, проф. А.І.Українця. - К.: НУХТ, 2003.)

 

 

У винограді і продуктах його переробки наявні такі полісахариди, які гідролізуються в звичайних умовах: пентозами, пектинові речовини, камеді, декстрини та ін. Крім того є такі, що не гідролізуються при переробці - целюлоза (клітковина) і геміцелюлози, які виконують роль наповнювачів. Вони створюють механічну щільність тканин в ягодах свіжого та переробленого на консервовані продукти винограду: в маринадах, компотах, варенні, сушеному винограді.

Пектинові речовини (ПР) - це високомолекулярні вуглеводні комплекси. До складу ПР входить більше 200 частково метоксильованих залишків галактуронової кислоти, які з’єднані між собою 1,4-глікозидними зв’язками:

 

 

Пектини - це гелетвірні аморфні речовини, які входять до складу клітинних стінок і з’єднуючих пластинок виноградних плодів. Завдяки своїй гнучкості вони забезпечують розтягнення клітинних стінок при наливі ягід; утримують велику кількість води і в залежності від структурного стану діляться на фракції: нерозчинний у воді протопектин (зв’язаний з іншими полісахаридами), розчинний пектин, пектинову кислоту та її солі (пектонати), пектову кислоту та її солі (пектати).

Пектинові речовини мають велике значення в технології переробки винограду. Із їхнім станом пов’язано перш за все, відділення сусла, яке затримується при наявності великої кількості високомолекулярних комплексів, з’єднаних пектином. Швидкість освітлення сусла і фільтрації сусла, соків і вин в значній мірі залежить від стану пектинових речовин. Ферментативна обробка мезги, сусла чи вина позитивно впливає на прозорість і стійкість до колоїдних розчинів. Разом з тим повне виділення пектинових речовин робить смак соків і вин водним, рідким, збільшує кількість метанолу.

Для соків з м’якоттю, виноградної пасти, джему, варення з винограду, навпаки, необхідне максимальне збереження пектинових речовин від руйнування. З цією метою виноград бланшують при температурі 96…98ºС, інактивуючи гідролітичні ферменти.

Для отримання достатньо щільного желе в кондитерських виробах потрібно близько 58% цукрів і 1% пектину при рН в межах 2,6…3,1.

Вміст ПР у винограді залежить від сорту, зрілості і зазвичай коливається в межах 0,5 - 2,0 г/л. в мускатних та столових сортах пектину більше до 4 - 5 г/л. саме ці сорти винограду потрібно переробляти на пектиновмісні кондитерські вироби.

Камеді - високомолекулярні кальцієві, магнієві, калієві солі уронових кислот, які зв’язані з пентозами, гексозами, а декстрини - слизові речовини, високомолекулярні полімери глюкози з молекулярною масою більше 1 млн. Вони мають властивість захисних колоїдів і надають виноградному соку і вину своєрідну м’якість смаку при вмісті 0,5 - 3,0 г/л.

На початку дозрівання винограду ПР із твердих частин ягід частково переходять в сік. При технічній зрілості їх вміст у соках 1…2 г/л (О.Т. Хачідзе, 1955). Виноградний сік, отриманий із неспілого винограду, не містить ПР. (Косюра, В. Т. Основы виноделия / В. Т. Косюра, Л. В. Донченко, В. Д. Надыкта. М.: ДеЛи принт, 2004)