Разработка технологии и оценка потребительских свойств биологически активной добавки на основе семян и выжимок арбуза

       На  правах рукописи 
 
 
 
 

УЛЬЯНОВА  Ольга Владимировна 
 

Разработка  технологии и оценка потребительских  свойств биологически активной добавки  на основе семян и  выжимок арбуза  
 

Специальность 05.18.15 – Товароведение пищевых  продуктов и технология  продуктов  общественного питания 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Автореферат

диссертации на соискание

ученой  степени кандидата технических  наук 
 
 
 
 

Краснодар - 2006 

Работа выполнена  в Кубанском государственном  технологическом университете 

Научный руководитель:     кандидат технических наук, профессор

                                                 Мартовщук Евгения Владимировна 

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

                                                  Касьянов Геннадий Иванович;

                                                  кандидат технических наук

                                                  Багалий Татьяна Михайловна 
 

Ведущая организация: Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии

 

       Защита  состоится 30 января 2007 года в 14⁰⁰ часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.03 при Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, конференц-зал 
 

   С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета  

      Автореферат разослан  28 декабря  2006 г. 
 
 

 
 
 

      1 Общая характеристика  работы

      1.1 Актуальность темы. Одним из приоритетных направлений Государственной политики России  является  формирование системы здорового питания, для реализации которой эффективным приемом  является разработка и применение биологически активных добавок.

      Использование биологически активных добавок (БАД) позволяет комплексно решать существующую проблему, а именно, расширения ассортимента традиционных продуктов питания, обладающих функциональными свойствами.

      В качестве перспективных источников для создания биологически активных добавок, содержащих в своем физиологически функциональные ингредиенты, целесообразно использовать вторичные ресурсы растительного происхождения, из которых большой интерес представляют семена и выжимки арбуза, получаемые при промышленной переработке плодов арбуза.

      Учитывая  изложенное, актуальной является разработка технологии и оценка потребительских свойств биологически активной добавки (БАД) на основе  вторичного растительного сырья – семян и  выжимок  арбуза.

      Диссертационная работа выполнялась в соответствии с НТП Минобразования РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», № Госрегистрации 01200109253, а также в соответствии с Губернаторской программой «Здоровье – функция питания».

       1.2 Цель работы. Целью работы являлась разработка технологии и оценка потребительских свойств  биологически активной добавки из семян и выжимок арбуза, отвечающей современным требованиям науки о питании.

      1.3 Основные задачи  исследования:

     - анализ и систематизация научно-технической литературы и патентной информации по теме исследования;

      - исследование особенностей состава и свойств семян и выжимок арбуза для обоснования возможности их использования в качестве  сырья для получения БАД;

       - выявление влияния метода механического воздействия на потребительские свойства БАД из  семян и выжимок арбуза;

      - разработка технологических режимов  обработки  семян и  выжимок  арбуза для получения комплексной  БАД;

      - проведение комплексной оценки органолептических,  физико-химических показателей и показателей безопасности, а также пищевой ценности разработанной БАД;

      -  анализ  изменения потребительских свойств  БАД «Арбуз» в процессе хранения;

      - разработка комплекта технической документации на БАД «Арбуз», включающего технические условия, технологический регламент и технологическую инструкцию;

       - оценка экономической эффективности разработанных технологических решений.

      1.4 Научная новизна. Впервые теоретически обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность и эффективность применения  семян и выжимок арбуза, а также их композиционной смеси в качестве сырья для получения БАД, содержащей комплекс физиологически функциональных компонентов.

      Научно  обоснована и экспериментально подтверждена эффективность применения метода механохимической активации при переработке композиционной смеси из семян и выжимок арбуза с получением комплексной БАД, обладающей высокими потребительскими свойствами и пищевой ценностью.

      Показано, что измельчение композиционной смеси из семян и  выжимок арбуза в роторно-валковом дезинтеграторе обеспечивает получение БАД с высокой степенью дисперсности и растворимостью в воде.

      Впервые установлено, что БАД, полученная на основе композиционной  смеси из семян и выжимок арбуза, обладает антиоксидантными, гипохолестеринимическими и гепатопротекторными свойствами.

      Новизна разработанных технологических  решений подтверждена          1 патентом и 2 решениями о выдаче патентов РФ на изобретения.

      1.5 Практическая значимость. Разработаны технологическая схема и технологические режимы получения БАД из композиционной  смеси семян и выжимок арбуза с применением роторно-валкового дезинтегратора.

      Разработан  комплект технической документации на БАД «Арбуз», включающий технические  условия, технологический регламент  и технологическую инструкцию, в  том числе рекомендации по хранению, обеспечивающие безопасность и максимальное сохранение потребительских свойств БАД.

      Подготовлены  рекомендации по применению комплексной  БАД «Арбуз» для производства хлебобулочных изделий.

      1.6 Реализация результатов исследования. Разработанная технология получения БАД «Арбуз» на основе семян и выжимок арбуза принята к внедрению в IV кв. 2006 года в условиях научно-производственной фирмы «Росма-плюс».

      Экономический эффект от внедрения и реализации 200 тонн разработанной БАД «Арбуз» составит более 500 тыс. руб. в год.

      1.7 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены: на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы качества и безопасности продовольственного сырья и пищевой продукции» г. Краснодар, 2005г.; Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Пищевая промышленность: интеграция науки, образования и производства», г.Краснодар, 2005.г; Юбилейной выставке-конференции с международным участием «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации», г. Москва, 2005г.; Всероссийской научно-практической конференции с Международным участием «Инновационные технологии в создании продуктов питания нового поколения», г.Краснодар, 2005г.; Межрегиональной научно-практической конференции «Товароведение и экспертиза товаров: состояние, проблемы и перспективы развития», г. Уфа, 2006 г.; Международной научно-практической конференции «Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России», г.Орел, 2006г.

       1.8 Публикации. По материалам выполненных исследований опубликованы 1 научная статья, 9 тезисов докладов, получен 1 патент РФ и 2 решения о выдаче патентов РФ.

       1.9 Структура и объем  работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, методической части, экспериментальной части, списка литературных источников и  приложений. Основная часть работы выполнена на 122 страницах, включает 24 таблицы и 11 рисунков. Список литературных источников включает 175 наименований на русском и иностранном языках.

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ  ЧАСТЬ

      2.1 Методы исследования. При проведении аналитических исследований использовали современные физико-химические методы анализа.

      Определение массовой доли азота в объектах исследования проводили по методу Кьельдаля.

      Массовую  долю углеводов определяли на жидкостном хроматографе высокого давления в смеси  ацетонитрил - вода.

      Жирнокислотный  состав липидов, выделенных из семян  арбуза, определяли методом газожидкостной хроматографии.

      Определение массовой доли витаминов в семенах и выжимках арбуза осуществляли колориметрическим и титрометрическим методами, а также методом инверсионной вольтамперометрии.

      Содержание  макро- и микроэлементов определяли методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии  на анализаторе AAS-1 фирмы «Цейс», а также молибдено-ванадиевым и флуориметрическим методами.

      Фракционный состав углеводов и липидов определяли методами тонкослойной и высокоэффективной  жидкостной хроматографии.

      Степень измельчения  семян и выжимок  арбуза определяли по методу Реутова.

      Безопасность  семян и выжимок арбуза, а также разработанной          БАД «Арбуз» оценивали по содержанию токсичных элементов, микробиологическим и радиологическим показателям.

      Для определения влияния механохимических воздействий на свойства композиционной смеси из семян и выжимок арбуза применяли роторно-валковый дезинтегратор вертикального типа, позволяющий создавать в зоне контакта рабочих элементов давление 5-15 МПа с частотой механохимической обработки 66,7 Гц, кратной количеству рабочих элементов, и частотой вращения 16,6 с^-1.

      Медико-биологические  исследования проводили совместно со специалистами Института аллергии и астмы  г.Краснодара.

      Оценку  результатов и их статистическую достоверность проводили с использованием современных методов расчета.

      На  рисунке 1 приведена структурная  схема исследования.

      2.2 Экспериментальное обоснование выбора вторичного растительного сырья для создания БАД. Среди вторичных ресурсов агропромышленного комплекса Краснодарского края значительный объем приходится на семена и выжимки бахчевых культур, в том числе арбуза. Это определяет целесообразность исследований в  направлении их использования в качестве источника физиологически ценных веществ при производстве биологически активных добавок к пище. Как правило, состав и свойства зависят от сортовых особенностей сырьевых источников, поэтому для выбора наиболее эффективных сортов  для получения БАД изучали сорта арбузов, возделываемых на Кубани.

        Наиболее распространенными сортами арбузов на Кубани являются: раннеспелые – Фотон (Ильинский), Ницца, Шуга-бэби; среднеспелые – Астраханский, Монастырский, Мелитопольский, Кримсон  Свит, причем наиболее значительные объемы производства в южном регионе, и в том числе в Краснодарском крае, принадлежат сортам раннеспелому – Фотон и среднеспелому – Астраханский.