Разработка интенсивной технологии комплексной переработки винограда | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №21 (101) ноябрь-1 2015 г.

Дата публикации: 01.11.2015

Статья просмотрена: 102 раза

Библиографическое описание:

Трифонова Д. А. Разработка интенсивной технологии комплексной переработки винограда // Молодой ученый. — 2015. — №21. — С. 225-228. — URL https://moluch.ru/archive/101/22924/ (дата обращения: 23.09.2018).

 

В последние десятилетия ученые смогли выявить факторы и механизмы множества губительных процессов, происходящих в человеческом организме. Причина различных заболеваний — повреждение клеток свободными радикалами. Как выяснилось, значительно замедлить разрушающее действие атома кислорода свободных радикалов могут антиоксиданты, содержащиеся в различных продуктах питания естественного происхождения [1, 2, 3, 4].

После переработки винограда на вино остаются выжимки, которые долгое время считались отходами. Однако они являются отличным источником антиоксидантов. В качестве объекта исследования использовались выжимки из винограда сорта «Левокумский». Выход выжимок из исследуемого сорта винограда составляет 27,4 %. Выжимки состоят из 25 % семян, 50 % ягодной кожуры и 25 % стеблей кисти (гребней).

Проведенный исследования химического состава ягодной кожуры винограда сорта «Левокумский» свидетельствовали, что кожица является богатым источником белка (12,7), жира (9,0) и флавоноидов (5,2 % на сухой остаток). Активная кислотность (рН) виноградных выжимок составила 3,7–3,9 [5, 6, 20].

С помощью приложений компьютерной химии, основанной на применении компьютерных методов и дискретной математики, были изучены молекулярные свойства следующих флавоноидов: ресвератрола, кверцетина, рутина, катехина, эпикатехина и эпикатехина галлата. На рис.1 приведена плотность распределения заряда ресвератрола.

Исследование структуры и молекулярных свойств ресвератрола (рис. 1 а, б) выявили низкие значения величины заряда в районе 7, 8 и 17 атомов кислорода (-0,239, -0,221, -0,231 эВ соответственно), эти данные позволяют сделать вывод о возможности использования этого химического соединения в качестве донора протона [7, 8].

Изучение поверхности распределения плотности заряда в целом показало гидрофобные свойства исследуемой молекулы (рис. 1 б) с наличием незначительных участков гидрофильных зон, о чем свидетельствует величина итоговой плотности заряда, равная 0,05 эВ. Аналогичные результаты были получены при исследовании других флавоноидов: кверцетина, рутина, катехина, эпикатехина и эпикатехин галлата. При исследовании молекулярных орбиталей во всех случаях подтверждены антиоксидантные свойства этих соединений [9, 10].

Достаточно малая величина плотности заряда (0,010–0,095 эВ) свидетельствует о преобладании гидрофобных свойств у исследуемых молекул, следовательно, экстракция флавоноидов полярными растворителями мало осуществима, что позволяет сделать вывод об использования полярных растворителей при извлечении сахарозы и кислот [11, 12, 13].

Режимы экстракции виноградных выжимок определялись в лабораторном реакторе, соединенном с термостатом. Изучались следующие параметры: температура обработки, время экстрагирования, активная кислотность (рН) и концентрация поваренной соли (NaCl) в растворе [19].

По результатам исследований была разработана нейронная сеть в виде многослойного персептрона и на алгоритмическом языке Pascal создан массив входных переменных (t, τ, рН, CNaCI), в котором значения функциональных показателей были рассчитаны с помощью нейронной сети. В результате оптимизации с использованием метода многомерного шкалирования выполнен анализ контурной поверхности. По полученным данным установлены оптимальные режимы экстракции в полярных растворителях (9,9–11,2 % от массы выжимок), причем степень экстракции флавоноидов при установленных параметрах обработки минимальна и составляла 0,5–2,3 %.

Рис. 1 Исследование поверхности распределения плотности заряда молекулы ресвератрола: а) — структурная формула; б) — поверхность распределения плотности заряда

 

По окончанию экстракции виноградные выжимки отфильтровывались от раствора, измельчались до размеров частиц не более 50 мкм и сушились при температуре 75–80 ºС до содержания влаги не более 8 %. Готовый продукт представлял собой порошкообразную добавку без выраженного запаха, темно-вишневого цвета.

В высушенных и измельченных образцах исследовались сенсорные характеристики и химический состав. Анализ химического состава пищевой антиоксидантной добавки выявил, что предложенные технологические параметры позволяют извлечь 74,1 % сахаров, 80,0 % липидов и 3,3 % минеральных веществ от общего количества в исходном сырье. Титруемые кислоты в пищевой добавке не обнаружены, очевидно это обусловлено использованием экстрагента с щелочным значением активной кислотности (рН 7,0). Увеличение содержания флавоноидов (5,3 % на сухой остаток) обусловлено снижением доли белка, липидов, сахаров и титруемых кислот в высушенной пищевой добавке [14, 15].

Антиоксидантная активность определялась путем изучения скорости окисления липидов по изменению перекисного числа, характеризующего накопление первичных продуктов распада липидов. Показатель количества продуктов окисления обратно пропорционален показателю активности антиоксиданта. В качестве модельной липидной системы использовалось масло сливочное (несоленое с массовой долей жира 72,5 %). Результаты опытного образца с антиоксидантной добавкой имели более низкое значение перекисного числа, чем контрольного (0,033 против 0,055 ммоль активного кислорода / кг).

Для определения возможности использования антиоксидантной добавкой в технологии мясопродуктов проведены исследования ее функционально-технологических свойств [16, 17, 18].

Данные результатов исследований свидетельствуют о том, что пищевая добавка имеет довольно высокие значения водопоглощающей (147 %), жиропоглащающей (7,2 г жира /г пищевой добавки), водоудерживающей (13,8 г воды/г пищевой добавки) способностей и набухаемости (182 %), что позволяет рекомендовать ее использование в технологии мясопродуктов.

 

Литература:

 

  1.                Омаров, Р. С. Перспективы использования цитрата натрия в деликатесных мясных продуктах / Р. С. Омаров, С. Н. Шлыков, О. В. Сычева // Пищевая промышленность. 2011. № 12. С. 56–57.
  2.                Омаров, Р. С. Технологические решения для производства ветчинных реструктурированных продуктов / Р. С. Омаров, С. Н. Шлыков, О. В. Сычева // Мясная индустрия. 2013. № 2. С. 66–68.
  3.                Молочников, В. В. Использование фитопрепаратов в рецептурных композициях мясных продуктов / В. В. Молочников, И. А. Трубина, В. В. Садовой, С. Н. Шлыков // Пищевая промышленность. 2008. № 6. С. 64.
  4.                Омаров, Р. С. Использование концентрата Лакт-ОН в производстве деликатесных мясных продуктов / Р. С. Омаров, С. Н. Шлыков, И. А. Трубина, А. Б. Кравец, А. Д. Лодыгин // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2011. № 5. С. 78–79.
  5.                Sadovoi, V. V. Аntioxidant food supplement fortified with flavonoids / V. V. Sadovoi, S. N. Shlykov, R. S. Omarov, T. V. Shchedrina // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2014. Т. 5. № 5. С. 1530–1537.
  6.                Садовой, В. В. Антиоксидантная пищевая добавка из ягодной кожуры красного винограда / В. В. Садовой, Т. В. Щедрина, С. Н. Шлыков, И. А. Трубина, М. А. Селимов // Пищевая промышленность. 2013. № 12. С. 68–70.
  7.                Храмцов, А. Г. Возможности использования лактозы и лактулозы в рецептурных композициях мясопродуктов / А. Г. Храмцов, В. В. Садовой, О. Ю. Шматько, С. Н. Шлыков, С. А. Левченко // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2008. № 4. С. 87–88.
  8.                Храмцов, А. Г. Разработка технологии получения препаратов пищевых волокон для профилактического питания / А. Г. Храмцов, Ю. А. Анисимова, В. В. Садовой, С. Н. Шлыков, О. Ю. Шматько // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2009. № 2. С. 91–92.
  9.                Шлыков, С. Н. Исследование влияния ультразвукового акустического поля на эмульгированые фаршевые системы и качественные показатели готового продукта / С. Н. Шлыков, Р. С. Омаров, Т. В. Вобликова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2013. № 93. С. 708–722.
  10.            Trukhachev, V. I. Development of technology for food for people with hypersthenic body type / V. I. Trukhachev, V. V. Sadovoy, S. N. Shlykov, R. S. Omarov // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2015. Т. 6. № 2. С. 1347–1352.
  11.            Вобликова, Т. В. Изучение влияния термической бактериальной санации козьего молока на его технологические и микробиологические показатели в процессе хранения / Т. В. Вобликова, Н. Н. Рылкина, Д. Ю. Буеракова, С. Н. Шлыков // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2012. № 83. С. 425–435.
  12.            Шлыков, С. Н. Разработка технологий рациональных эмульгированных мясопродуктов с использованием молочных белково-углеводных препаратов и ультразвукового акустического поля / Шлыков С. Н. // автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Северо-Кавказский государственный технический университет. Ставрополь, 2007.
  13.            Омаров, Р. С. Использование молочных белков в производстве деликатесных мясопродуктов / Р. С. Омаров, С. Н. Шлыков, О. В. Сычева, В. В. Садовой // Fleischwirtschaft. 2011. № 1. С. 55–57.
  14.            Омаров, Р. С. Белковые структурообразователи для ветчинных мясных продуктов / Р. С. Омаров, О. В. Сычева, С. Н. Шлыков, В. В. Михайленко // Fleischwirtschaft. 2014. № 1. С. 49–52.
  15.            Шматько, О. Ю. Биологически активные добавки и анализ возможности их использования в рецептурных композициях функциональных мясопродуктов / О. Ю. Шматько, С. Н. Шлыков, В. В. Садовой // В сборнике: Актуальные вопросы зоотехнической науки и практики как основа улучшения продуктивных качеств и здоровья сельскохозяйственных животных V Международная научно-практическая конференция. 2007. С. 243–248.
  16.            Шлыков, С. Н. Разработка технологий рациональных эмульгированных мясопродуктов с использованием молочных белково-углеводных препаратов и ультразвукового акустического поля / Шлыков С. Н. // диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Ставрополь, 2007.
  17.            Gabriyelyan, S.Z., I. N. Vorotnikov, M. A. Mastepanenko, R. S. Omarov, and S. N. Shlykov 2015. Formation of the Physico-Chemical Parameters of Meat Products in the Processing Of Ultrasonic Acoustic Field. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. http://www.rjpbcs.com/pdf/2015_6(3)/ [184].pdf
  18.            Омаров, Р. С. Белки животного происхождения в производстве мясных продуктов / Р. С. Омаров, О. В. Сычева, С. Н. Шлыков // Мясные технологии. 2011. № 3. С.
  19.            Омаров, Р. С. Разработка специализированного мясного продукта для адаптации организма к повышенным физическим нагрузкам / Р. С. Омаров // Наука и современность: сборник статей Международной научно- практической конференции (04 апреля 2015 г, г. Уфа) в 2 ч. Ч.2. — Уфа: Аэтерна, 2015. — С. 134–137.
  20.            Омаров, Р. С. Значение белкового питания в рационе спортсменов / Р. С. Омаров // Наука и современность: сборник статей Международной научно- практической конференции (04 апреля 2015 г, г. Уфа) в 2 ч. Ч.2. — Уфа: Аэтерна, 2015. — С. 137–140.
Основные термины (генерируются автоматически): пищевая добавка, активная кислотность, химический состав, выжимка, нейронная сеть, возможность использования, антиоксидантная добавка, сухой остаток, технология мясопродуктов, перекисное число.


Похожие статьи

Биохимический состав протеинового концентрата из зеленых...

Общая кислотность. градусы. мгКОН/г.

Основные термины (генерируются автоматически): рыбная мука, травяная мука, протеин, сухое вещество, перекисное число жира, ингибитор трипсина, витамин, вещество, Аминокислотный состав, аминокислота.

Исследование антиоксидантной активности растительности...

...возможность протекания химической реакции реагента с основными антиоксидантами

М. А. Элементный состав растений ферганской долины и перспективы их использования в

Е. Н. Оценка антиоксидантной активности пищевых продуктов методом потенциометрии...

Разработка классификации вспомогательных компонентов...

Биологически активные добавки (БАД) с каждым годом занимают

При сухом гранулировании добавляют небольшое количество связывающихся веществ.

6. Маюрникова Л.А. Пищевые и биологически активные добавки: учебное пособие / Л.А. Маюрникова, М.С. Куракин.

Функциональные напитки, обогащенные пребиотиком

Технология производства напитков дает возможность создания разнообразных вкусов и использования различных основ.

Массовая доля сухих веществ, % 60,7.

В ходе исследования физико-химических показателей было установлена, что кислотность напитка...

Разработка технологии сокосодержащих напитков и исследования...

Сокосодержащими напитками называются различные виды безалкогольных напитков, в состав которых входит овощное или фруктовое сырье.

Рассмотрим изобретения по теме «Разработка технологии сокосодержащих напитков и исследования пищевой безопасности»

Разработка технологии функционального напитка на основе...

Введение растительных добавок интенсифицирует процесс ферментации. На конец срока сквашивания (24 часа) титруемая кислотность

Литература: 1. Лихацкая С. В. Разработка технологии сывороточных напитков и желе с использованием продуктов переработки...

Применение пищевых добавок с компонентами молока для...

Спортивное питание — это класс натуральных продуктов, специализированных добавок

Богатая энергией связь и наличие остатка фосфорной кислоты определили эти и подобные им вещества к числу

Применение пищевых ароматизаторов в новых видах мясопродуктов.

Электрохимические методы и приборы для определения...

Использование активных форм кислорода (АФК) для определения АО.

Барабой В. А., Брехман И. И., Голожин В. Г. Перекисное окисление и стресс.

Брайнина Х. З., Иванова А. В., Шарафутдинова Е. Н. Оценка антиоксидантной активности пищевых продуктов методом...

Химия пищевых добавок

В качестве пищевых добавок в сети государственного производства продуктов максимально используются натуральные вещества.

Для ароматизации пищевых продуктов используются натуральные экстракты, настои, плодово-ягодные соки, некоторые вина, коньяки.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Биохимический состав протеинового концентрата из зеленых...

Общая кислотность. градусы. мгКОН/г.

Основные термины (генерируются автоматически): рыбная мука, травяная мука, протеин, сухое вещество, перекисное число жира, ингибитор трипсина, витамин, вещество, Аминокислотный состав, аминокислота.

Исследование антиоксидантной активности растительности...

...возможность протекания химической реакции реагента с основными антиоксидантами

М. А. Элементный состав растений ферганской долины и перспективы их использования в

Е. Н. Оценка антиоксидантной активности пищевых продуктов методом потенциометрии...

Разработка классификации вспомогательных компонентов...

Биологически активные добавки (БАД) с каждым годом занимают

При сухом гранулировании добавляют небольшое количество связывающихся веществ.

6. Маюрникова Л.А. Пищевые и биологически активные добавки: учебное пособие / Л.А. Маюрникова, М.С. Куракин.

Функциональные напитки, обогащенные пребиотиком

Технология производства напитков дает возможность создания разнообразных вкусов и использования различных основ.

Массовая доля сухих веществ, % 60,7.

В ходе исследования физико-химических показателей было установлена, что кислотность напитка...

Разработка технологии сокосодержащих напитков и исследования...

Сокосодержащими напитками называются различные виды безалкогольных напитков, в состав которых входит овощное или фруктовое сырье.

Рассмотрим изобретения по теме «Разработка технологии сокосодержащих напитков и исследования пищевой безопасности»

Разработка технологии функционального напитка на основе...

Введение растительных добавок интенсифицирует процесс ферментации. На конец срока сквашивания (24 часа) титруемая кислотность

Литература: 1. Лихацкая С. В. Разработка технологии сывороточных напитков и желе с использованием продуктов переработки...

Применение пищевых добавок с компонентами молока для...

Спортивное питание — это класс натуральных продуктов, специализированных добавок

Богатая энергией связь и наличие остатка фосфорной кислоты определили эти и подобные им вещества к числу

Применение пищевых ароматизаторов в новых видах мясопродуктов.

Электрохимические методы и приборы для определения...

Использование активных форм кислорода (АФК) для определения АО.

Барабой В. А., Брехман И. И., Голожин В. Г. Перекисное окисление и стресс.

Брайнина Х. З., Иванова А. В., Шарафутдинова Е. Н. Оценка антиоксидантной активности пищевых продуктов методом...

Химия пищевых добавок

В качестве пищевых добавок в сети государственного производства продуктов максимально используются натуральные вещества.

Для ароматизации пищевых продуктов используются натуральные экстракты, настои, плодово-ягодные соки, некоторые вина, коньяки.

Задать вопрос