В ХХ веке очень быстро изменился образ жизни человека. Резко снизилась физическая активность подавляющего большинства людей, так как отпала необходимость ежедневно заниматься тяжёлым трудом и затрачивать много энергии. Вместе с тем, изменение ритма жизни привело к постоянно растущим психическим перегрузкам, стрессам и хроническим неврозам у населения большинства стран мира. Коренным образом изменился и характер питания человека.
В последние годы, в связи с интенсивным развитием технологий, пищевые продукты по большинству параметров перестали соответствовать природным «эталонам», на которые генетически настроен наш организм. Снижение доли растительной пищи в рационе человека приводит, прежде всего, к сокращению потребления необходимой для организма клетчатки и нарушению функций всей системы пищеварения.
Развитие пищевой индустрии и технологий также внесло свою лепту в удаление из продуктов важнейших для человека пищевых и регуляторных веществ. В результате денатурализации продуктов (всевозможных очисток, дистилляции, рафинирования и др.) из природного продукта исчезают многие полезные вещества. В то же время, добавление в пищевые продукты искусственных заменителей белков, жиров, углеводов, синтетических витаминов, а также минеральных компонентов в виде соединений, которые практически не усваиваются организмом, могут привести к развитию многих заболеваний.
Для поддержания здоровья, работоспособности и активного долголетия необходимо регулярное снабжение организма всеми необходимыми питательными веществами: белковыми компонентами, микронутриентами – витаминами, минеральными веществами, а также балластными веществами.
Очевидно, что сегодня назрела острая необходимость поиска альтернативных путей, позволяющих обеспечить здоровое питание и восстановление нормальной микрофлоры организма человека.
В современном мире одним из перспективных направлений является разработка технологий инновационных продуктов, оказывающих оздоравливающее влияние на организм человека [2, с.288].
Создание таких продуктов базируется на следующих принципах: высокие органолептические показатели, повышенная пищевая и биологическая ценность, способность выводить из организма токсичные элементы.
Для производства таких пищевых продуктов используют сырье и ингредиенты, которое содержит в нативном виде функциональные ингредиенты: витамины группы В, С, Д и Е, натуральные каротиноиды, минеральные вещества, бифидобактерии, органические кислоты, пищевые волокна и другие активные соединения.
К компонентам, обладающим функциональными свойствами, относится пектин [4, с. 1]. Пектиновые вещества – это группа высокомолекулярных полисахаридов, входящих в состав клеточных стенок и межклеточных образований растений совместно с целлюлозой, гемицеллюлозой, лигнином. Польза пектина проявляется при его использовании в пищу для стабилизации обмена веществ. Он способен снижать содержание холестерина в организме, улучшать перистальтику кишечника и периферическое кровообращение. Но самым ценным свойством является его способность очищать от вредных веществ (радиоактивные элементы, пестициды и ионы токсичных металлов) живые организмы.
Благодаря своим функциональным свойствам, пектин широко применяется и в фармацевтической промышленности. Польза пектина для здоровья является вполне очевидной, так как его обволакивающие и вяжущие свойства благоприятно сказываются на состоянии слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта. При язвенных заболеваниях он действует как легкое противовоспалительное и обезболивающее натуральное средство.
К функциональным ингредиентам, обладающим различными профилактическими свойствами, относятся также и различное растительное сырье: плоды, овощи, ягоды, содержащие значительное количество биологически активных веществ, микро- и макроэлементов, витаминов, углеводов.
Поэтому разработка технологий новых пищевых продуктов на основе натуральных экологически безвредных ингредиентов является актуальной [3, с.1].
В связи с этим целью нашей работы явилась разработка технологии получения функциональных продуктов на основе натурального сырья и пектина, используемого в качестве функционального ингредиента.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- подбор ингредиентов для получения функционального продукта;
- изучение химического состава функциональных ингредиентов;
- определение оптимального соотношения натуральных ингредиентов в функциональном продукте;
- определение качественных показателей разработанного продукта.
Экспериментальные исследования проходились на кафедре технологии хранения и переработки растениеводческой продукции Кубанского ГАУ.
В качестве сырья для получения пектиновых веществ были выбраны плоды кормового арбуза [1, с. 114].
Плоды бахчевых культур, к которым относится кормовой арбуз, содержат в своем составе органические кислоты, легкоусвояемые сахара, пектиновые вещества, витамины, минеральные вещества. С технологической точки зрения важное значение имеет содержание сухих и пектиновых веществ, органических кислот и сахаров.
Химический состав сырья важен для определения области его применения в производстве пищевых продуктов.
Результаты исследований химического состава плодов кормового арбуза приведены в таблице 1.
Таблица 1
Химический состав плодов кормового арбуза сорта Пектиновый
|
Наименование показателя |
Значение |
|
Массовая доля сухих веществ, % |
4,1 |
|
Общая кислотность, % |
0,22 |
|
Массовая доля пектиновых веществ, % |
13,4 |
|
Содержание сахаров: - общее, % - сахароза, % - редуцирующие, % |
11,3 4,1 7,2 |
Для разработки технологии извлечения пектиновых веществ важно знать их количественное содержание в различных частях плодов кормового арбуза и фракционный состав.
Исследования по определению фракционного состава пектиновых веществ плодов кормового арбуза представлены на рисунке 1.
Рис. 1. Фракционный состав пектиновых веществ плодов кормового арбуза
Фракционный состав пектиновых веществ представлен двумя формами: протопектином и растворимым пектином. Протопектин в большей степени локализуется в кожуре, а растворимый пектин в мякоти плода.
В среднем в плодах кормового арбуза содержится 13,4% пектиновых веществ, из которых 8,1% составляет протопектин, обуславливающий прочность ткани плода. Содержание растворимого пектина составляет 5,3%.
Для комплексного использования плодов кормового арбуза с целью извлечения пектиновых веществ нами были проведены исследования по их определению в разных морфологических частях, результаты которых представлены на рисунке 2.
Рис. 2 Локализация пектиновых веществ в морфологических частях плода кормового арбуза
В кожуре плода кормового арбуза сосредоточено 9,3% пектиновых веществ, из которых 6,2% составляет протопектин и 3,1% растворимый пектин. В мякоти содержится 4,1% пектиновых веществ, из которых 3,5% протопектина и 0,6% растворимого пектина.
Таким образом, исследованиями химического состава плодов кормового арбуза установлено значительное содержание в них пектиновых веществ, что позволяет использовать на переработку плоды арбуза для получения пектина.
Для определения продуктов, в которых пектин из плодов кормового арбуза может быть использован как желирующий агент, нами были проведены исследования по определению студнеобразующей способности пектиновых веществ из плодов кормового арбуза. Исследования проводили на приборе Л.Б. Сосновского по стандартной методике.
Установлено, что пектин из плодов кормового арбуза имеет студнеобразующую способность 58,76 кПа. Из данных можно сделать вывод, что по своим студнеобразующим свойствам пектин из плодов кормового арбуза занимает промежуточное положение между высокоэтерифицированными пектинами (45-60 кПа) и среднеэтерифицированными пектинами (30-45 кПа), поэтому в равной степени обладает хорошей студнеобразующей и комплексообразующей способностью.
Дальнейшие исследования были проведены по разработке рецептуры функционального желейного десерта. Выбор ассортимента проектируемого нами функционального продукта питания был основан на свойствах пектина выделенного из плодов кормового арбуза.
В качестве ингредиентов для создания десерта нами было выбрано следующее сырье: пектин из плодов кормового арбуза, виноград свежий, сок яблочный, сок вишневый.
Яблоки содержат фруктозу, витамин С, витамины группы В, Р, Е, каротин, калий, железо, марганец, кальций, пектины, сахара, органические кислоты, микроэлементы: калий, фосфор, магний, железо.
Ягоды винограда содержат много воды - от 55 до 87%, сахаров от 16 до 26%, в основном глюкоза и фруктоза, клетчатка, пектиновые, ароматические и дубильные вещества, а также кислоты: яблочную, лимонную, винную; соли калия, кальция, магния, железа, фосфора; ферменты. В кожице виноградных ягод имеются дубильные, пектиновые, красящие вещества, антоцианы, а также эфирные масла.
Плоды вишни имеют приятный кисло-сладкий вкус, в их мякоти содержится много полезных веществ: органические кислоты (яблочная, лимонная и др.), минеральные вещества и микроэлементы (кальций, железо, фосфор, магний), пектиновые вещества -до 11%, ферменты, сахара - до 15 %, азотистые, дубильные и красящие вещества, витамины А, С и РР, фолиевая кислота, антоцианы.
Выбранное сырье является источником биологически активных веществ, обеспечивающих многофункциональное профилактическое действие. Данное сырье экологически безопасное и может выращиваться в условиях нашего климата в больших количествах.
Опытным путем нами было подобрано оптимальное соотношение компонентов продукта.
Органолептические исследования полученного продукта показали, что он имеет привлекательный внешний вид, приятный аромат и фруктово-ягодный вкус. При этом оригинальные органолептические показатели гармонизируют с высокой пищевой ценностью разработанного продукта. В составе готового десерта присутствуют в достаточном количестве сухие вещества, органические кислоты, сахара, а также комплекс природных биологически активных соединений, содержащихся в исходном сырье: полифенольные соединения, витамины группы В, минеральные вещества, пищевые волокна.
Физико-химические показали десерта «Фруктовый букет» представлены в таблице 2.
Таблица 2
Показатели качества десерта «Фруктовый букет»
|
Десерт |
Массовая доля сухих веществ, % |
Титруемая кислотность, % |
Общее содержание сахара, % |
Содержание пектиновых веществ, % |
|
«Фруктовый букет» |
20,0 |
1,0 |
0,2 |
0,5 |
Профилактическая доза пектина на одного человека составляет 2-4 г в сутки. Функциональный продукт питания должен удовлетворять суточную потребность организма человека в пектине более чем на 20%.
Содержание пектиновых веществ в желейном десерте составляет 0,5 %. Содержащееся количество пектиновых веществ в разработанном продукте удовлетворяет суточную потребность организма в пектине на 12,5 %, поэтому мы рекомендуем употреблять желейный десерт в количестве 200-250 г в сутки.
Благоприятное сочетание в разработанном продукте плодово-ягодных соков и ягод винограда служит природным биостимулятором, антиоксидантом, повышающим общий тонус организма человека.
Таким образом, в результате проведенных исследований нами был получен функциональный продукт на основе натуральных плодово-ягодных соков и природной биологически активной добавки – пектина, выделенного из плодов кормового арбуза, что позволяет расширить ассортимент функциональных пищевых продуктов данной группы.
Литература:
1. Внукова, Т.Н. БАД в производстве функциональных продуктов питания из растительного сырья / Т.Н. Внукова, Л.Г. Влащик // Материалы V международной научно-практической конференции «Тенденции и перспективы развития современного научного знания», - Москва: Изд-во «Спецкнига», 2012 г. – Т. 1. – С. 114-120.
2. Донченко, Л.В. Особенности процесса гидролиза протопектина из растительной ткани / Л.В. Донченко, Г.Г. Фирсов, Е.А. Красноселова // Труды КубГАУ. - 2006. - № 1. – С. 288-297.
3. Патент на изобретение RUS 2333648 МПК А 21 D 2/36, А 21 D 8/02. Композиция для приготовления теста для хлебобулочных изделий Сокол Н.В., Донченко Л.В., Храмова Н.С., Гайдукова О.П., Влащик Л.Г. заявка 200711596/13, 29.03.2007; опубл. 20.09.2008; бюл. № 26.
4. Патент на изобретение 2471367 МПК А 23L 1/0524 C 08 B 37/06. Способ получения пищевого пектинового экстракта. Родионова Л.Я., Степовой А.В., Соболь И.В., Белогорец А.Н. заявка 201121259/13, 25.05.2011; опубл. 10.01.2013; бюл. № 1.
