Розробка технології переробки плодів дикорослих рослин на порошкові харчові добавки

Abstract

Дисертаційну роботу присвячено науковому обґрунтуванню та розробці інноваційних способів переробки дикорослої рослинної сировини на порошкові харчові добавки. У вступі зазначено актуальність дисертаційної роботи, сформовано мету та завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є наукове обґрунтування та розробка технології порошкових харчових добавок (ПХД) на основі плодів дикорослих рослин із наступним їх використанням у виробництві харчових продуктів з доданою вартістю. У першому розділі «Перспективи використання нетрадиційної рослинної сировини для виробництва порошкових харчових добавок» систематизовано дані сучасних інформаційних джерел щодо використання харчової рослинної сировини як джерела біологічно-активних сполук, зазначені сучасні способи переробки харчової рослинної сировини та проаналізовано досвід застосування рослинних порошків у виробництві харчових продуктів. Обґрунтовано доцільність застосування плодів дикорослих рослин у виробництві ПХД. У розділі 2 «Об’єкти та методи досліджень» розроблено детальний план експериментальних досліджень, спрямований на розробку та наукове обґрунтування технології виробництва ПХД із плодів дикорослих рослин (обліпихи, калини, бузини, горобини червоноплідної). Визначено об’єкт, предмет та методи дослідження. Для оцінки фізико-хімічних, реологічних, органолептичних та мікробіологічних показників якості ПХД та продуктів на їх основі було проведено підбір відповідного обладнання та методів дослідження. У розділі 3 «Технологія виробництва та показники якості порошкових харчових добавок із плодів дикорослих рослин» розроблена технологія виробництва порошкових харчових добавок (ПХД) із плодів дикорослих рослин (обліпихи, калини, бузини, горобини червоноплідної) та досліджено показники якості ПХД. Встановлено, що раціональним способом обробки плодів є поєднання осмотичного зневоднення та подальшого сушіння в інфрачервоних сушарках. Запропоновані режими термічної обробки забезпечують максимальне збереження біологічної цінності всіх продуктів переробки ягід. Визначено оптимальний режим сушіння плодів із дикорослих рослин в інфрачервоних сушарках: температура сушіння – 50°C, тривалість процесу – 2 год. Запропонована технологія є маловідходною, доведено енергоефективність застосування осмотичної дегідратації за рахунок скорочення тривалостісті зневоднення плодів на 300 хв. Експериментальним шляхом проаналізовано хімічний склад ПХД із плодів дикорослих рослин, визначено їх органолептичні, фізико-хімічні, мікробіологічні показники та показники безпечності, розрахована біологічна цінність. Результати дослідження підтверджують доцільність використання ПХД як багатофункціональних інгредієнтів у харчовій промисловості. У розділі 4 «Моделювання та оптимізація процесу виробництва порошкових харчових добавок» розроблено математичну модель сушіння плодів дикорослих рослин, яка містить взаємозв’язок між керуючими факторами: температурою, тривалістю сушіння та контрольними параметрами процесу: вологістю, вмістом вітаміну, зовнішнім виглядом. Високі значення коефіцієнтів детермізації підтверджують, що досліджувані матмоделі адекватні і придатні для розрахунку оптимальних значень керуючих факторів. Визначено оптимальні раціональні параметри сушіння, які забезпечують мінімальну тривалість та енергоємність процесу і дозволяє на виході отримувати продукт з максимально високими технологічними властивостями, харчовою та біологічною цінністю. Розділ 5 «Рекомендації щодо практичного використання результатів дослідження» присвячений детальному обґрунтуванню та розробці технологій виготовлення харчових продуктів на основі ПХД та дослідженню показників їх якості. Розроблено рецептуру та технологічну схему виробництва хліба з пшеничного борошна з додаванням горобинової порошкової добавки (ГПХД). Використання цієї технології дозволяє скоротити час приготування хліба на 30 хвилин та підвищити термін його зберігання до 15 діб. Доведена доцільність застосування бузинової порошкової харчової добавки (БПХД) у виробництві йогуртів. Результати досліджень показують, що завдяки збільшенню вмісту сухих речовин і стабілізуючим властивостям добавки, зберігаються структурно-механічні властивості йогурту протягом всього терміну зберігання. Внесення в йогурт БПХД має також консервуючий вплив і сприяє подовженню терміну зберігання продукту до 21 доби. Обґрунтована рецептура та технологія виробництва здобних булочок з обліпиховою порошковою харчовою добавкою (ОПХД), яка дозволяє збільшити їх термін зберігання до 5 діб та покращити органолептичні властивості. Запропоновано раціональну рецептуру та технологію виготовлення м’якого морозива з калиновою порошковою харчовою добавкою (КПХД). Додавання КПХД сприяє покращенню органолептичних показників та текстури, впливає на покращення харчової цінності м'якого морозива внаслідок збільшення вмісту білків та жирів у розроблених зразках. Розроблені рецептури та технологія макаронних виробів з КПХД, БПХД, ГПХД, ОПХД. Додавання ПХД із дикорослих ягід зменшує вміст білків, жирів і вуглеводів у макаронних виробах, що призводить до зниження загальної калорійності продукту. Основна зміна стосується підвищення їх біологічної цінності за рахунок зростання вмісту вітамінів, мікроелементів та харчових волокон. Розробленні технології пройшли апробацію на діючих підприємствах м. Суми та м. Кривого Рогу. Розроблені технічні умови «Порошки із дикорослих рослин», «Хліб пшеничний з подовженим терміном зберігання», «Вироби макаронні з підвищеним вмістом харчових волокон», які представлені у додатках.