Antoshka

Путь к Файлу: /ПД и Г / Технология пектина_ИОП / 16_Глава 11.doc

Ознакомиться или скачать весь учебный материал данного пользователя
Скачиваний:   18
Пользователь:   Antoshka
Добавлен:   28.10.2014
Размер:   873.0 КБ
СКАЧАТЬ

ГЛАВА  11

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

 

ПРИМЕНЕНИЕ  ПЕКТИНА

 

 

11.1 Производство  кондитерских  изделий

 

В пищевой промышленности используется основное свойство пектина – образовывать студни. Пектин широко используют при производстве кондитерских изделий пастило-мармеладной группы (зефир, желейный мармелад) и конфет (желейных и фруктово-желейных), пользующихся большим спросом у населения. В отличие от других студнеобразователей пектиновые вещества образуют студни в водных растворах только в присутствии сахара и кислоты. Количество сахара, необходимое для студнеобразования, изменяется в зависимости от количества и физико-химических свойств пектина, который является основным материалом для построения каркаса студня. Для студнеобразования имеет значение не только количество добавляемой кислоты, но и ее природа, вследствие различной концентрации водородных ионов. Прочные студни получаются в присутствии слабых кислот, таких, как винная, лимонная при рН в пределах 3,0 – 3,2. Студни на основе низкометоксилированного пектина образуются в присутствии ионов металлов, для чего в желейную массу добавляют хлористый кальций.

Массы для желейного мармелада приготавливают увариванием пектино-сахарного раствора. Кроме того, в рецептурную смесь добавляют патоку, пищевые кислоты, фруктово-ягодные добавки, ароматические вещества и красители. Добавление патоки (до 50% к массе сахара) предотвращает помутнение желейного мармелада в результате засахаривания.

На образование студней наиболее существенное влияние оказывают концентрация пектина, соотношение сахара и пектина, продолжительность уваривания смеси и набухания пектина.

Установлено [32], что расход пектина на производство желейных изделий можно сократить на 10 - 15% при использовании тонкодисперсного пектина (размер частиц 50 - 150 мкм), полученного измельчением на дезинтеграторе.

Важным технологическим аспектом ведения процесса желирования является дозирование буферной соли и кислоты. С помощью буферной системы регулируют значение рН и тем самым воздействуют на инверсию сахара в процессе варки. Кроме того, повышение рН до 4 исключает возможность предварительного желирования. Буферная система влияет также на температуру и время розлива. При введении буферной соли скорость и температура застудневания мармеладной массы снижаются. Слишком высокое содержание буферной соли в готовом продукте негативно влияет на прочность студня и его вкусовые свойства. Дозировка солей-модификаторов составляет от 0,01 до 0,5% к массе рецептурной смеси.

Рекомендуемое значение рН в пределах 3,0 – 3,2 в конечном продукте регулируют дозированием кислоты. Дозирование кислоты производят в горячую массу непосредственно перед розливом, поскольку она необратимо приводит к процессу желирования. Температура розлива должна быть не менее 95 °С. Ее снижение приводит к преждевременному студнеобразованию мармеладной массы, что не позволяет получить высокую прочность и эластичность готового продукта. Значение рН выше оптимального приводит к снижению прочности студня, низкое значение – к усадке студневой решетки и, как следствие, к намоканию изделий в процессе хранения.

Важнейшими операциями при варке являются правильный выбор типа пектина и его дозировка; тщательная подготовка пектиновых растворов, соблюдение очередности технологических операций, контроль рН и сухих веществ.

Для производства желейных кондитерских изделий различного ассортимента расход пектина колеблется от 8 кг цитрусового до 26 кг свекловичного пектина на 1 т готовой продукции.

Мармелад желейный на пектине вырабатывают увариванием водного раствора пектина с сахаром, с добавлением кислоты, фруктово-ягодного пюре, соков, патоки, водного раствора хлористого кальция (при использовании свекловичного пектина), ароматизирующих, красящих веществ или без внесения каких-либо добавок.

Желейный мармелад подразделяют на формовой (изделия различной формы), резной (в виде лимонных и апельсиновых долек или брусков прямоугольной или ромбовидной формы), фигурный (в виде фигур животных, фруктов, шишек и т.п.).

Для образования достаточно прочного студня в рецептуру должно ,входить 1,0 – 1,5% пектина, 50 - 65% сахара и 20 - 25% патоки в качестве антикристаллизатора и загустителя.

Производство мармелада состоит из следующих стадий: подготовка сырья, уваривание пектино-сахарного сиропа; разделка пектино-сахарного сиропа, розлив желейной массы и формование, студнеобразование мармелада и выборка его из форм, выстойка мармелада и обсыпка его сахаром-песком, сушка и охлаждение, укладка и упаковка.

Сахарный песок, ароматизирующие и красящие вещества подготавливают в соответствии с общими указаниями и требованиями кондитерской промышленности.

Пектин подготавливают для производства в виде пектино-сахарного водного раствора в чанах-растворителях, снабженных мешалкой.

Для облегчения растворения пектина его предварительно смешивают с сахаром. Наиболее благоприятные условия для набухания-растворения пектина обеспечиваются при соотношении пектин : сахар – 1:5 [32]. В чан-растворитель заливают воду в 25-кратном количестве по массе пектина, включают мешалку и засыпают тонкой струйкой сухую пектино-сахарную смесь. После 10-минутного перемешивания мешалку выключают и оставляют раствор на 2 - 4 ч при кратковременном (2 - 3 мин) перемешивании приблизительно через каждый час.

Установлено [32], что процесс набухания можно значительно сократить при интенсивном перемешивании. При 10 об/мин продолжительность процесса набухания свекловичного пектина составила 50 мин, при 40 об/мин – 20 мин, при 60 об/мин – 10 мин. Однако с увеличением интенсивности перемешивания свыше 50 об/мин происходит размягчение студня и деградация пектина. Процесс набухания свекловичного пектина необходимо проводить при скорости перемешивания 30 - 40 об/мин, продолжительность при этом составляет 20 - 25 мин.

Желейную массу получают увариванием пектино-сахаро-паточного сиропа. Уваривание производят как периодическим способом в открытых варочных котлах и универсальных варочных вакуум-аппаратах, так и непрерывным способом в змеевиковых варочных колонках. В рецептурную смесь для предупреждения преждевременного студнеобразования вводят также буферную соль. При этом содержание сухих веществ в рецептурной смеси составляет 50 - 55%. Уваривание смеси ведут до содержания сухих веществ 68 - 70%. Содержание редуцирующих веществ в массе составляет 12 - 18%, рН 3,3 – 3,8. В сваренную массу добавляют красители, ароматизирующие вещества и кислоту. При использовании свекловичного пектина в желейную массу добавляют раствор смеси лимонной кислоты с хлористым кальцием. Оптимальная дозировка кальция составляет 10 - 30 мг на 100 г желейной массы.

Подкисленную массу, имеющую рН 2,8 – 3,2, подают на отливку в отливочную машину. Температура массы в момент отливки 75 - 80 °С, влажность – 28 - 29%. Продолжительность студнеобразования мармелада в фарфоровых формах при температуре 15 - 20 °С  –  8-10 мин, 20 - 30 °С – 15-18 мин.

После выборки мармелад отправляют на выстойку (подсушку), в процессе которой происходит частичное испарение влаги с верхней поверхности мармелада и образуется тонкая корочка, которая обеспечивает хорошее прилипание сахарного песка при обсыпке мармелада. Продолжительность процесса подсушки  40 - 50 мин, при относительной влажности воздуха 35 - 40% и температуре 38 - 40 °С.

Далее мармелад обсыпают сахаром и направляют в сушилку. Продолжительность сушки 6 - 8 ч. После сушки мармелад охлаждают и упаковывают.

Введение буферной соли (лактата натрия из расчета до 0,4% сухого вещества соли по отношению к мармеладной массе) позволяет уварить желейную массу до влажности 22 - 23%, что дает возможность исключить длительный процесс сушки мармелада. Содержание сухих веществ в готовом мармеладе должно быть не менее 77%. Готовый мармелад следует хранить при температуре не выше 18 °С без резких колебаний. Относительная влажность воздуха должна быть в пределах 75 - 80%. Гарантированный срок хранения желейного мармелада на пектине в этих условиях составляет 3 месяца.

Приготовление фруктово-желейных конфетных масс на пектине проводят с использованием слабожелирующего яблочного, абрикосового и другого пюре или фруктово-ягодных подварок. Рецептурную смесь готовят из сахара-песка, фруктового пюре и лактата натрия в открытом варочном котле при перемешивании и постепенном нагревании. Для этого в паровую рубашку подают пар под давлением 0,2 – 0,25 МПа. После полного растворения сахара-песка смесь уваривают при давлении греющего пара в котле 0,4 – 0,5 МПа до массовой доли сухих веществ 70 - 72%. При достижении указанного содержания сухих веществ в массу вносят необходимое количество заранее приготовленного раствора пектина, смесь быстро уваривают до массовой доли сухих веществ 78%. Сваренная масса должна иметь температуру 106 - 109 °С, в нее сразу же вводят ароматические и вкусовые добавки и направляют на формование корпусов.

Пектин с высоким содержанием метоксильных групп является хорошим стабилизатором для пенообразных кондитерских изделий: пастилы, зефира, сбивных конфетных масс. Получают сбивные кондитерские изделия путем сбивания пенообразователя (чаще всего используют белок куриного яйца) с пектино-сахаро-паточным сиропом и последующим введением в смесь вкусовых, ароматических и красящих веществ.

Процесс образования пены сводится к следующему. Яичный белок, растворяясь в пектино-сахаро-паточном сиропе, при интенсивном перемешивании смеси выделяется из раствора в виде твердого вещества (коагулянта), частицы которого, адсорбируясь в поверхностном слое, образуют прочную пленку вокруг воздушных пузырьков. Повышению прочности образовавшейся пены способствует наличие пектина, который фиксирует структуру массы, образуя студнеобразный каркас, окружающий воздушные пузырьки. Качество сбивных кондитерских изделий зависит от рецептуры, а также способа получения, температуры среды, вязкости и рН жидкой фазы.

В настоящее время пенообразные массы получают механическим сбиванием и путем расширения воздуха под действием перепада давлений. Сбивание масс осуществляют в сбивальных машинах различной конструкции, чаще всего используют горизонтальные сбивальные машины, снабженные водяным обогревом.

Технология приготовления зефира на пектине включает следующие операции:

Ø приготовление яблочного пюре, обогащенного пектином;

Ø сбивание яблочно-пектиновой смеси с сахаром-песком и белком;

Ø приготовление сахаро-паточного сиропа;

Ø  смешивание сбитой яблочно-сахарной массы с горячим сахаро-паточным сиропом, с добавлением в конце сбивания кислоты, ароматических и вкусовых веществ;

Ø отсаживание половинок зефира;

Ø выстойка, опудривание и склеивание половинок зефира;

Ø  выстойка зефира, укладка и упаковка.

В яблочное пюре вносят пектин в соответствии с рецептурой, тщательно перемешивают и оставляют на несколько часов для набухания. Для лучшего распределения пектина в пюре пектин предварительно смешивают с равным количеством сахара. Яблочно-пектиновую смесь загружают в сбивальную машину, добавляют лактат натрия, сахар-песок, белок и сбивают в течение 5 - 8 мин в зависимости от числа оборотов машины. Одновременно готовят сахаро-паточный сироп с содержанием сухих веществ 84 - 85%. К сбивной массе добавляют сваренный сахаро-паточный сироп температурой 85 - 90°С, продолжают сбивание еще 5 мин. Затем добавляют кислоту, красители, эссенции, перемешивают не более 1 мин и массу направляют на формование в бункер зефироотсадочной машины. Плотность сбивной массы 0,40 – 0,44 кг/м3. Полученный в виде половинок зефир выдерживают в цехе в течение 3 - 4 ч, а затем направляют в камеру выстойки, в которой поддерживают температуру 35 - 40°С и относительную влажность воздуха 50 - 60%. Продолжительность выстойки зефира 5 - 6 ч. При отсутствии камер с организованным режимом циркулирования воздуха зефир выдерживают в открытом помещении при температуре воздуха 25 - 30 °С и усиленной вентиляции в течение 24 ч.

Далее половинки зефира обсыпают сахарной пудрой, склеивают и направляют на выстойку для достижения стандартной влажности зефира, равной 16 - 20%. Выстойку осуществляют выдерживанием зефира на стеллажах в сухом помещении при относительной влажности воздуха выше 60 - 65% в течение 2 - 3 ч.

Традиционный способ производства зефира характеризуется большой длительностью. В целях интенсификации технологии необходимо сократить длительность структурообразования отформованных корпусов зефира и ликвидировать процесс их сушки. Исключить из технологии сушку корпусов можно в случае получения зефирной массы с высоким содержанием сухих веществ, что по существующим технологиям не представляется возможным.

ВНИИКП совместно с московской кондитерской фабрикой «Ударница» разработана принципиально новая технология зефира, позволяющая получать зефирную массу с высоким содержанием сухих веществ, что позволяет практически исключить сушку изделий. В соответствии с разработанной технологией яблочное пюре вводится на стадии приготовления раствора пектина. Затем яблочное пюре с пектином и сахаром уваривают до содержания сухих веществ 82 - 83%. Этот сироп используется для приготовления зефирной массы, обеспечивая высокое содержание сухих веществ (77 - 78%), что позволяет ликвидировать процессы сушки и выстойки зефира. В результате продолжительность технологического цикла изготовления зефира сокращается до 60 - 70 мин против 10 - 24 ч по традиционной технологии. На базе разработанной технологии создана поточно-механизированная линия по выработке зефира на пектине производительностью 3 т в смену. Экспериментальный образец линии работает на кондитерской фабрике «Ударница» с 1988 г.

Для промышленного внедрения рекомендуется способ получения зефирной массы на пектине под давлением, апробированный на Воронежской кондитерской фабрике. Способ заключается в одновременном смешивании и сбивании при давлении сжатого воздуха 0,2 МПа в течение 4,5 - 5 мин всех рецептурных компонентов (сахаро-паточный сироп с влажностью 15% и температурой 90 - 95 °С, сахар-песок, буферная соль, яблочно-пектиновая смесь и яичный белок), а кислоту с эссенцией вносят за 30 с до конца процесса при давлении 0,25 – 0,30 МПа. Готовая зефирная масса имеет высокую дисперсность воздушных пузырьков по сравнению с приготовленной по традиционной технологии.

Авторами совместно с сотрудниками разработан способ приготовления зефирной массы, предусматривающий использование в качестве стабилизатора пенообразной структуры яблочного пектинового концентрированного экстракта с содержанием пектина 2,5 - 3%.

Способ производства пастилы на пектине включает смешивание раствора пектина с сахаром и яблочным пюре, уваривание смеси до получения сиропа, приготовление смеси рецептурных компонентов с введением сиропа с содержанием сухих веществ 78 - 80%, взбивание пастильной массы до плотности 570 - 600 кг/м3, ее формование методом отсадки, структурообразование, сушку и отделку. Пектин используют в количестве 6,9 – 7,7 кг на 1 т готового продукта.

Разработана ускоренная технология производства пастилы [154]. Она дает возможность получать пастильную массу с высоким содержанием сухих веществ и благодаря этому практически исключить ее сушку. При этом яблочное пюре с любым количеством сухих веществ вводится на первой стадии процесса приготовления раствора пектина. Набухание и растворение пектина происходит в основном за счет влаги пюре. Яблочное пюре с пектином и сахаром уваривают до 83 - 83% сухих веществ и используют для приготовления пастильной массы, что обеспечивает высокое содержание в ней сухих веществ 77 - 78% и исключает сушку пастилы. В результате технологический цикл сокращен в 7 - 8 раз по сравнению с традиционным.

На основе разработанной технологии создана поточно-механизированная линия для производства пастилы на пектине производительностью 600 кг/ч, которая смонтирована на фабрике «Ударница» (г. Москва).

В пектинорастворитель, представляющий собой емкость с мешалкой, наливают воду температурой 40 - 45 °С в 20-30-ти кратном количестве к массе пектина. Затем загружают яблочное пюре, включают мешалку и засыпают пектин. Время набухания яблочно-пектиновой смеси 10 -15 мин. Полученную смесь перекачивают в открытый котел и растворяют пектин при кипячении в течение 2 - 3 мин.Затем вводят лактат натрия и с помощью автовесов загружают сахар-песок. По окончании его растворения пектино-сахаро-яблочный сироп с содержанием сухих веществ 50±1% фильтруют через сито в приемную емкость. Из емкости-накопителя сироп подают в змеевиковый варочный аппарат.

Уваривают сироп при давлении греющего пара 300±100 кПа до содержания сухих веществ 82,3±0,5%. Затем уваренный сироп через пароотделитель направляют в приемную емкость с обогревом, откуда он перекачивается в расходную емкость станции для непрерывного приготовления рецептурной смеси и взбитой массы. В смеситель непрерывного действия рецептурные компоненты из расходных емкостей насосами-дозаторами подают в следующей последовательности: в начало смесителя – патоку; в его среднюю часть – яичный белок; в конец смесителя – сироп с пектином. Все компоненты равномерно перемешивают и смесь поступает в промежуточную емкость, куда насосом-дозатором подается эмульсия из кислоты, эссенции и красителя. Рецептурная смесь с массовой долей сухих веществ 77,5±0,5% и температурой 72±1 °С подается в сбивальную камеру, в которую подается сжатый воздух давлением около 300 кПа.

Из сбивальной машины пастильная масса по гибкому шлангу направляется в обогреваемый горячей водой бункер формующей машины. Формуют пастильную массу на зефироотсадочной машине конструкции ВНИИПК в виде небольших пастилок (длина 55 - 60 мм, ширина 25 - 30 мм, высота 2 - 25 мм) на непрерывно движущуюся транспортерную ленту.

Отформованная пастила поступает в охлаждающий шкаф с температурой воздуха в I зоне 13±1 °С, во II – 11±1 °С, в III – 13±1 °С, где она охлаждается и структурируется. Затем она поступает в аппарат для окончательного структурообразования.

В аппарате для подсушки пастила в течение 2 мин проходит под галогенными лампами и одновременно обдувается воздухом со скоростью 3 м/с. В результате на поверхности пастилы образуется корочка, которая необходима для опудривания и укладки пастилы.

Затем пастила поступает в аппарат для акклиматизации, где в течение 2 мин обдувается воздухом температурой 25±2 °С, скоростью 3 м/с. Опудривают пастилу на машине вибрационной обсыпки ШВО-064 и направляют на фасование и упаковывание.

Помимо традиционных пектиносодержащих кондитерских изделий (мармелад, зефир, пастила) на современном потребительском рынке появились новые изделия на пектине: лукум, жевательные конфеты, желе в карамели, мучные кондитерские изделия и др.

Так, ОАО «Костромапищекомбинат» освоен выпуск лукума «Земфира» в состав, которого входят сахар, патока, яичный белок, пектин, молочная кислота, цитрат натрия, идентичный натуральному ароматизатор. В Украине вырабатывают «Сластики» – желе в карамели. На фестивале-конкурсе «Выбор года Украины» они были признаны лучшим «Лакомством»-2002. Эти желейные сладости с фруктово-освежающим вкусом; содержат такие натуральные компоненты как фруктовый пектин, натуральный сок, витамин С и минеральные вещества (калий, кальций, магний, железо). Следует отметить, что 100 г «Сластиков» содержат суточную норму витамина С.

Фирма «Хербстрайт &Фокс КГ» производит жевательные желейные конфеты на основе пектина с добавлением или без добавления фруктовых компонентов. Жевательные конфеты отличаются высокой прочностью геля с эластичной текстурой и ярко выраженными жевательными свойствами.

При производстве жевательных конфет используются высокоэтерифицированные пектины, которые стандартизируют для данных целей по температуре и времени желирования. Стандартизация производится, как правило, декстрозой и буферными солями (ингибирующими агентами), например цитратом натрия или тартратами.

Мягкие, вязко-желейные жевательные конфеты, приятные на вкус, могут быть произведены при использовании пектинов при дозировке 2,5%. При увеличении дозировки пектина до 4% получают плотные желейные изделия.

Потребителям во Франции сложно представить свою жизнь без такого мармелада как пат. Фруктовый пат (Pвtes de Fruits) – это мармелад с 25%-ным содержанием фруктов. Он  имеет характерную структуру, формируемую фруктовой мякотью, а при использовании пектина в качестве желирующего агента приобретает вязко-эластичную текстуру и усиленный освежающе фруктовый аромат.

Для расширения ассортимента, повышения биологической ценности изделий пастиломармеладной группы становится актуальной разработка новых видов изделий с использованием нетрадиционного сырья. Это позволяет повысить пищевую ценность продукции путем обогащения ее витаминами, минеральными веществами, пищевыми волокнами, другими ценными компонентами, позволяющими снизить калорийность и сэкономить основные сырьевые ресурсы.

Перспективным является применение пюре и подварок из тыквы, моркови, облепихи, порошкообразных фруктовых и овощных продуктов (порошки яблочный, морковный, тыквенный, порошок из свеклы, плодов цитрусовых, калины и др.).

 

11.2  Производство  консервных  изделий

 

В консервной промышленности пектин применяют для выработки таких желейных изделий как желе, конфитюры, джемы, повидло и продуктов лечебно-профилактического назначения (пюре, кисели, соки, напитки, овощные и мясные консервы и др.).

Для получения продукции с желейной структурой важными технологическими факторами, от которых зависят студнеобразование и структурно-механические свойства получаемых изделий, являются: тип пектина и его дозировка, вид фруктов, содержание сухих веществ в продукте, содержание кальция в плодах и воде, рН, температура и время наполнения (рис. 11.1) [6].

Для образования студня высокометоксилированных пектинов необходимое содержание сухих веществ должно составлять свыше 55%. При содержании сухих веществ ниже 55% применяют низкоэтерифицированные пектины. Условием студнеобразования низкометоксилированных пектинов является присутствие кальция в определенном количестве, который может вноситься с фруктами, с водой или его необходимо добавлять в процессе производства в виде солей кальция.

При изготовлении конфитюров с использованием высокоэтерифицированного пектина предпочтительно использование пектина быстрой или средней садки, чтобы предупредить всплывание плодов при фасовке.

Применение пектина медленной садки необходимо для предотвращения преждевременного студнеобразования при варке джемов и желе в вакуум-аппаратах (температура 50-75°С), изготовлении прозрачных желе, чтобы пузырьки воздуха всплыли прежде, чем начнется студнеобразование продукта, при фасовке продукции в крупную тару. В последнем случае применение пектина медленной садки позволяет охладить продукт перед фасовкой до 70 - 75°С и тем самым предотвратить деструкцию пектина. Если же вводить пектин быстрой садки, который требует высокой температуры фасовки (около 90°С), то количество его следует увеличивать с учетом частичной термической деструкции из-за длительного остывания.


Рис. 11.1 – Влияние основных технологических факторов на качественные показатели желейных изделий [Herbstreith & Fox KG]

16_Глава 1116_Глава 1116_Глава 11

Существуют особенности при приготовлении джемов в зависимости от степени этерификации пектина с учетом вида сырья (абрикосовый, малиновый и др.).

Расход пектина зависит от требуемой консистенции продукта. В консервированные джемы, конфитюры, желе, то есть в мягкие студни с содержанием сухих веществ 65 - 70%, пектин вводят в количестве 0,2 – 0,4% к массе готового продукта. Снижение содержания сухих веществ в таких продуктах при той же консистенции ведет к увеличению расхода пектина более чем в 2 раза. В производстве консервов на пектине целесообразно учитывать его содержание и свойства в самих фруктах.

С учетом этого фактора расход стандартного пектина (150 °Т–Б) при производстве джемов при содержании фруктов 30 и 45% к массе готового продукта составляет, % (рис. 11.2):

16_Глава 11 16_Глава 11
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис. 11.2 – Расход пектина при содержании фруктов 30 и 45% при производстве джемов

 

В группу А входят вишня, персики, груша, малина, клубника; в группу Б – абрикосы, черная смородина; в группу В – яблоки, крыжовник, слива, айва, красная смородина.

На эти данные можно ориентироваться при использовании яблочного пектина отечественного производства со студнеобразующей способностью 150 ° Т–Б (I сорт) [6].

За рубежом для производства консервных желейных изделий наряду с традиционным пектином используют жидкий и пленочный пектин.

Варку консервной продукции с пектином осуществляют периодическим способом в открытых варочных котлах или вакуум-аппаратах, а также непрерывным способом. Варка под вакуумом имеет ряд преимуществ по сравнению с термообработкой в открытых котлах: вследствие испарения воды при пониженной температуре. Лучше сохраняются аромат и вкус фруктов, снижается деструкция молекулы пектина, что позволяет уменьшить его расход на 5 - 10%. Облегчается проникновение сахара внутрь плодов, что улучшает их внешний вид. Следует учитывать, что в мягких условиях уваривания под вакуумом инверсия сахара происходит в меньшей степени, поэтому для ее усиления 50% требуемого рецептурой количества кислоты добавляют к сахаро-фруктовой смеси перед увариванием.

Плодово-ягодные желе вырабатывают из свежих или консервированных плодово-ягодных соков увариванием с сахаром или сахарным сиропом с добавлением пектина и органических кислот. Соки, применяемые в производстве желе, должны обладать хорошо выраженным вкусом и ароматом плодов. Количество добавляемого пектина не превышает 3% к массе сока.

Для приготовления раствора пектина его смешивают с сахаром-песком в соотношении 1:5 и заливают соком в соотношении 1:20. Сок с сахаром уваривают в двустенном котле или в вакуум-аппарате до содержания сухих веществ 67 - 68% для пастеризованного желе и 70 - 71% – для непастеризованного. После этого в желе добавляют готовый пектиновый раствор и уваривают до содержания сухих веществ –  не  менее 65% для желе пастеризованного и не менее 68% для непастеризованного. Уваривание после добавления пектина необходимо вести по возможности быстро и не превышая 5 - 6 мин. В конце уваривания при необходимости добавляют раствор лимонной кислоты. Горячее желе расфасовывают, укупоривают и, при необходимости, пастеризуют.

В настоящее время потребителям предлагается сухой пектиносодержащий порошок для приготовления желе в домашних условиях.

Для производства конфитюров плоды и ягоды после предварительной подготовки (сортировки, мойки, очистки от плодоножек и кожицы, резки и др.) бланшируют в вакуум-аппаратах с добавлением 10 - 15% воды к массе сырья, вводят 70%-ный сахарный сироп или сахар-песок и уваривают при разрежении 47,9 – 21,3 кПа. При использовании двутельных котлов давление греющего пара составляет 150 - 300 кПа, вместимость котла – не более 150 л. При содержании сухих веществ в плодах 55 - 56% добавляют 5%-ный раствор пектина и продолжают уваривание до 52 - 58% сухих веществ в сиропе. За 2 - 3 мин до окончания варки добавляют 50%-ный раствор лимонной кислоты до достижения рН 3,0 – 3,3, после чего конфитюр расфасовывают, укупоривают и стерилизуют. При добавлении в конце варки сорбиновой кислоты конфитюры не стерилизуют. Пектиносодержащие конфитюры вырабатывают в разной расфасовке. Особенно популярны порционные массой 25 г, содержащие до 45% фруктов. Данные изделия предназначены для использования в гостиничном комплексе, на авиалиниях и в больницах как готовый порционный продукт.

Варку джема проводят до содержания сухих веществ 73% для нестерилизованного и 69% для стерилизованного джема. При внесении в джем в конце варки 0,05% сорбиновой кислоты в виде 10%-ного раствора, приготовленного на сахарном сиропе, можно вырабатывать джем с меньшим содержанием сахара. Подготовленные плоды бланшируют в воде или в 10%-ном сахарном сиропе в аппаратах, в которых производят варку. После бланширования к плодам добавляют сахар или 70%-ный сахарный сироп и уваривают массу до содержания растворимых сухих веществ несколько выше, чем в конечном продукте.

При варке джема в вакуум-аппарате рекомендуется улавливать и возвращать в готовый продукт летучие ароматические вещества, что значительно улучшает вкус и запах готового продукта и предупреждает появление «вареного» привкуса. Пектин добавляют в виде 5%-ного раствора за 10 - 15 мин до окончания варки. При достижении заданного содержания сухих веществ, добавляют раствор кислоты и подают готовый продукт на фасовку. В нестерилизованном джеме во избежание его засахаривания должно содержаться 30 - 40% редуцирующих сахаров. В стерилизованном джеме допускается повышенное содержание редуцирующих веществ до 50%.

В современном производстве  джемов предлагается пектиновый полуфабрикат для выработки в промышленных условиях. Так, в Греции вырабатывают пектиновый полуфабрикат апельсинового джема с торговой маркой «Чибро», асептически расфасованный в 200-литровые бочки. В состав полуфабриката входят сок, нарезанные кубиками апельсины (75%), вода, лимонная кислота (Е 330), пектин (Е 440).

Пектин применяют также для повышения желирующей способности при изготовлении повидла из косточковых плодов с низким содержанием пектина. Добавляют пектин в виде 5%-ного раствора в конце варки.

Консервной отраслью пищевой промышленности освоен выпуск пектиносодержащих подварок, получивших название «компаунд-наполнителей». Они представляют собой однородные или неоднородные массы различной консистенции (от густой до жидкой). «Наполнители» производят из протертых или непротертых плодов, ягод, фруктов с последующим увариванием с сахарным сиропом и добавлением желирующих веществ, пищевых кислот, пряностей, ароматических веществ. «Компаунд-наполнители» предназначены для дальнейшей промышленной переработки в качестве добавок к мороженому, йогуртам, молочным коктейлям, кондитерским и хлебобулочным изделиям. Допускается их употребление в качестве самостоятельного пищевого продукта. Органолептические и физико-химические показатели «наполнителей» определяются видом используемого сырья и уточняются в соответствии с требованиями заказчика.  Массовая доля сухих веществ в продукте 25-80%, рН 2-4.

Особенности студнеобразования низкометоксилированного пектина позволяют использовать его в качестве студнеобразователя для консервной продукции в широком диапазоне доли сухих веществ и величины рН. Однако наибольшее применение он находит в производстве низкосахаристых продуктов.

Зарубежные фирмы используют низкометоксилированный пектин для производства джемов, конфитюров с пониженным содержанием сахара. Этот пектин предназначен для выработки изделий, содержащих 30 - 50 % сахара, и низкосахаристых с 20 - 40% сухих веществ. Содержание пектина колеблется от 0,3 до 1,0% и зависит от содержания сухих веществ. Оптимальное для студнеобразования рН 3 - 4.

Источником ионов кальция при изготовлении продукции с низкометоксилированным пектином являются такие растворимые соли, как хлористый кальций, лактат и глюконат кальция. Для достижения максимальной прочности студня необходимо от 10 до 40 мг кальция на 1 г пектина в зависимости от типа пектина.

Следует помнить, что низкометоксилированный пектин бывает двух типов: диметилированный кислотой и амидированный.

Амидированный пектин требует меньше кальция, добавление его не является безусловно необходимым. Как правило, для застудневания достаточно кальция, содержащегося в плодах.

Оптимальное содержание кальция имеет определяющее значение. При более низкой его концентрации, чем это необходимо, получается непрочный студень. Высокое содержание увеличивает ломкость (хрупкость) геля и способствует синерезису [98].

Соль кальция вводят в продукт на заключительном этапе варки. Ее раствор нагревают до кипения и добавляют в кипящую массу, что необходимо для предотвращения немедленного студнеобразования вследствие понижения температуры.

Вырабатывать низкосахаристые продукты можно в открытых котлах и вакуум-аппаратах периодического действия, а также непрерывным способом.

Технология консервов «Фрукты в желе» на яблочном низкометоксилированном пектине следующая. Освобожденные от несъедобной части плоды, сахар, небольшое количество воды, раствор лимоннокислого натрия и половину требуемого количества лимонной кислоты загружают в варочный котел, нагревают до растворения сахара. Затем массу уваривают до содержания сухих веществ 50 - 52%. Яблочный сухой низкометоксилированный пектин смешивают с сахарной пудрой в соотношении 1:3 и растворяют в воде, подогретой до 40 - 50 °С, используя быстроходную мешалку. В кипящую массу добавляют при помешивании раствор пектина и оставшуюся часть лимонной кислоты. Дают смеси закипеть и добавляют горячий раствор хлористого кальция. Содержание сухих веществ в продукте поддерживают равным около 35%, рН – 3,1 – 3,3.

В Болгарии низкометоксилированный яблочный пектин (СЭ = 37 - 43%) используют для получения низкосахаристого продукта типа мармелада с содержанием сухих веществ 35 - 45%. Фрукты обрабатывают для получения тонкоизмельченного пюре, уваривают в вакуум-аппарате до 37 - 38% сухих веществ. После этого вносят последовательно раствор пектина, соли кальция, кислоты и уваривают до 46% содержания сухих веществ. Расход пектина составляет 0,6 – 0,8%, кальция – 15 - 40 мг/г пектина. При выработке мармелада с 35% сухих веществ расход пектина увеличивается до 1,0 – 1,2%.

Ассортимент пектиносодержащих консервных изделий довольно широк. Особого внимания заслуживают продукты функционального питания. Так, в Украине для детей, беременных женщин и пожилых людей вырабатывается пектиносодержащая паста (джем) «Олвей», содержащая до 3,5% пектиновых веществ.

В соответствии с  «Инструкцией по применению пектиновых веществ в условиях радиоактивного загрязнения», утвержденной в 1986 г. Минздравом УРСР, профилактическая доза пектина для взрослого составляет 2-4 г в день, (что соответствует 70-130 г пектиносодержащих продуктов), для ребенка – 1-2 г в день (что соответствует 30-70 г пектиносодержащих продуктов).

На потребительском рынке появился новый вид консервного изделия, получивший название «Фруктовые сыры». Они имеют густую желеобразную консистенцию. Наиболее популярны фруктовые сыры, приготовленные из айвы и черной смородины. Технология их производства заключается в следующем. Помытые и очищенные фрукты, при необходимости, разрезанные на куски, разваривают с малым количеством воды до размягчения. Затем протирают на протирочной машине для получения однородной нежной консистенции. Полученную массу направляют на уваривание. Перед окончанием варки добавляют сахар, при необходимости другие вкусовые добавки, такие как дробленный очищенный миндаль, ядра лесных или грецких орехов. Фруктовые сыры разливают сразу же после уваривания по большим жестяным формам (например, для пирогов), смазанным маслом и обсыпанным крупным сахаром. По окончании процесса желирования сыр упаковывают в пергаментную бумагу и кладут в сухое, прохладное место. При хранении контролируют его качество.

Разработаны рецептуры и предлагаются для внедрения в производство такие новые виды консервов как кабачково-чесночная закуска с пектином, капуста квашенная с йодированной солью и пектином, желе «Рубин» с добавлением свекольного сока, конфитюр «Солнышко»на основе морковного пюре и др.

 

11.3  Хлебобулочные и макаронные пектиносодержащие изделия

 

Для повышения качества хлебобулочных изделий в стране и за рубежом применяют различного рода улучшители, воздействующие на компоненты пшеничного теста и обеспечивающие получение высококачественной продукции. Все более широкое применение в качестве улучшителей находят поверхностно-активные вещества (ПАВ), позволяющие интенсифицировать процесс производства хлеба, улучшить качество хлебобулочных изделий и сохранить их свежесть.

В настоящее время все большее применение в хлебопечении в качестве анионоактивного ПАВ имеют пектин и его производные. В технологии хлебопечения важными являются такие свойства пектиновых веществ как набухаемость, вязкость, способность образовывать гели, регулировать кристаллообразование, повышать водопоглотительную способность, эмульгирующие свойства.

Учеными ряда научных учреждений проведены исследования по использованию в приготовлении хлеба различных видов пектинов – яблочного, цитрусового, свекловичного. Установлено, что внесение в тесто пектинов влияет на биологические, коллоидные и микробиологические процессы приготовления теста. При внесении в тесто пектинов повышается его начальная кислотность, снижается рН. Процесс брожения в тесте идет более активно. Активацию процесса брожения связывают с внесением сахаров вместе с пектином. Кроме того, установлено, что содержание пектина в готовом хлебе уменьшается в сравнении с исходным количеством, внесенным в тесто. Это свидетельствует о том, что при брожении теста происходит дезагрегация биополимера и можно предположить, что она осуществляется с образованием моносахаридов, способствующих активации процесса брожения.

При внесении пектинов в тесто наблюдается укрепление клейковины. Наиболее заметное действие на упрочение структурно-механических свойств теста оказывал свекловичный пектин, затем яблочный и цитрусовый. Возможным механизмом положительного влияния пектина является электростатическое взаимодействие между белками клейковины и пектиновыми веществами с образованием белково-полисахаридных комплексов сложного состава. Эта способность пектинов предопределяет их использование при переработке слабой муки или с пониженным содержанием клейковины.

При выпечке хлеба с внесением 0,1 – 0,5% пектина к массе муки традиционными способами качество готового изделия улучшается по таким показателям, как объемный выход, пористость и сжимаемость мякиша, формоустойчивость. Увеличение дозировки пектина до 1 - 2% к массе муки приводит к повышению количества воды при замесе теста и увеличению его влажности. При этом получают хлеб со стандартными показателями качества и с большим выходом [170]. При содержании пектина в количестве 3% к массе муки удельный объем хлеба и пористость мякиша снижаются: мякиш становится плотным, плохо разрыхленным.

Российскими учеными были проведены исследования по определению содержания пектина в пшеничной муке разных сортов [171]. Изучено шесть проб пшеничной муки высшего сорта и семь проб первого сорта.

Установлено, что содержание пектина в пересчете на пектовую кислоту составляет в муке высшего сорта 2,32 – 4,11%, муке первого сорта – 2,16 – 3,77%.

При этом при хранении муки в холодильнике в течение 1-2 лет содержание пектина увеличивается в муке высшего сорта до 3,73 – 5,49%, муке первого сорта – до 2,86 – 5,95%. Это, по-видимому, связано с гидролизом протопектина под действием перекисей, образующихся в муке.

Объемный выход и пористость хлеба из средней по силе муки при хранении понижаются. При этом наименьшие величины этих показателей наблюдаются у хлеба из муки высшего сорта с крошащейся клейковиной с содержанием пектина свыше 4,0 – 5,0% и у хлеба из муки первого сорта с содержанием пектина 3,64 – 5,95% [171]. Авторы делают вывод, что, используя пектиновые вещества самой муки и применяя различные технологические приемы, можно улучшать качество и выход хлеба.

Установлено также положительное влияние пектинов на сохранение свежести готовых изделий. При внесении пектина и яблочного пектинового экстракта срок сохранения свежести хлеба удлиняется на 12 - 24 ч, что имеет немаловажное значение в решении проблемы обеспечения сохранности хлебобулочных изделий [198].

Существуют различные точки зрения относительно механизма действия пектинов на процесс торможения черствения хлеба. С одной стороны, можно полагать, что пектины способны вновь выделять – десорбировать связанную ими в процессе выпечки влагу, благодаря чему происходит увлажнение хлеба и дополнительная клейстеризация крахмала в его составе. С другой стороны, установлено, что пектиновые вещества конкурируют с крахмалом в процессе поглощения воды и уменьшают его гидратацию. Наконец, эффект замедления черствения хлеба с пектиновыми добавками связывают также с повышением содержания в хлебе прочно связанной влаги.

Несомненно только, что использование пектина в хлебопечении позволяет улучшить качество хлеба из «слабой» пшеничной муки, повышая его объемный выход, формоустойчивость, пористость мякиша, а также замедлить процесс черствения хлеба.

Введение пектина в хлебобулочные изделия не только улучшает качество готовых продуктов, но и придает им лечебные свойства. Установлено, что хлебобулочные изделия, обогащенные пектином, обладают сорбционным, местным противовоспалительным и антитоксичным эффектом. В связи с этим применение пектина в производстве хлебобулочных изделий является актуальным.

Учеными Киевского университета пищевых производств (Украина) разработан новый сорт хлеба, в рецептуру которого входит мука, дрожжи, сахар, масло растительное и 2% свекловичного пектина. Потребляя 300 г такого хлеба, человек получает 4 г пектина в сутки, т.е. рекомендованную профилактическую дозу.

Специалистами Могилевского технологического института (Беларусь) разработан способ производства обогащенного белком пшеничного хлеба путем введения в его рецептуру яблочного пектина совместно с творожной сывороткой в качестве источника белка. Тесто готовят опарным или безопарным способом. Пектин вносят в тесто, предварительно диспергировав его в водносывороточном растворе. Дозировка пектина составляет 2% к массе муки. Совместное введение пектина и сыворотки приводит к улучшению качественных показателей хлеба, а также повышению его биологической ценности за счет увеличения содержания полноценного белка и минеральных компонентов – кальция, магния, натрия, калия.

Краснодарскими специалистами разработан новый сорт сдобной булочки «Адлерская», обогащенной пектином из мандариновых отжимов. Содержание пектина составляет 1%. [98].

Для расширения ассортимента пектиносодержащих хлебобулочных изделий целесообразно использование и других пектинопродуктов – фруктовых и овощных порошков, пектиновых экстрактов и концентратов и др.

В качестве пектиновой добавки для производства диетического пшеничного хлеба, предназначенного для связывания и вывода из организма тяжелых металлов и радионуклидов, предложено использовать яблочный порошок с низкометоксилированным гидратопектином в количестве 9 - 11% к массе муки. Удельный объем, формоустойчивость и пористость нового хлеба выше контроля на 12,6, 5,0 и 3,8% соответственно. Хлеб отличается высокими радиорезистентными и детоксикационными свойствами [98].

Разработан новый вид хлеба с использованием пектинового препарата из выжимок мандаринов. Препарат содержит 65% пектина, 25% клетчатки и 5% гемицеллюлозы. Дозировка препарата пищевых волокон составляет 3% к массе муки. Технологический процесс приготовления хлеба предусматривает обязательное замачивание и набухание препарата при интенсивном перемешивании. Содержание пектина в хлебе составляет 1,5%. Улучшаются физико-химические показатели готового продукта. Объемный выход хлеба увеличивается на 3,2%, формоустойчивость – на 51,5%, пористость – на 3,0% [98].

Нами исследовано также влияние пектинового концентрата из яблочных выжимок с содержанием пектина 3% на качество пшеничного хлеба [161]. Увеличение дозировки пектинового концентрата из яблочных отжимов способствовало интенсификации газообразования, повышению объемного выхода, улучшению структурно-механических свойств мякиша. Однако появившееся потемнение мякиша ограничивает дозировку пектинового экстракта до 3%. Проведенные исследования по применению в производстве хлебобулочных изделий пектинового экстракта из мандариновых и яблочных отжимов показали положительное влияние пектиносодержащих добавок на свойства теста, ход технологического процесса и показатели качества готовых изделий. Пектиновые экстракты укрепляли клейковину, способствовали интенсификации процессов газообразования и кислотонакопления в тесте, улучшали качество готового продукта. Удельный объем хлеба увеличивался на 3,5 – 4,2%, пористость на 3,0 – 3,4% в сравнении с контролем. Оптимальная дозировка пектинового экстракта из мандариновых отжимов составила 10%, яблочного экстракта 20% к массе муки.

Таким образом, применение пектина и других пектиносодержащих продуктов в хлебопечении позволяет не только улучшить качество готовых изделий, но и расширить ассортимент пищевых продуктов лечебно-профилактического назначения.

Для производства хлебобулочных изделий применяют также пектиносодержащие фруктовые начинки, которые можно разделить на две группы. К первой группе относят начинки, которые не проходят процесса выпечки с изделием, а вводятся в него или наносятся на поверхность только после нее. Ко второй – начинки, которые проходят весь процесс выпечки и подвергаются одинаковому с мучными изделиями температурному воздействию. Температурное воздействие не должно вызывать закипания начинки. Расплывшаяся на поверхности изделия начинка, а также внутренние полости и разрывы корочки, образуемые паром, выделяющимся из закипевшей начинки, резко ухудшают качество продуктов и затрудняют тем самым их сбыт.

Основными требованиями к начинкам, применяемым в хлебопекарном производстве, являются способность к сохранению формы даже при интенсивном температурном воздействии и устойчивость к закипанию и расплавлению. Эти требования выполняются при использовании яблочных пектинов, с помощью которых можно получать термостабильные начинки с заданными свойствами. Следует отметить, что в настоящее время высокоэтерифицированные яблочные пектины все реже используют на крупных хлебозаводах. Исключение составляют небольшие пекарни и кондитерские предприятия с традиционной технологией. Это в первую очередь связано с тем, что фруктовые начинки, полученные с помощью классических высокоэтерифицированных яблочных  пектинов, имеют очень прочную термостабильную желейную структуру с эластичными свойствами. Однако при механической обработке начинок, например при их перекачивании или перемешивании, что характерно для крупных промышленных предприятий, происходят необратимое разрушение желейной структуры, а также существенная потеря термостабильности.

Предпочтение отдается низкоэтерифицированным яблочным пектинам. Известно, что чем выше температура желирования пектина, тем выше будет температура плавления приготовленной с ним начинки. Повысить температуру желирования низкоэтерифицированного пектина, а соответственно и температуру плавления, можно при использовании в рецептуре различных буферных солей, например солей кальция. С повышением содержания кальция растет температура плавления начинки. При добавлении кальция следует учитывать также, что он не только соответственно влияет на температуры желирования и плавления, но может сильно изменять консистенцию начинки. Температура плавления начинки, обуславливается в свою очередь, температурой и длительностью выпечки хлебобулочного изделия.

Пектиновые вещества играют роль структурообразующего вещества и для макаронного теста. Известно, что клейковина в макаронном производстве выполняет две основные функции – пластификатора и связующего вещества, соединяющего крахмальные зерна в единую тестовую массу.

Специалистами кафедры технологии хлеба, кондитерских, макаронных производств и пищевых концентратов Национального университета пищевых технологий (Украина) проведены исследования по оценке эффективности влияния на качественные показатели макаронного теста различных добавок – карбоцеллюлозы, метилцеллюлозы, желатина и пектинов (цитрусового и свекловичного). Для определения оптимальных режимов подготовки данных добавок к производству проведено изучение их скорости и степени набухания. С этой целью добавки замачивали в воде при соотношении 1:2,5; 1:10; 1:20 и температуре 20°С. Установлено, что для полного набухания желатина достаточен гидромодуль 10, а для модифицированных полисахаридов (карбо- и метилцеллюлозы) и пектинов – 20. Желатин набухает в течение 90 минут, достигая максимального объема. Полисахариды набухают быстрее, особенно при перемешивании, за 20 - 30 минут, образуя гель при соотношении полисахарид : вода = 1:20. Следует отметить, что модифицированные полисахариды существенно повышают вязкость технологических сред.

Установлено, что при дозировке добавок в концентрации 0,5% и температурах 20°С, 40°С, 60°С наибольшая вязкость достигается при введении метилцеллюлозы. Результаты экспериментальных исследований вязкости различных пектинов при температуре 20°С и показали, что высокометоксилированный цитрусовый пектин, имеющий большую гидрофильную способность, чем свекловичный пектин, создает более высокую вязкостную среду. При этом вязкость среды - при дозировке пектиновых веществ 0,5% и 1,0% - создаваемая свекловичным пектином в три раза меньше (18,8 и 111,9 Па×с соответственно), чем при использовании цитрусового пектина (66,9 и 260,1 Па×с соответственно).

В макаронном производстве одним из определяющих показателей качества готовых изделий является количественные и качественные характеристики клейковины. Результаты исследований влияния пектинов на количество и качество клейковины представлены в табл. 11.1.

Таблица 11.1

Влияние пектинов на количество и качество клейковины

 

Вид добавки

Показатели качества клейковины

Содержание сырой клейковины, %

Содержание сухой клейковины %

Гидратационная способность, %

Показания ИДК

Растяжимость, см

Контроль

25,0

9,0

178

67

13

Пектин цитрусовый сухой, дозировка 0,5%

 

23,5

 

8,6

 

173

 

65

 

10

Пектин цитрусовый сухой, дозировка 1%

 

21,6

 

8,4

 

157

 

62

 

8

Пектин свекловичный сухой, дозировка 0,5%

 

24,6

 

8,9

 

176

 

61

 

11

Пектин свекловичный сухой, дозировка 1%

 

23,8

 

8,8

 

167

 

55

 

10

 

Из табличных данных видно, что при дозировке пектинов цитрусового и свекловичного 0,5% - 1% в сухом виде содержание сырой и сухой клейковины уменьшается по сравнению с контролем на  6,0% - 13,6% и 1,6% - 4,8% соответственно. Наблюдается также снижение гидратационной способности. Кроме того, клейковина становится менее растяжимой и более эластичной. Существенное улучшение качества клейковины достигается при увеличении дозировки пектина.

Установлено также, что пектиновые вещества улучшают пластические и прочностные свойства выпрессовываемых сырых макаронных изделий. Кривая набухания клейковины показала, что при температуре 20–30 оС клейковина удерживает максимальное количество воды – примерно двукратное. Анализ варочных свойств макарон, изготовленных из муки полученной из пшеницы мягких сортов, и содержащих различное содержание пектина показал, что при дозировке 1,0 – 2,5% изделия имеют примерно одинаковые значения каждого из показателей, характеризующих качество изделий: время варки до готовности, увеличение массы (объема) сваренных макарон, потери сухих веществ изделий в процессе варки (степень мутности варочной жидкости), прочность сваренных изделий и степень слипаемости. В то же время при уменьшении дозировки пектина в изделиях ниже 1% резко увеличивались потери сухих веществ, повышалась слипаемость макарон, снижалась их прочность (они становились кашеобразными). При увеличении дозировки пектина выше 2,5% время варки до готовности изделий увеличивалось, а готовые изделия имели резиноподобную структуру.

Специалистами НИИ «Биотехпереработка» и ООО «Пектопродукт» разработаны рецептуры и освоен выпуск хлеба, хлебобулочных и макаронных изделий с добавлением пектина с торговой маркой «ПЕКТОХЛЕБ» и «ПЕКТОМАК». По оценке специалистов данные изделия имеют не только хорошие качественные и органолептические показатели, но и обладают радиопротекторными и детоксикационными свойствами, что особенно актуально в современных экологических условиях.

 

11.4  Производство  безалкогольных  и  слабоалкогольных напитков

 

Безалкогольные напитки пользуются большой популярностью у населения. Пищевая и биологическая ценность их обусловлена содержанием в них усвояемых сахаров (глюкозы, фруктозы), минеральных веществ, витаминов, белков, ферментов и других компонентов, которые образуются в процессе производства или вносятся с исходным сырьем.

Ассортиментная группа напитков, вырабатываемых безалкогольной промышленностью, включает газированные и негазированные напитки – освежающие, тонизирующие, массовые, профилактические, специального назначения и другие.

Устойчивой тенденцией в производстве безалкогольных напитков является увеличение выпуска напитков специального назначения. К напиткам специального назначения относятся напитки, в которые добавлены биологически активные компоненты, оказывающие лечебно-профилактическое действие на организм человека. Создание безалкогольных напитков лечебно-профилактического назначения в настоящее время является весьма актуальным в связи с ухудшением экологической обстановки, увеличением доли в структуре населения людей, страдающих хроническими заболеваниями, и высоким процентом населения, занятого на производстве с вредными условиями труда.

В ассортименте безалкогольных напитков функционального действия назначения все большее значение уделяют напиткам, обогащенным пектиновыми веществами, так как именно в гидратированной форме пектин оказывает на организм человека более эффективное физиологическое воздействие [15, 35].

На основе яблочного сока с содержанием сухих веществ 10%, 55% и 70% и свекловичного пектина разработан напиток яблочно-пектино-вый профилактический. Технология производства напитка включает подготовку сырья, приготовление раствора пектина, варку напитка, фасовку готового продукта. Сахар-песок и пектин просеивают через металлотканые сита с магнитным устройством и тщательно перемешивают. Сок яблочный концентрированный загружают в смеситель с мешалкой, добавляют воду и перемешивают не менее 10 мин до полного растворения концентрата. Для приготовления раствора сухую смесь пектина с сахаром добавляют к соку постепенно при непрерывном перемешивании, не допуская комкообразования. Перемешивание производят до полного растворения пектина. Раствор пектина из смесителя подают в вакуум-аппарат и уваривают при остаточном давлении 21,3 кПа до содержания в напитке 17% сухих веществ. Длительность варки 15 - 20 мин. Готовый напиток фильтруют через сито с диаметром отверстий 0,5 мм и немедленно подают на фасовку. Разливают напиток способом горячего розлива при температуре 96 - 98 °С. Установка для горячего розлива должна быть оборудована пастеризатором с автоматическим регулятором температуры. Содержание пектина в 100 г напитка – 2,6 г.

Напитки профилактические с пектином двух наименований: «Яблочно-пектиновый профилактический» и «Томатно-пектиновый профилактический» разработаны Одесским технологическим университетом пищевых производств. Массовая доля сухих веществ томатно-пектинового напитка – 6,5%, яблочно-пектинового – 10%. Содержание пектина в напитках составляет 0,8 – 1,0%. Технологический процесс производства напитков сводится к следующему. В смеситель загружают все компоненты напитка, кроме пектина и сахара, и перемешивают до получения однородной массы. Пектин смешивают с сахаром и затем добавляют в смеситель небольшими порциями. Во избежание комкования пектина смесь подают через вибросито, установленное над смесителем. Массу оставляют на 1,0 – 1,5 ч для растворения пектина, затем подогревают яблочно-пектиновый напиток до 75 °С, томатно-пектиновый – до 95°С, пропускают через сито для устранения комков и подают на фасовку и стерилизацию.

В рецептуру напитка «Новинка – тонизирующий» входят кислота аскорбиновая, гидролизат казеина, пектин яблочный или свекловичный, экстракты элеутерококка, тысячелистника и настой апельсина. Напиток имеет светло-желтый цвет, с незначительным осадком, вкус и аромат апельсина с горчинкой и медовым тоном. Массовая доля сухих веществ 8%. Технологический процесс производства напитка имеет обычные стадии приготовления сиропа, кроме приготовления гидролизата пектина. Гидролизат пектина готовят следующим образом. К раствору кислот (фосфорной и лимонной) добавляют пектин, тщательно перемешивают до равномерного растворения и медленно нагревают смесь до 70 - 75 °С со скоростью 2,5 - 3 °С в минуту. Первоначально пектин набухает, через 40 - 50 мин смесь полностью размягчается. Смесь доводят до кипения и кипятят 2 ч. Горячий раствор фильтруют и направляют в сборник гидролизата.

Купажный сироп для напитка готовят на основе сахарного инвертированного сиропа, смеси растворов лимонной и аскорбиновой кислот, экстрактов элеутерококка и травы тысячелистника, настоя апельсинового и смеси гидролизатов пектина и казеина. После смешивания всех компонентов купажный сироп выдерживают несколько часов и передают в цех розлива [50].

Специалистами Краснодарского политехнического института разработаны рецептуры и технология производства напитков с содержанием пектина – 0,4%. Для приготовления напитков использовали свекловичный пектин и пюре яблочное, персиковое или айвовое. Содержание сухих веществ напитков 10 - 12%, кислотность 0,3%.

Для приготовления напитков пектин просеивают, дозируют и при интенсивном перемешивании вводят в воду. Время набухания пектина 40 минут при периодическом перемешивании. Далее в смесь вводят сахар, перемешивают, процеживают, добавляют фруктовое пюре и лимонную кислоту. Напитки нагревают до 80 °С и охлаждают до 7 - 14 °С. Добавление пектина к напиткам не изменяет их вкуса.

Напиток «Лимон» представляет смесь сахарного сиропа, свекловичного пектина, кислоты лимонной, лимонного настоя и красителя. Напиток имеет светло-желтый цвет, приятный вкус и аромат лимона. Расход пектина на 100 дал продукта составляет 3 кг. Благодаря введению пектина повышается стойкость напитков в процессе их хранения.

Проведены исследования по использованию в производстве безалкогольных напитков пектина из хлопковой створки. Установлено, что хлопковый пектин отличается низкой метоксилированной группой и имеет большую молекулярную массу, что способствует комплексообразованию с белками, аминокислотами и полифенолами ягод, фруктов. Комплексы находятся в напитке во взвешенном состоянии, образуя гомогенную систему.

Опытная партия безалкогольных напитков, таких как «Чипполино», «Лаззат» и др., с хлопковым пектином имела улучшенный товарный вид и органолептические свойства. Использование в напитках низкометоксилированного пектина, отличающегося высокой связывающей способностью к ионам тяжелых металлов и токсичных металлов, позволяет рекомендовать эти напитки для включения в рацион лечебно-профилактического питания металлургов, шахтеров, работающих в химических цехах и др. [172].

Ограниченный ассортимент лечебно-профилактических пектиносодержащих напитков, выпускаемых в настоящее время, объясняется острым дефицитом пектина в пищевой промышленности. Расширение производства безалкогольных напитков, обогащенных пектиновыми веществами, может быть решено путем освоения производства пектинового экстракта по технологии, разработанной специалистами Ассоциации «Пектин».

Яблочный пектиновый экстракт, вырабатываемый промышленностью, содержит не менее 0,5% пектиновых веществ, а также такие биологически активные вещества как усвояемые сахара (глюкоза, фруктоза), белки, органические кислоты, комплекс макро- и микроэлементов. На основе пектинового экстракта и концентрированных плодовых соков (яблочного, вишневого, сливового) разработаны и освоены в производстве фруктовые напитки трех наименований: «Светлячок», «Зарница», «Мадина» [98].

Напитки готовят следующим образом. В смеситель с мешалкой подают дозированное количество пектинового экстракта, плодовых концентрированных соков, сахара и воды и перемешивают до полного растворения компонентов. После перемешивания напиток кипятят в течение 5 мин, фильтруют и подают в установку для горячего розлива, где подогревают до 95 - 98 °С и производят розлив. Напитки имеют приятный вкус и аромат свежих плодов. Содержание пектина в напитках составляет не менее 0,4%, сухих веществ – 9-12%. Энергетическая ценность напитков 20 - 36 ккал/100 г. Срок хранения 12 месяцев.

Высокая комплексообразующая и радионуклидсвязующая способность пектинового экстракта позволяет рекомендовать разработанные напитки для лечебно-профилактического питания людей, контактирующих с тяжелыми и радиоактивными металлами [68, 69, 98].

В Краснодарском крае на ООО «Пектопродукт» и ОАО «Пальмира-Юг» вырабатываются пектиносодержащие напитки на соковой основе по оригинальным рецептурам с торговой маркой «ПЕКТОСОК» и «Элита» соответственно. Напитки отличаются хорошими органолептическими показателями и обладают детоксикационными свойствами.

Пектины применяют также для улучшения качества пива, в качестве стабилизатора.

Действие пектинов основано на том, что отрицательно заряженные молекулы пектина, вступая во взаимодействие с положительно заряженными молекулами белков, образуют электрически нейтральные агрегаты, которые выпадают в осадок в виде плотных, компактных, фильтруемых осадков.

Для исследования возможности использования пектинов в качестве стабилизаторов пива специалистами Казанского государственного технологического университета проведены их сравнительные испытания с использованием различных образцов коммерческих пектинов - яблочного, цитрусового, свекловичного - при их концентрации от 0,01 до 1,0% масс. В качестве объектов исследования использовали пиво Жигулевское (нефильтрованное), Нижнекамское темное (содержание спирта 4,8% об., плотность 15%), Красный Восток крепкое светлое (содержание спирта 8,6% об., плотность 16%). При дозировке пектинов 1% активная кислотность пива снижалась незначительно (от 4,9 до 4,5). Кинетическая вязкость уменьшалась. В частности для Жигулевского пива она изменялась с 2,7 до 1,9 мм22 (при температуре 20°С), при этом плотность возрастала с 1,010 до 1,015 кг/м2, срок хранения увеличивался. Кроме того, при обработке нефильтрованного пива пектинами, выпадали белковые осадки с улучшением показателей вкуса и прозрачности.

Следует отметить, что пектиновые вещества являются также стабилизаторами пены, а стойкая и компактная пена является одной из важнейших характеристик готового пива.

В качестве стабилизатора пектин применяется также в производстве замутненных соков и напитков изготовленных из концентрированных соков. В соответствии с Директивой по фруктовым сокам и схожим продуктам для питания человека (Директива ЕЕС 2001/112 от 20 декабря 2001 г.) в странах ЕЕС в разрешена к применению дозировка пектина до 3 г/л. Добавление пектина увеличивает вязкость жидкой фазы сока, что оказывает положительное воздействие на стабилизацию мутной взвеси.

В серии опытов, проведенных в университете Хоенхайм (г. Штуттгард, Германия) установлено, что пектин образует связь с частицами мутной взвеси. При этом отмечено, что после добавления пектина частицы взвеси становятся отрицательно заряженными. Основным критерием оценки стабильности сока являлось относительная его мутность. Однако, результаты исследований показали, что стабильность мутной взвеси повышается при сочетании действия пектина и гомогенизации сока (табл. 11.2)

Таблица 11.2

Влияние пектина и гомогенизации на стабильность ананасового сока

 

Вид обработки

Исходная мутность

Стабильная мутность

Контрольный образец

1341

79

Гомогенизация при давлении 100 бар

1626

76

Добавление 0,08% пектина Classic AJ 201

1476

164

Добавление 0,08% пектина Classic AJ 201 и гомогенизация (100 бар)

1566

673

 

При оценке органолептических показателей напитка ощущался «водянистый» вкус. Экспериментально установлено, что «полный» вкус приобретается при более высокой концентрации пектина (0,16-0,24%).

Таким образом, применение пектина позволяет не только расширить ассортимент безалкогольных и слабоалкогольных напитков функционального назначения, но и улучшить качественные показатели готовой продукции.

 

 

11.5  Производство  молочных,  мясных  и  рыбных

изделий

 

Водоудерживающая и комплексообразующая способности, эмульгирующие свойства пектиновых веществ обусловливают их применение в производстве молочных, мясных и рыбных изделий массового ассортимента и лечебно-профилактического назначения.

В настоящее время на предприятиях молочной промышленности страны ежегодно при переработке молока получают около 40 млн т обрата, в котором содержится около 1.3 млн т белка.

В Институте элементоорганических соединений (ИНЭОС) АН РФ разработан способ концентрирования растворов белка молока с помощью полисахаридов, в частности пектина [149]. Принцип концентрирования основан на двух физико-химических явлениях: ограниченной термодинамической совместимости белка и полисахаридов в водной среде и более высоком осмотическом давлении растворов полисахарида концентрацией 1 - 20% (по сравнению с осмотическим давлением растворов белка с концентрацией 3 - 45%).

Процесс концентрирования белков обезжиренного молока с помощью пектина включает три основные стадии:

1) смешивание обезжиренного молока с раствором пектина. При этом образуется двухфазная система вода–белок–полисахарид;

2) разделение фаз полученной системы с помощью отстойника или сепаратора для получения концентрата белка и разбавленного полисахарида.

Условия разделения фаз зависят от вязкости непрерывной фазы. При относительно низкой концентрации пектина (0,7%) и, следовательно, невысокой вязкости система расслаивается при отстаивании в течение 1 - 2 ч. При более высоких концентрациях пектина (0,95 – 1,90%) для разделения фаз применяют сепараторы или низкоскоростные центрифуги. Состав белковых концентратов, получаемых при разделении, зависит от концентрации пектина в системе [149]. Так, в белковую фазу систем, содержащих 1% пектина, вовлекается свыше 90% белка молока;

3) регенерирование полисахарида для его повторного использования.

Технологический процесс концентрирования белков обезжиренного молока с помощью полисахаридов без регенерации пектина был впервые освоен в 1983 г. Всероссийским научно-исследовательским институтом комплексного использования молочного сырья [89]. Особенностью процесса являлось применение относительно невысоких концентраций пектина – 0,7%, и получение концентрата, содержащего около 20% белка, преимущественно казеина и разбавленного раствора пектина, содержащего сывороточные белки. Последний сгущали и получали пищевой структурирующий концентрат (СПК). СПК находит применение в производстве молочного суфле, закаленного и мягкого мороженого [49].

В качестве стабилизатора пектиновые вещества используют в производстве йогуртов [219], майонезов, маргарина [84], сливочного масла [35, 98]. Следует отметить, что применение пектина при производстве маргарина позволяет снизить содержание в нем масложировой фазы до 40%. При этом структурные и реологические параметры низкокалорийного маргарина с добавкой пектина соответствует стандартам на промышленные сорта маргарина.

В производстве фруктово-желейных начинок для молочных продуктов пектины придают изделиям необходимые реологические свойства. Так, в результате образования границы текучести они обеспечивают равномерное распределение частиц фруктов в упаковочной емкости, гомогенное перемешивание с кисломолочным изделием и достаточно длительный срок хранения конечного продукта. В производстве фруктовых йогуртов пектиновые вещества придают желейным начинка мягкую структуру и усиливают вкус применяемого фруктового сырья. В питьевом йогурте высокоэтерифицированные цитрусовые и яблочные пектины при низких значениях рН защищают молочные белки от денатурации при тепловой обработке продукта. Это способствует получению продукта с оптимальными органолептическими свойствами без потери качества в процессе длительного хранения.

Пектиновые вещества применяют и в производстве молочных напитков с целью стабилизации и повышения их биологической ценности.

Фирма «CP Kelco» в г. Мидлтаун (шт. Нью-Йорк, США) разработала рецептуру и технологию приготовления стойкого фруктово-молочного напитка, содержащего 12% пектинового раствора [183].

Напиток готовят следующим образом. Сначала смешивают воду (32,68%), молоко (35%) и сахарозу (10%). Добавляют раствор пектина (12%) при непрерывном перемешивании. Затем медленно вносят яблочный сок (9 - 11% общих сухих веществ). рН напитка регулируют добавлением 20%-ного раствора лимонной кислоты до рН 3,8 – 4,0. Добавляют красный ароматизатор в виде пунша (0,3%) и красный краситель в виде 10%-ного раствора (0,02%). Полученную смесь подвергают тепловой обработке при 88 _- 99 °С в течение 10 с, гомогенизируют при давлении 147 кг/см2 и 77 °С. После этого напиток разливают при 4,5 - 10 °С в бутылки, укупоривают и охлаждают. На мировом рынке такой напиток выпускается и реализуется под названием «Галактика».

Армянскими специалистами разработана технология тыквенно-молочного напитка с использованием национального армянского кисломолочного продукта «мацуна» [148]. По разработанной технологии, после смешивания компонентов смесь гомогенизируется и стерилизуется при 110 - 120 °С. Напиток разливают в стеклянные бутылки по 0,33 или 0,5 л. Охлажденные до 30 - 35 °С бутылки этикетируют и упаковывают. Напиток при комнатной температуре хранится в течение 1 – 1,5 года, благодаря бактерицидным свойствам пектиновых веществ. Напиток имеет следующие физико-химические показатели: массовая доля сухих веществ – 13,1%, общего сахара – 9,8%, белковых веществ – 1,90%, растворимого пектина – 0,25%. рН напитка – 3,89.

Специалистами научно-производственной Ассоциации «Пектин» и НИИ «Биотехпереработка» разработаны новые виды и технология производства молочных пектиносодержащих продуктов на основе сгущенного молока, пахты и молочной сыворотки [47, 124].

Для производства молочного пектиносодержащего продукта «Пектомол» используют молоко натуральное коровье, отвечающее требованиям молочно-консервной отрасли, сахар и концентраты пектиновые – яблочный или свекловичный. Опытная партия сгущенного молока с пектином – «Пектомол» выработана на Бахмачском молочно-консервном комбинате Киевской области (Украина). По показателям качества новый продукт отвечает требованиям стандарта. Для постановки на промышленное производство специалистами разработана и утверждена техническая документация.

Пектиносодержащий напиток «Пектолин» вырабатывают на основе вторичного молочного сырья: обезжиренного молока или пахты путем сквашивания закваской, состоящей из молочнокислых стрептококков, ацидофильной палочки и кефирной закваски, взятых в определенном соотношении, с введением пектиновых концентратов.

Установлено, что введение пектина стабилизирует молочный пектин. Механизм действия пектиновых вещества показан на рис. 11.3.

На основе осветленной молочной сыворотки и пектиновых концентратов разработаны напиток и десерт «Пектолакт». Создание этих продуктов подтверждает хорошую совместимость молочной сыворотки и пектиновых веществ. Молочная сыворотка содержит до 25% белков молока, что обогащает разработанные продукты. В качестве основных компонентов напитка «Пектолакт» использованы сахар, яблочный или свекловичный пектиновый концентрат, стабилизатор. Продукт может вырабатываться на основе неосветленной молочной сыворотки или ее смеси с обезжиренным молоком.


16_Глава 11

Рис. 11.3 – Механизм действия пектиновых веществ на молочные напитки [179]

 

Десерт «Пектолакт» имеет более вязкую консистенцию, обусловленную большим содержанием стабилизатора. Оба продукта «Пектолакт» обладают приятным кисло-сладким вкусом и ароматом.

На разработанные продукты также разработана техническая и технологическая документация.

Использование молочного сырья – цельного и обезжиренного молока, пахты, сыворотки – в сочетании с пектиновыми концентратами позволяет не только рационально использовать все составные части молока, но и получить биологически полноценные пектиносодержащие молочные продукты с хорошими органолептическими показателями, что позволяет решить задачу расширения ассортимента продуктов на молочной основе.

Эффективное блокирование поступления радионуклидов в организм и декорпорация пектиновыми веществами обусловило их применение в производстве колбасных изделий.

Разработана рецептура полукопченой колбасы «Пидзамчевская» и вареной «Приднестровская» [131]. Измельченную с пряностями говядину перемешивают в мешалке 2 - 3 мин, затем добавляют небольшими порциями другие составные рецептуры. Пектин вводится вместе с пряностями в количестве 1 - 2%. Термическая обработка изделий осуществляется согласно технологическим инструкциям. Выход вареной колбасы составляет 108%, а полукопченой – 78%. Медико-биологическая оценка разработанных изделий показала, что их потребление приводит к достоверному снижению накопления цезия-137 и стронция-85 в организме в среднем на 30%.

Введение пектина в колбасные изделия не только повышает их биологическую ценность, но и улучшает качественные показатели. Так, например, при выработке охотничьей колбасы добавление пектина в мясной фарш в дозировке 0,5 – 3,0 % происходит  увеличение выхода целевого продукта (с 119% до 125%). При этом экспериментальная колбаса отличается от контрольной отсутствием проявления синерезиса и имеет улучшенный вкус [269]. Кроме того, в колбасных изделиях с пектином резко снижается обсемененность микроорганизмами, а протей не обнаруживался даже после хранения в течение 48 ч [46].

На основании установленного положительного влияния на физико-химические, органолептические, структурно-механические свойства – рН, содержание влаги, жира, белка, водоудерживающую способность и пластичность, а также биологическую ценность пищевых продуктов разработаны способы получения пектина в сочетании с белково-жировой эмульсией и натуральными ароматизаторами из трав (чабреца, мяты, чабера, петрушки, базилика и фенхеля), полученных методом паровой отгонки при производстве соленых продуктов из говядины [45]. Учитывая высокую вязкость предлагаемой композиции, шпринцевание ее в неизмельченную мышечную ткань рекомендуют проводить при помощи специально разработанного устройства.

В рецептуре обычных колбас зачастую недостаточно содержание мясных белков для обеспечения полного эмульгирования жира и получения необходимой текстуры. Это приводит к разрушению геля и недостаточной стойкости продукта. В связи с этим в мясной промышленности для улучшения текстуры, удержания воды и жиров используются соевые протеины. Специалистами немецкой фирмы Herbstreith&Fox установлено, что при замене соевого концентрата цитрусовой клетчаткой Herbacel AQ Plus привела к значительному улучшению качества колбасы за счет уменьшения жирности продукта и отсутствия привкуса сои. Сравнение стабильности показало, что колбасы с пектиновой клетчаткой являются более прочными.

Не менее эффективным оказалось применение пектина в производстве рыбных изделий, в частности рыбного суфле [65]. Установлено, что введение пектина в концентрации 0,5 – 0,9% не только улучшает качественные показатели рыбного суфле, но и повышает его биологическую ценность, что позволяет рекомендовать разработанный продукт для лечебно-профилактического питания.

Пектиновые вещества в составе пищевых волокон Herbacel AQ Plus применяют также в производстве крабовых палочек. Так, компания HERBAFOOD, специализирующаяся на применении пектина и пищевых волокон в производстве продуктов питания разработала рецептуру крабовых палочек на основе массы сурими с введением пектиновых веществ концентрацией 0,3-0,6%.

 

11.6 Получение  экологически  безопасной  животноводческой  продукции 

 

В связи с ухудшением экологической ситуации обостряется проблема поиска безвредных химических и биологических добавок, снижающих содержание нитратов в организме животных.

Содержание нитратов в организме сельскохозяйственных животных различно и колеблется от 0,04% до 4,5%. Установлено, что при введении нитратов в концентрации 0,8 г/кг корма в рацион питания цыплят-бройлеров приводит к увеличению живой массы на 120 – 210 г [143, 144].

Для получения экологически чистого мяса бройлеров в их рацион вводили 0,5 – 1% пектина. Безопасность продукции контролировали по содержанию NO3 и NO2 в ней.

Установлено, что содержание нитратов и нитритов находилось ниже норм, установленных ветеринарным законодательством на 30 – 32%.

Отсутствие практически нитратов в мясе птицы и незначительное наличие нитритов обусловило необходимость изучения их содержания в помете опытных групп и особенно тех, которые получали повышенную дозу – 4 г NO3 на кг живой массы с адсорбентами и без них. Данные исследования приведены в табл. 31 [143, 144].

Из данных табл. 11.3 видно, что самый высокий показатель содержания нитратов и нитритов в помете у цыплят опытной группы, получавшей к основному рациону 4 г NO3 на кг живой массы в виде натриевой соли с добавлением 1% пектина от общей массы корма. Автор связывает такой результат исследования с высокими адсорбционными свойствами пектина, в результате чего комплексы пектина с нитратами и нитритами выводятся из организма цыплят с пометом.

Так как с пектином выводится в помет в 2 раза больше нитратов, то специалистами Кубанского государственного аграрного университета были проведены исследования по использованию его при возделывании растений. Установлено, что при удобрении почв пометом с пектином при возделывании рапса и томатов урожайность составила 115 – 180% к контролю.

 

Таблица 11.3

Содержание  нитратов  и  нитритов  в  помете  у  цыплят-бройлеров,

мг/кг

 

Группа

NO3

NO2

 

Контрольная группа

 

Опытная группа (ОР + NaNO3)

2 г NO3/кг живой массы

 

Опытная группа (ОР + NaNO3)

2 г NO3/кг живой массы + 0.5 % пектина

 

Опытная группа (ОР + NaNO3)

2 г NO3/кг живой массы + 0.5 % лигнина

 

Опытная группа (ОР + NaNO3)

4 г NO3/кг живой массы

 

Опытная группа (ОР + NaNO3)

4 г NO3/кг живой массы + 1.0 % пектина

 

 

34.00±0.20

 

 

159.00±0.14

 

 

151.00±0.09

 

 

251.00±0.11

 

 

183.00±0.31

 

 

266.00±0.12

 

1.20±0.04

 

 

7.20±0.10

 

 

5.20±0.06

 

 

7.90±0.04

 

 

6.00±0.02

 

 

10.60±0.21

 

В современных условиях развития и интенсификации животноводства существенно возрастает практический интерес к более рациональному использованию зерна злаковых культур в кормлении животных. На их долю в комбикормах для сельскохозяйственных животных приходится до 70% и более по массе, поскольку зерновые компоненты являются основными источниками энергии. Углеводы зерна не однородны по своему составу, так как объединяют различные полисахариды в различных количественных соотношениях. Поэтому зерновые, имея почти одинаковое суммарное количество углеводов (80-85%), но в различном количественном и качественном соотношении, имеют и разную степень переваривания и использования в организме, а, следовательно, и значительные колебания в обменной энергии (от 10,5 до 14,6 МДж в 1 кг).

В последние годы в рецептуре комбикормов существенно уменьшилась доля кукурузы и возросла доля других видов зерна (ячменя, овса, ржи), включение которых значительно повышает содержание в комбикорме трудно гидролизуемых и ингибирующих веществ, нарушающих процессы пищеварения, снижающих продуктивность животных и повышающих затраты кормов.

Моногастричные животные (свиньи) практически не могут разрушать межклеточные стенки зерновых компонентов из-за отсутствия в их организме соответствующих ферментов, вырабатываемых у других видов животных микрофлорой желудочно-кишечного тракта

В организме жвачных в отличие от моногастричных животных имеются ферменты, синтезируемые микрофлорой и гидролизующие содержащиеся в клеточных стенках зерна некрахмалистые полисахариды. Однако при определенных условиях (высокая продуктивность животных, недоразвитость ферментных систем в организме молодняка, стрессовые ситуации, тип кормления, лимитирующие количественный рост и развитие соответствующих микроорганизмов), количество образующихся в организме собственных ферментов может оказаться недостаточным. Это обусловливает необходимость введения добавок многокомпонентных ферментных препаратов широкого спектра действия и растворимых пищевых волокон для более эффективного использования кормов.

В экспериментальных исследованиях, проведенных in vitro, установлено, что под действием комплексных ферментных препаратов усиливается гидролиз крахмала на 40-52%, возрастает высвобождение редуцирующих углеводов в 1,1-1,5 раза, растворимых фракций пектинов на 20-22%, целлюлозы - на 6-12%, гемицеллюлоз - на 11-13%

Бычкам контрольной группы комбикорм скармливали без добавки ферментного препарата, опытным - с добавкой мультиэнзимной композиции, содержащей пектолитические ферменты (МЭК-СХ). В целом за опыт среднесуточный прирост у контрольных животных составил 825 г, у опытных - 870 г, то есть был выше, чем у контрольных на 5,4%. Затраты корма на 1 кг прироста coставили соответственно 8,0 и 7,7 корм. ед.

Более выраженное положительное влияние мультиэнзимной композиции на использование корма животными и их продуктивность было установлено в опыте на откармливаемых бычках. Бычки контрольной и опытной групп получали комбикорм-концентрат с 60% (по массе) ржи. Контрольным животным скармливали комбикорм без добавки фермента, а опытным - с МЭК-СХ-1.

В целом за опыт у контрольных животных среднесуточный прирост массы составил 845 г. добавка в комбикорм МЭК-СХ увеличивала приросты до 996 г, или на 17,9%.

Данные научно-хозяйственного опыта и производственной апробации позволяют заключить, что использование МЭК-СХ в составе комбикорма для откармливаемого молодняка крупного рогатого скота, ввод ржи в него можно увеличить до 60% по массе.

Данные опыта, проведенного на свиньях, откармливаемых от 29 до 110 кг живой массы, показали, что замена 30% (по массе) ячменя эквивалентным количеством ржи не оказала отрицательного влияния на результаты откорма свиней. Среднесуточные приросты массы у животных контрольной и опытной групп составили 621 и 641 г соответственно, затраты комбикорма на 1 кг прироста- 4,14 и 4,01 кг.

Применение в составе полнорационного комбикорма мультиэнзимной композиции МЭК-СХ-1 в количестве 0,1% по массе позволяет увеличить норму ввода в комбикорма ржи, не пораженной спорыньей, с 20 до 40% по массе.

В научно-хозяйственном опыте на телятах, выращиваемых с 30- до 120- дневного возраста, была изучена эффективность скармливания стартерного комбикорма с 10% ржи при включении в его состав 0,05% и 0,1% МЭК-СХ.

Результаты исследований показали, что обогащение рожьсодержащего стартерного комбикорма МЭК-СХ, в вышеприведенных дозах увеличивало среднесуточные приросты с 756 г в контроле до 809 и 844 г в опытных группах, при этом конверсия корма возросла на 4,5-8,3%.

В ассоциации сельхозпредприятий «Правдинский» Балахнинского района Нижегородской области был проведен опыт на трех группах новотельных коров с продуктивностью за предыдущую лактацию 4500-5000 кг молока.

Коровы контрольной группы в составе рациона получали комбикорм- концентрат без МЭК-СХ.

В тот же комбикорм для коров опытных групп добавляли МЭК-СХ в количестве 0,05, или 0,1%, т.е. 0,5 или 1,0 кг на тонну. Зерновая часть комбикорма была представлена ячменем и пшеницей, смешанных в соотношении 70:30, соответственно. На долю зерносмеси в составе комбикорма приходилось 75% по массе.

Исследования показали, что добавка МЭК-СХ в комбикорма для высокопродуктивных коров повышала переваримость питательных веществ: органического вещества - на 1,3-1,7, жира - на 1,3-1,5, клетчатки - на 2,6-4,0, БЭВ - на 3,0-3,8 абсолютных процента. Использование принятого с кормом азота улучшилось на 1,7-2,0%. Энергетическая ценность рационов в опытных группах, по сравнению с контрольной возросла на 3,4 -5,4%, а концентрация энергии в сухом веществе рациона повысилась на 3,5 - 5,8%.

Увеличение энергетической ценности рационов и позитивные изменения в обмене веществ у коров, получавших комбикорма с МЭК-СХ, способствовали повышению среднесуточного удоя молока 4%-ной жирности на 8,8 - 12,1% и снижению затрат кормов на 5,0- 6,2% по сравнению с контрольными животными.

Производственная апробация, проведенная на большом поголовье, подтвердила результаты научно-хозяйственного опыта. Добавка МЭК-СХ в комбикорм-концентрат обеспечила увеличение среднесуточного удоя молока 4%- ной жирности на 11,9% и снижение затрат корма на 7,2% по сравнению с контролем.

Экономические расчеты, выполненные на основании результатов научно- хозяйственных опытов, показали, что скармливание 1 кг мультиэнзимной композиции обеспечивает получение дополнительной прибыли в зависимости от вида и половозрастных групп животных в размере 800-5000 руб.

Таким образом, анализ экспериментальных данных дает основание для вывода о целесообразности расширения применения пектина, пектолитических ферментов и пектиносодержащего сырья в кормопроизводстве с целью обеспечения гарантированной безопасности животноводческой продукции и повышения экономической эффективности животноводства.

 

11.7 Применение  пектина  в  производстве 

косметических  изделий

 

Физико-химические свойства пектинов обуславливают их применение в производстве косметических средств.

Современное состояние окружающей среды создает такие условия, что иммунная система человека не в состоянии справиться с огромным количеством загрязнений поступающих в организм. Одним из многочисленных путей попадания вредных веществ в человеческий организм является кожный покров. Кожа дышит, поглощая из воздуха все его составляющие, как губка, и естественный защитный баланс, данный нам природой, не в состоянии противостоять натиску неблагоприятных факторов окружающей среды. Хорошо известное свойство пектинов быстро впитываться кожей и усиливать биодоступность различных ингредиентов косметических средств, повышая их усвояемость и усиливая их проникновение в дерму, предопределили широкое использование пектиновых препаратов в дерматологии и косметике.

Уникальные свойства пектинов использованы, например, в серии косметических препаратов фирмы «Корвет-Фарма». Введение зостерина в препараты накожного действия дало возможность специалистам фирмы разработать косметические средства, способных проникать непосредственно в кожу, связывать вредные различные вещества и удалять их через выделительные системы организма. Это является принципиально новым решением проблемы вывода из организма шлаков, экологических ядов, тяжелых металлов путем воздействия извне. Разработанная серия пектиносодержащих косметических препаратов называется «Тайны океана» и включает в себя средства ухода за кожей для мужчин и женщин: два молочка (для нормальной и жирной кожи), увлажняющий дневной и питательный ночной кремы для лица, крем для век, очищающий лосьон, средство после бритья, маски разогревающие и охлаждающие для лица.

Косметические препараты по уходу за ногами впускаются почти в каждой косметической линии. Особенно актуальны для потребителей антибактериальные кремы. Так, группа компаний «Живая помощь» выпускает «Антибактериальный крем для ног». Яблочный пектин, входящий в состав крема образует тончайший слой, увлажняющий и защищающий кожу от неблагоприятных воздействий микроорганизмов. Кроме того, пектиновые вещества как компоненты оказывают выраженное противогрибковое и антибактериальное действие, нормализуют кислотно-щелочной баланс, снабжают кожу витаминами и микроэлементами, способствуют росту и восстановлению поврежденных клеток. При этом биологически активные компоненты, минералы и витамины, проникая через кожу, нормализуют местное кровообращение, препятствуют тромбообразованию, улучшают лимфоток, снимают воспалительные и аллергические реакции. Но, что самое важное, активные компоненты лечебных пектиносодержащих бальзамов для ног оказывают рефлекторное воздействие на центральную и периферическую нервную системы, которые регулирует все жизненно важные функции нашего организма.

С целью нормализации водного баланса, устранения шелушения и растрескивания пектиновые вещества вводят в косметические препараты для сухой и увядающей кожи (лосьоны, жидкие и густые кремы, губные помады, пудры и т.д.). Так, например, лосьоны, смягчающие кожу, содержат 1 – 30 г сока алоэ, 30 – 90 мг цинка, 100 – 6000 мг витамина С, 25000 – 500000 ед. витамина А, 200 – 4000 ед. витамина Е, 100 – 2000 мг витамина В6, 600 – 12000 мгк биотина, 3 – 15 г пектина, основу и растворитель (дистиллированная вода) [184].

Пектиновые вещества включают также в косметические омолаживающие средства. Например, разработан крем-лифтинг от морщин «Баланс-коктейль». Его основой является композиция из натуральных компонентов, позволяющих достичь максимально сбалансированного воздействия на кожу. Так, масло и протеины зародышей пшеницы и олигопептиды коллагена обеспечивают максимальное увлажнение. Смесь растительных масел восстанавливает жировую составляющую жировой мантии. Аминокислоты коллагена обеспечивают питание клеток всех слоев кожи. Экстракты лекарственных растений, содержащие витамины А, С, Е, В2, В6, D, E, P и K, пектин, гликозиды, микроэлементы (I, Fe, Zn, Co, Cu, Mn), фитонциды и др., улучшают тонус кожи, усиливают микроциркуляцию, способствуют нормализации обменных процессов в коже, обладают бактерицидным, успокаивающим действием.

Пектиновые вещества входят также в состав таких косметических препаратов как крем от морщин вокруг глаз, пектиносодержащие маски для увлажнения кожи и разглаживания морщин. Следует при этом отметить простоту композиций. Так, маска Skin life formula Q10 (Bioline, Италия) состоит из пектина, экстракта морских водорослей и оливкового масла.

Японскими специалистами разработаны не только средства ухода за кожей, но и волосами, обладающие увлажняющими, заживляющими, регенерирующими и стимулирующими свойствами, которые содержат 0,005 – 5% розмариновой кислоты в сочетании с водорастворимыми полимерами, обычно пектиновых веществ. Содержание пектина в разработанных косметических средствах составляет 0,1 – 3% [60]. В США вырабатывается серия шампуней и кондиционеров для волос, содержащих в своей основе яблочный пектин. Особенно эффективны пектиносодержащие шампуни и ополаскиватели для тонких и редких волос. Они как бы «одевают» каждую волосинку в защитную оболочку, которая оберегает волосы от повреждений при расчесывании. Например, шампунь Клоран в сочетании со средством для придания волосам объема из этой же серии визуально утолщает волосы..

Известно, что наиболее распространенным инфекционным поражением кожного покрова головы является перхоть, часто с трудом поддающаяся лечению. Разработано эффективное средство – шампунь от перхоти, в состав которой входит яблочный пектин, оказывающего в сочетании с маслом чайного дерева антисептическое и противогрибковое действие. Это позволяет не только избавить от перхоти, но и предотвратить ее повторное появление.

Пектиновые вещества применяют также для производства зубных паст специального назначения, в качестве наполнителя при выработке мыла.

Известна прописная истина, чтобы сберечь зубы - нужно правильно ухаживать за ними. Чаще всего виновником разрушения зубов является кариес. Самым простым способом борьбы является профилактика, которая включает 3 основных компонента: правильная чистка зубов, эндо- и экзогенная профилактика. Одним из основных средств экзогенной профилактики является зубная паста. Поэтому вещества, входящие в состав зубных паст, в существенной мере определяют состояние зубной полости. В настоящее время в США вырабатывается зубная паста с пектином - SunSmail. Зубная паста не содержит сахаров, фторидов и абразивных компонентов, что позволяет очищать поверхность зубов, не повреждая эмали.

Не менее актуальным и эффективным является использование пектина в производстве защитных косметических средств специального назначения. Специалистами НИИ пищевой химии и технологии НАН Украины была рассмотрена возможность использования низкоэтерифицированных пектиновых веществ в качестве активно действующего компонента в рецептуре шампуней и жидких мыл специального назначения для лиц, профессиональная деятельность которых связана с использованием солей тяжелых металлов.

В настоящее время профилактика интоксикаций на вредных для здоровья человека производствах, базируется на применении средств индивидуальной защиты (специальная одежда, защитные кремы и мази) и неукоснительном соблюдении требований личной гигиены. Новые рецептуры шампуней и жидких мыл специального назначения включают в себя пектиновые вещества, которые обладают способностью блокировать механизм переноса молекулами поверхностно-активных веществ сквозь трансдермальный барьер ионов тяжелых и радиоактивных металлов.

Пектин, за счет комплексообразования связывает ионы тяжелых металлов в устойчивые комплексы, нерастворимые в воде. Образовавшиеся комплексы металл-пектин являются высокомолекулярными веществами и как следствие, через эпидермис проникать не способны. Следует отметить, что комплексо- и коллоидообразование в растворах пектатов- соединений пектина с ионами металлов – является фактором, способствующим удалению ионов металлов с загрязненных участков волос и кожи.

Результаты проведенных исследований показали целесообразность использования низкоэтерифицированных пектиновых веществ в качестве активной моющей добавки к шампуням и жидким мылам, рН которых находится в пределах от 5,5 до 7,5. Пектиновые вещества были использованы в качестве активного компонента в рецептуре шампуня, предназначенного для мытья кожи и волос головы, загрязненных солями тяжелых металлов. Пектин вводили в рецептуру шампуня в концентрации 1%. Исследования были выполнены на 20 морских свинках массой 400-450 г. В эксперименте, на участок шерсти (5*5) подопытных животных наносили по 1,0 см³ 1%-го водно-глицеринового раствора формиата свинца. После этого подопытных животных распределили на две групп – по 10 животных в каждой. Шерсть морских свинок первой группы отмывали от загрязнений 500 см³ раствора обычного шампуня на основе ПАВ (контрольная группа), шерсть морских свинок второй группы - 500 см³ раствора того же шампуня, который дополнительно содержал 1% свекловичного пектина (подопытная группа). Шерсть животных высушивали на воздухе, подстригали и определяли остаточное содержание свинца методом атомной абсорбции. Было установлено, что применение шампуня специального назначения, который содержал пектиновые вещества, существенно уменьшало загрязнение волос подопытных животных свинцом. Остаточное содержание свинца на волосах контрольных морских свинок составляло 21,57±6,28 мкг/г, на волосе подопытных - 1,98±1,58 мкг/г

Анализ полученных данных подтверждает целесообразность введения пектиновых веществ в рецептуры шампуней и жидких мыл специального назначения, а также в другие косметические средства.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ  ВОПРОСЫ

 

1.

2.

 

3.

 

4.

5.

 

 

6.

 

Какова роль пектина в производстве мармелада и пастилы?

Как определяют расход пектина в зависимости от массовой доли пектиновых веществ в сырье при консервировании?

С какой целью вносят пектин и пектинопродукты в хлебобулочные и макаронные изделия?

Каков ассортимент безалкогольных пектиносодержащих напитков?

Какие физико-химические свойства пектиновых веществ используют в производстве пектиносодержащих молочных, мясных и рыбных изделий?

С какой целью применяют пектин в производстве косметических изделий?

 

Наверх страницы

Внимание! Не забудьте ознакомиться с остальными документами данного пользователя!

Соседние файлы в текущем каталоге:

На сайте уже 21970 файлов общим размером 9.9 ГБ.

Наш сайт представляет собой Сервис, где студенты самых различных специальностей могут делиться своей учебой. Для удобства организован онлайн просмотр содержимого самых разных форматов файлов с возможностью их скачивания. У нас можно найти курсовые и лабораторные работы, дипломные работы и диссертации, лекции и шпаргалки, учебники, чертежи, инструкции, пособия и методички - можно найти любые учебные материалы. Наш полезный сервис предназначен прежде всего для помощи студентам в учёбе, ведь разобраться с любым предметом всегда быстрее когда можно посмотреть примеры, ознакомится более углубленно по той или иной теме. Все материалы на сайте представлены для ознакомления и загружены самими пользователями. Учитесь с нами, учитесь на пятерки и становитесь самыми грамотными специалистами своей профессии.

Не нашли нужный документ? Воспользуйтесь поиском по содержимому всех файлов сайта:



Каждый день, проснувшись по утру, заходи на obmendoc.ru

Товарищ, не ленись - делись файлами и новому учись!

Яндекс.Метрика