ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АНТОЦИАНОВОГО ПИГМЕНТА ЧЕРНОЙ СМОРОДИНЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ КОНДИТЕРСКИХ ПОЛУФАБРИКАТОВ
|
ВВЕДЕНИЕ 11
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 14
1.1 Классификация красителей 14
1.1.1. Синтетические красители 15
1.1.2 Натуральные красители 19
1.2 Природа антоцианового пигмента и влияние различных факторов на его свойства 28
1.3 Методы и способы выделения антоцианового пигмента 31
1.4 Ультразвуковая экстракция 33
1.5 Характеристика и свойства структурообразователей 37
1.6 Классификация и свойства отделочных кондитерских полуфабрикатов 42
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА 47
2.1 Материалы 47
2.2 Методы исследований 48
2.2.1 Съемка УФ-спектров растворов 48
2.2.2 Ультразвуковая экстракция 48
2.2.3. Определение количества антоцианового пигмента 48
2.2.6. Определение массовой доли жира в пересчете на сухое вещество ... 49
2.2.7. Определение свинца и кадмия 49
2.2.8. Определение мышьяка 49
2.2.9. Определение ртути 50
ВЫВОДЫ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 14
1.1 Классификация красителей 14
1.1.1. Синтетические красители 15
1.1.2 Натуральные красители 19
1.2 Природа антоцианового пигмента и влияние различных факторов на его свойства 28
1.3 Методы и способы выделения антоцианового пигмента 31
1.4 Ультразвуковая экстракция 33
1.5 Характеристика и свойства структурообразователей 37
1.6 Классификация и свойства отделочных кондитерских полуфабрикатов 42
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА 47
2.1 Материалы 47
2.2 Методы исследований 48
2.2.1 Съемка УФ-спектров растворов 48
2.2.2 Ультразвуковая экстракция 48
2.2.3. Определение количества антоцианового пигмента 48
2.2.6. Определение массовой доли жира в пересчете на сухое вещество ... 49
2.2.7. Определение свинца и кадмия 49
2.2.8. Определение мышьяка 49
2.2.9. Определение ртути 50
ВЫВОДЫ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:
Цвет - один из основных показателей, определяющий потребительские свойства кондитерских изделий. Для окрашивания кондитерских изделий и полуфабрикатов используют натуральные и синтетические красители. Синтетические красители имеют яркую устойчивую окраску, просты в использовании, но могут вызывать аллергические реакции и оказывать другое патологическое влияние на организм человека. Поэтому интерес к использованию натуральных красителей возрастает.
Для получения натуральных красителей используют растительное сырье: лепестки цветов, плоды, ягоды, овощи и др. Одними из основных природных пигментов, окрашивающими в спектр оттенков от синего до фиолетового, являются антоцианы [57].
Антоцианы - это группа натуральных пигментов, вносящих существенный вклад в окраску растений. Эти соединения ярко окрашены в оранжевый, красный, пурпурный или синий цвет. Источником получения натуральных красных пигментов антоциановой природы является растительное сырье (лепестки цветов, ягоды, плоды овощи и тд.), а также отходы соковых и консервных производств.
По своей структуре антоцианы представляют собой фенольные соединения, являющиеся моно- и дигликозидами, содержащими в качестве агликона-антоцианидина гидрокси - и метоксизамещенные соли флавилия (2- фенилхроменилия) [58].
Растворы антоциановых пигментов кроме красящих компонентов содержат в своем составе такие полезные биологически активные вещества как витамины, гликозиды, органические кислоты, микроэлементы, которые обладают множеством полезных фармакологических свойств: снижают уровень холестерина, препятствуют образованию тромбов, повышают эластичность сосудов, ускоряют заживление ран, благоприятно влияют на зрение, способствуют профилактике онкологических заболевании [59,60,61,62]. Поэтому использование антоциановых пигментов в продуктах питания позволяет не только улучшать их органолептические показатели, но и придавать продукту функциональные свойства.
Существуют разнообразные методы извлечения антоциановых пигментов из растительного сырья экстрагентами различной природы [63,64,65], однако вопрос повышения эффективности экстрагирования до настоящего времени остается актуальным.
Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы заключалась в изучении влияния ультразвука и условий экстрагирования на интенсивность извлечения антоцианового пигмента черной смородины, а также возможность его использования в производстве кондитерских отделочных полуфабрикатов.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:
1. Изучить влияние ультразвука, температуры и времени экстрагирования на интенсивность извлечения антоцианового пигмента черной смородины.
2. Определить влияние природы растворителя на степень извлечения антоцианового пигмента.
3. Установить возможность использования антоцианового пигмента в производстве кондитерских отделочных полуфабрикатов.
Новизна научной работы. Получены новые данные о влиянии ультразвуковой экстракции на экстрагирующую способность антоцианового пигмента. Установлено, что использование ультразвуковой экстракции позволяет увеличить количество антоциановог о пигмента. Повышение температуры позволяет сократить время экстрагирования.
Установлено влияние ультразвука и природы экстрагента на степень извлечения антоцианового пигмента.
Разработаны технологии приготовления кондитерских отделочных структурообразователя. Определено вносимое в изделие оптимальное количество антоциансодержащего структурообразователя. Подсчитаны экономические показатели разрабатываемого изделия.
Практическая значимость работы. Предложенный способ ультразвуковой экстракции антоцианового пигмента позволяет увеличить его экстрагирующую способность и сократить время экстрагирования.
Основные положения, выносимые на защиту:
- обоснование влияния ультразвука, температур и времени экстрагирования на интенсивность извлечения антоцианового пигмента черной смородины,
- научное обоснование влияния природы растворителя на степень извлечения антоцианового пигмента,
- разработка рецептуры кондитерских отделочных полуфабрикатов с использованием антоциансодержащего структурообразователя.
Апробация результатов исследования. Основные положения были представлены на ХУТ международной заочной научно -практической конференции «21 век: фундаментальная наука и технологии» (North Charleston, USA, 2018).
Публикации. По материалам диссертации принята в печать статья «Влияние природы экстрагента и ультразвука на степень извлечения антоцианового пигмента и использование его в производстве сладких блюд» в журнале Вестник БГСХ № 3(52).
Структура и объем работы. Диссертация включает введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты и обсуждения, выводы и список литературы, содержащий 60 ссылок. Работа изложена на 111 страницах, содержит 20 таблиц, 27 рисунков.
Для получения натуральных красителей используют растительное сырье: лепестки цветов, плоды, ягоды, овощи и др. Одними из основных природных пигментов, окрашивающими в спектр оттенков от синего до фиолетового, являются антоцианы [57].
Антоцианы - это группа натуральных пигментов, вносящих существенный вклад в окраску растений. Эти соединения ярко окрашены в оранжевый, красный, пурпурный или синий цвет. Источником получения натуральных красных пигментов антоциановой природы является растительное сырье (лепестки цветов, ягоды, плоды овощи и тд.), а также отходы соковых и консервных производств.
По своей структуре антоцианы представляют собой фенольные соединения, являющиеся моно- и дигликозидами, содержащими в качестве агликона-антоцианидина гидрокси - и метоксизамещенные соли флавилия (2- фенилхроменилия) [58].
Растворы антоциановых пигментов кроме красящих компонентов содержат в своем составе такие полезные биологически активные вещества как витамины, гликозиды, органические кислоты, микроэлементы, которые обладают множеством полезных фармакологических свойств: снижают уровень холестерина, препятствуют образованию тромбов, повышают эластичность сосудов, ускоряют заживление ран, благоприятно влияют на зрение, способствуют профилактике онкологических заболевании [59,60,61,62]. Поэтому использование антоциановых пигментов в продуктах питания позволяет не только улучшать их органолептические показатели, но и придавать продукту функциональные свойства.
Существуют разнообразные методы извлечения антоциановых пигментов из растительного сырья экстрагентами различной природы [63,64,65], однако вопрос повышения эффективности экстрагирования до настоящего времени остается актуальным.
Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы заключалась в изучении влияния ультразвука и условий экстрагирования на интенсивность извлечения антоцианового пигмента черной смородины, а также возможность его использования в производстве кондитерских отделочных полуфабрикатов.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:
1. Изучить влияние ультразвука, температуры и времени экстрагирования на интенсивность извлечения антоцианового пигмента черной смородины.
2. Определить влияние природы растворителя на степень извлечения антоцианового пигмента.
3. Установить возможность использования антоцианового пигмента в производстве кондитерских отделочных полуфабрикатов.
Новизна научной работы. Получены новые данные о влиянии ультразвуковой экстракции на экстрагирующую способность антоцианового пигмента. Установлено, что использование ультразвуковой экстракции позволяет увеличить количество антоциановог о пигмента. Повышение температуры позволяет сократить время экстрагирования.
Установлено влияние ультразвука и природы экстрагента на степень извлечения антоцианового пигмента.
Разработаны технологии приготовления кондитерских отделочных структурообразователя. Определено вносимое в изделие оптимальное количество антоциансодержащего структурообразователя. Подсчитаны экономические показатели разрабатываемого изделия.
Практическая значимость работы. Предложенный способ ультразвуковой экстракции антоцианового пигмента позволяет увеличить его экстрагирующую способность и сократить время экстрагирования.
Основные положения, выносимые на защиту:
- обоснование влияния ультразвука, температур и времени экстрагирования на интенсивность извлечения антоцианового пигмента черной смородины,
- научное обоснование влияния природы растворителя на степень извлечения антоцианового пигмента,
- разработка рецептуры кондитерских отделочных полуфабрикатов с использованием антоциансодержащего структурообразователя.
Апробация результатов исследования. Основные положения были представлены на ХУТ международной заочной научно -практической конференции «21 век: фундаментальная наука и технологии» (North Charleston, USA, 2018).
Публикации. По материалам диссертации принята в печать статья «Влияние природы экстрагента и ультразвука на степень извлечения антоцианового пигмента и использование его в производстве сладких блюд» в журнале Вестник БГСХ № 3(52).
Структура и объем работы. Диссертация включает введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты и обсуждения, выводы и список литературы, содержащий 60 ссылок. Работа изложена на 111 страницах, содержит 20 таблиц, 27 рисунков.
1. Изучено влияние ультразвука, температуры и времени экстрагирования на интенсивность извлечения антоцианового пигмента черной смородины. Показано, что ультразвуковая экстракция при температуре 25°С в течение 30 минут позволяет увеличить количество антоцианового пигмента на 22%. Повышение температуры ультразвуковой экстракции до 65°С позволяет сократить время экстрагирования до 15 минут. Оптимальными условиями экстрагирования антоцианового пигмента водным раствором является его выделение при 65°С в течение 30 минут.
2. Определено влияние природы растворителя на степень извлечения антоцианового пигмента. Показано, что при извлечении антоцианового пигмента наиболее эффективным является его экстрагирование 98% этанолом и системой этанол/вода/соляная кислота. Использование ультразвука способствует уменьшению экстрагирования с использованием 98% этанола и системы этанол/вода/соляная кислота и увеличению количества антоцианового пигмента в растворе, содержащем в качестве экстрагента воду. Использование ультразвука для выделения антоцианового пигмента позволяет сократить время его экстрагирования до 20 минут с использованием в качестве экстрагента 98% этанола и до 15 минут в водном растворе.
3. Разработана технология приготовления кондитерских отделочных полуфабрикатов на примере крема сливочного основного с использованием раствора окрашенного антоциансодержащего структурообразователя . Определено, что оптимальное количество раствора антоциансодержащего структурообразователя, добавляемого в полуфабрикат, составляет 15%. Подсчитаны экономические показатели разработанного изделия.
2. Определено влияние природы растворителя на степень извлечения антоцианового пигмента. Показано, что при извлечении антоцианового пигмента наиболее эффективным является его экстрагирование 98% этанолом и системой этанол/вода/соляная кислота. Использование ультразвука способствует уменьшению экстрагирования с использованием 98% этанола и системы этанол/вода/соляная кислота и увеличению количества антоцианового пигмента в растворе, содержащем в качестве экстрагента воду. Использование ультразвука для выделения антоцианового пигмента позволяет сократить время его экстрагирования до 20 минут с использованием в качестве экстрагента 98% этанола и до 15 минут в водном растворе.
3. Разработана технология приготовления кондитерских отделочных полуфабрикатов на примере крема сливочного основного с использованием раствора окрашенного антоциансодержащего структурообразователя . Определено, что оптимальное количество раствора антоциансодержащего структурообразователя, добавляемого в полуфабрикат, составляет 15%. Подсчитаны экономические показатели разработанного изделия.