Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ

Диссертационная работа:

Талабаева Светлана Викторовна. Обоснование и разработка технологии полисахаридных гидрогелей из морских водорослей и пищевых продуктов на их основе : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.07.- Владивосток, 2006.- 170 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/2228

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10

1.1. Технологии получения гелеобразующих полисахаридов

из морских водорослей 10

1.1 Л.Способы получения альгината 10

1.1.2 Способы получения каррагинана 15

1.2 Структура и физико-химические свойства полисахаридов 18

  1. Физико-химические свойства альгинатов 18

  2. Физико-химические свойства каррагинанов 20

  3. Гелеобразование в растворах полисахаридов 24

  1. Лечебно-профилактические свойства полисахаридов водорослей 27

  2. Использование полисахаридов водорослей при получении гелеобразных и эмульсионных продуктов 30

  1. Гелеобразные продукты на основе полисахаридов водорослей 30

  2. Эмульсионные продукты на основе полисахаридов водорослей 34

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Методологический подход к организации исследований 41

  1. Объекты исследований 43

  2. Методы исследований 44

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ

ПОЛИСАХАРИДНЫХ ГИДРОГЕЛЕЙ ИЗ КРАСНЫХ И

БУРЫХ МОРСКИХ ВОДОРОСЛЕЙ 52

3.1 Исследование влияния температуры и продолжительности

экстракции на скорость и степень извлечения каррагинана из красной
водоросли Chondrus armatus 52

3.2 Исследование влияния концентрации хлорида кальция в осадительной
смеси на выход и физико-химические свойства альгиновых гидрогелей 62

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ
ГЕЛЕОБРАЗНЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ПОЛИСАХАРИДНЫХ ГИДРОГЕЛЕЙ
70

4.1 Исследование процесса гелеобразования в каррагинановом
гидрогеле 70

  1. Исследование температуры гелеобразования и температуры плавления гидрогелей каррагинановых 75

  2. Разработка технологии изготовления желейного изделия типа «мармелад» на основе каррагинанового гидрогеля 77

  3. Разработка технологии изготовления желе на основе смеси альгинового и каррагинанового гидрогелей 85

ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЭМУЛЬСИОННЫХ
ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ПОЛИСАХАРИДНЫХ ГИДРОГЕЛЕЙ
94

5.1 Исследование влияния концентрации гидрогеля альгинового и
растительных масел или рыбного жира на вязкостные свойства и стойкость
эмульсий 94

5.2 Исследование условий получения основы

для изготовления низкокалорийного соуса 97

5.3 Разработка технологии получения паштетообразных консервов
«Суфле лососевое» на основе альгинового и каррагинанового гидрогелей....101

ГЛАВА 6 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЯ 112

ВЫВОДЫ 114

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 116

ПРИЛОЖЕНИЯ 132

Введение к работе:

Актуальность: Полисахариды водорослей - альгинаты и каррагинаны применяются в качестве загустителей и студнеобразователей в пищевой промышленности при изготовлении структурированных мясных, рыбных продуктов, молочных и кондитерских продуктов эмульсионного и гелеобразного типа, а также в медицине, биотехнологии и др. отраслях народного хозяйства. Назначение полисахаридов определяется их физико-химическими свойствами, такими как структурный состав, катионный состав, вязкость водных растворов, прочность гелей. Использование полисахаридов водорослей при создании пищевых продуктов наряду с требуемой структурой придает продуктам лечебно-профилактические свойства.

Основной полисахарид бурых водорослей - альгинат используется главным образом как загуститель и стабилизатор суспензий, эмульсий. Это свойство используется при изготовлении многих продуктов питания, особенно мороженого, соусов, приправ, супов, кетчупов, майонезов, маргарина, молочных коктейлей, фруктовых соков, ликеров (Нага, 1988, Macrae et al., 1993, Тамим, Робинсон, 2003).

Каррагинаны обладают широким спектром свойств от загустителя до гелеобразователя. Как гелеобразователи они используются при производстве мясных и рыбных (мясо в желе, консервы, желейные покрытия, оболочки колбас), молочных продуктов (йогурты, шоколадное молоко, сырные пасты, детское питание), кондитерских изделий, приправ, безалкогольных напитков (Lewis etal., 1988, Sandford 1985).

Очень часто при получении гелеобразных основ каррагинан используется в смеси с другими полисахаридами. Известно, что добавление нежелирующих загустителей к гелеобразователям уменьшает синерезис, а также ведёт к улучшению стабильности геля при замораживании- оттаивании.

Альгинат и каррагинан являются ионозависимыми полисахаридами. Физико-химические свойства альгинатов и каррагинанов можно регулировать, изменяя соотношения одно- и двухвалентных катионов в системах и получая

5 вязкие растворы или прочные гели. Использование смеси полисахаридов в

различных соотношениях позволяет расширить ассортимент гелеобразных и

эмульсионных продуктов как пищевого, так и фармакологического или

косметического направления. При этом, альгинат и каррагинан не изменяют

своих функциональных свойств в составе продуктов (Подкорытова

и др., 1997).

В технологиях получения пищевых продуктов используют сухие формы полисахаридов. Применение сухих форм полисахаридов предполагает их набухание, растворение, смешивание с другими компонентами системы, желирование и т.д. На наш взгляд более целесообразным было бы использование водных растворов полисахаридов, что позволяло бы исключать такие трудоемкие этапы как набухание и растворение.

Основной объем производства полисахаридов из водорослей в мире приходится на готовые порошкообразные формы. Переработка водорослей в России также направлена на получение таких форм. Архангельский водорослевый комбинат производит порошкообразные альгинаты, Корсаковский агаровый завод - агар. Выпуск пищевого альгината составляет 35 т в год (0,6 % от существующей потребности), а агара - 100 тонн (10 % от потребности). Каррагинан в настоящее время в России не производят. Однако российский рынок широко представлен разнообразным ассортиментом импортных загустителей и гелеобразователей, которые отечественная промышленность все активнее использует при изготовлении пищевых продуктов.

Ранее в ТИНРО-центре были разработаны технологии получения порошкообразных форм альгината и каррагинана. Их технология производства - процесс довольно сложный, энерго- и водоемкий, требует дорогостоящего оборудования, особенно на стадии сушки готового продукта.

В последние годы в мировой практике четко прослеживается тенденция использования водорослевых гелей, заменяющих сухие формы полисахаридов. Все большее использование получают полисахариды и биогели очищенные или неочищенные от водорослевой клетчатки, так называемые «сырые альгинаты»

(Водорослевый симпозиум). Одним из представителей водорослевых биогелей является диетический продукт «Ламиналь».

Технология его получения в высокой степени эффективна вследствие простоты осуществления технологического процесса, большого выхода продукта и выраженного лечебно-профилактического эффекта. Ламиналь широко применяют в качестве вспомогательного средства при лечении гастроэнтерологических заболеваний, лечении антибиотиками, при химио- и радиотерапии (Патент Россия № 2041656).

Присутствие в Ламинале большого количества водорослевой клетчатки, определяющей специфический запах, вкус готового продукта, ограничивает область его применения, что вызывает необходимость разработки способа получения полисахаридных гелей с целью расширения областей использования.

С учетом изложенного целью работы является обоснование и разработка технологии полисахаридных гидрогелей из морских водорослей и пищевых продуктов на их основе.

В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:

-исследовать влияние температуры и продолжительности экстракции на скорость и степень извлечения каррагинана из красной водоросли Chondrus armatus;

изучить влияния концентрации хлорида кальция в осадительной смеси на выход и физико-химические свойства альгиновых гидрогелей из бурой водоросли Laminaria japonica;

изучить влияние солей калия на регулирование реологических свойств гидрогелей и пищевых систем на их основе;

исследовать влияние концентрации растительных масел и рыбного жира на реологические свойства и стойкость эмульсий на основе альгинового гидрогеля;

обосновать и разработать технологии гелеобразных и эмульсионных пищевых продуктов на основе полисахаридных гидрогелей и их смесей;

7 - разработать нормативно-техническую документацию на производство

гидрогелей и пищевых продуктов на их основе.

Научная новизна работы:

Впервые исследована кинетика экстрагирования каррагинана при
температурах 60-90С и с помощью эффективной жидкостной хроматографии
обоснованы параметры экстрагирования в технологии получения

каррагинанового гидрогеля из красной водоросли Chondrus armatus.

Обоснованы условия осаждения альгиновой кислоты смесью соляной кислоты и хлорида кальция, позволяющие получать растворимый альгиновыи гидрогель.

Установлено влияние минимальных концентраций каррагинана, хлорида и цитрата калия на гелеобразующие свойства каррагинанового гидрогеля.

Показано влияние концентрации альгинового и каррагинанового гидрогелей или их смеси на реологические свойства и органолептическую оценку системы рыбный фарш-гидрогель.

Впервые показано влияние содержания растительных масел и рыбного жира на вязкостные свойства и стойкость эмульсий на основе альгинового гидрогеля.

Обосновано совместное использование альгинового и каррагинанового гидрогелей для регулирования структуры гелеобразных и эмульсионных систем.

Предложено графическое описание состояния систем, включающих альгиновыи и каррагинановыи гидрогель в присутствие солей калия, которое рекомендовано использовать при создании пищевых продуктов.

Практическая значимость работы: На основании результатов исследований разработаны технологии получения гидрогелей из бурой водоросли Laminariajaponica и красной водоросли Chondrus armatus.

Предложено использование полисахаридных гидрогелей в пищевых системах и разработаны технологии гелеобразных и эмульсионных продуктов, что позволяет расширить их ассортимент.

8 Разработаны и утверждены нормативные документы:

ТУ 9284-227-00472012-02 «Гидрогель альгиновый мороженый -

полуфабрикат», ТИ № 36-224-02;

ТУ 9284-228-00472012-02 «Гидрогель каррагинановый мороженый -

полуфабрикат», ТИ № 36-225-02;

ТУ 9284-245-00472012-03 Изделие желейное «Мозаика», ТИ № 36-244-03 ТУ 9284-293-00472012-05 Изделие желейное «Фантазия», ТИ№ 36-293-05 ТУ 9271-182-00472012-2000 «Суфле лососевое», ТИ № 36-133-2000 Проведен ориентировочный расчет себестоимости готовой продукции,

изготовленной в соответствии с разработанными технологиями.

Реализация результатов исследований. На опытно-экспериментальном

производстве ФГУП ТИНРО - Центра выпущены опытные партии гидрогелей,

консервов «Суфле лососевое», изделий желейных «Мозаика» и «Фантазия».

Апробация работы: Материалы диссертации представлены на

Международной конференции «ИНРЫБПРОМ-2000» (Санкт-Петербург,

2000 г.), III Международной научно-практической конференции «Наука-.
Техника-Технология на рубеже третьего тысячелетия» (Находка, 2001 г.),
Международной научно-практической конференции «Низкотемпературные
технологии и продовольственная безопасность в XXI веке» (Санкт-Петербург,

2001 г), международной научно-практической конференции «Пища. Экология.
Человек», Москва, 2001 г.), Всероссийской конференции молодых ученых
(Мурманск, 2002 г.), Всероссийской Интернет-конф. мол.ученых «21 век -
перспективы развития рыбохоз.науки» (Владивосток, 2002 г.),
1 Международная конференция «Морские прибрежные экосистемы: водоросли,
беспозвоночные и продукты их переработки» (Москва, 2002 г), Всероссийской
конференции молодых ученых «Комплексные исследования и переработка
морских и пресноводных гидробионтов» (Владивосток, 2003 г.), Второй
Всесоюзной Интернет-конференции молодых ученых «Актуальные проблемы
изучения и использования водных биоресурсов» (Владивосток, 2004 г.).

9 Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в

14 публикациях, в том числе в 5 статьях, 7 материалах конференций, 2

патентах.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения и 6 глав, выводов, списка использованной литературы и приложений Работа изложена на 170 с, включает 22 таблицы, 28 рисунков и 27 приложений. Список литературы включает 176 наименований отечественных и зарубежных авторов. В приложениях приведены: нормативная документация, акты о выпуске опытных партий, регистрационные удостоверения, патенты.

Основные положения, выносимые на защиту.

Условия экстрагирования и осаждения полисахаридов в технологиях получения каррагинанового и альгинового гидрогелей.

Регулирование структурно-механических свойств гидрогелей путем введения солей калия и кальция.

Технология изготовления эмульсионных и гелеобраных пищевых продуктов с использованием смеси гидрогелей.

Подобные работы
Косарина Елена Борисовна
Разработка и научное обоснование технологии получения рыбного гидролизата - основы белковой зернистой икры
Кузнецова Людмила Станиславовна
Научное обоснование и практические основы защиты поверхности пищевых продуктов от поражения мицелиальными грибами
Чернышова Анна Николаевна
Обоснование технологии модификации белкового растительного сырья и комбинированных продуктов на его основе для общественного питания
Дубняк Яна Викторовна
Обоснование и разработка биотехнологии функциональных напитков на основе минеральных вод Приморского края
Филонова Ольга Владимировна
Обоснование, разработка технологии и товароведная характеристика продуктов из щавеля Rumex Acetosa L. и ревеня Rheum L.
Черкасова Светлана Анатольевна
Обоснование и разработка технологии комбинированных напитков геродиетического назначения
Павлова Оксана Викторовна
Обоснование и разработка технологий хлебобулочных изделий повышенной биологической и пищевой ценности, их товароведная характеристика
Громова Варвара Александровна
Научное обоснование и разработка технологий рыбных продуктов с использованием пищевых добавок полифункционального действия
Набокова Анастасия Александровна
Обоснование и разработка технологии функциональных кисломолочных напитков с концентратом рыбным белковым для профилактики остеопороза
Белая Ольга Владимировна
Обоснование и разработка технологии рыбного концентрата для функциональных продуктов питания в профилактике остеопороза

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net