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:

Струпан, Екатерина Анатольевна. Развитие теоретических основ и разработка технологий мучных изделий повышенной биологической ценности с использованием дикорастущего сырья Красноярского края : диссертация ... доктора технических наук : 05.18.07, 05.18.15 / Струпан Екатерина Анатольевна; [Место защиты: С.-Петерб. гос. ун-т низкотемператур. и пищевых технологий].- Санкт-Петербург, 2010.- 379 с.: ил. РГБ ОД, 71 11-5/297

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. В реализации Концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации особая роль отводится созданию качественно новых пищевых продуктов, обогащенных биологически активными веществами, способными корректировать процессы метаболизма в организме человека, повышать его защитные механизмы, снижать риск развития алиментарнозависимых заболеваний.

В настоящее время получены принципиально новые данные в отношении важной роли для человека так называемых минорных биологически активных веществ(БАВ), к которым относятся различные экзогенные пептиды, полисахариды, органические кислоты, фенольные соединения, микроэлементы, витамины и витаминоподобные вещества.

Накопленные в области нутрициологии данные свидетельствуют о том, что в современных условиях жизни человека невозможно адекватное обеспечение потребности организма всеми необходимыми для поддержания его жизнедеятельности пищевыми и минорными биологически активными компонентами за счет традиционного питания. Необходимы альтернативные источники, к которым относятся дикорастущие съедобные растения различных семейств, отличающиеся повышенным содержанием БАВ. Однако, в настоящее время они неоправданно мало используются в качестве источников природных биологически активных веществ при производстве функциональных пищевых продуктов.

Одним из путей решения проблемы создания пищевых продуктов заданного химического состава, является использование экологически безопасных нетрадиционных сырьевых ресурсов растительного происхождения, в частности дикорастущего сырья, широко распространенного во многих регионах нашей страны, в том числе в Восточной Сибири. В почвенно-климатических условиях Красноярского края на территории, занимающей около 150 тыс. га, произрастают многолетние травянистые растения различных семейств.

Особое место занимают многолетние растения семейства Asteraceaе (Compositae): Arstium lappa L-лопух большой, Taraxacum officinale Wigg- одуванчик лекарственный, Achillea milletolium L) - тысячелистник обыкновенный, а также семейства Rosaceaе-Sanguisorba officinalis L (Sanguisorba glanduloza Kom.)- кровохлебка лекарственная, которые являются ценными источниками БАВ и разрешены Министерством здравоохранения и социального развития РФ в качестве лекарственного и пищевого сырья. В связи с сезонностью значительная часть дикорастущего сырья ежегодно заготавливается в переработанном виде в среднем по 25 тонн каждого вида. Важнейшая роль в разработке и внедрении пищевых продуктов повышенной биологической ценности, расширении ассортимента отводится хлебопекарной и кондитерской промышленности, так как изделия этой отрасли ежедневно употребляются всеми группами населения РФ.

К недостаткам мучных изделий, имеющих определяющее значение в структуре питания населения, относится низкая биологическая ценность и высокая калорийность, что указывает на необходимость коррекции химического состава этих продуктов.

Теоретико-методологические аспекты и основы практической реализации производства функциональных пищевых продуктов изложены в работах Р.Д. Поландовой, А.П. Нечаева, Р.И. Шаззо, Г.И. Касьянова, Л.И. Пучковой, Т.Б. Цыгановой, Ю.Ю. Гичева, В.В. Андреева, А.Р. Ветчинкина, М.Н. Запрометова, А.И. Жаринова, Л.А.Устиновой, О.А. Сухомлиновой, Ф.Майера, G. Britton, A. Stoll, E. Wiedemann и других отечественных и зарубежных авторов.

Однако ограниченность и противоречивость научной информации о химическом составе и функционально-технологических свойствах дикорастущего сырья в зависимости от условий произрастания и других факторов предопределяет необходимость исследования их применительно к почвенно-климатическим условиям Красноярского края. Отсутствует теоретическое обоснование и практическая реализация технологических решений по применению продуктов переработки дикорастущего сырья при производстве мучных изделий, как функциональных пищевых продуктов профилактического назначения.

В связи с изложенным, исследования, направленные на решение важной народно-хозяйственной проблемы, связанной с созданием качественно новых функциональных пищевых продуктов профилактического назначения, обогащенных биологически активными компонентами, выделенными из экологически безопасных дикорастущих многолетних травянистых растений семейств Asteraceaе u Rosaceaе (Compositае), являются актуальными и имеют важное социально – экономическое значение.

Цель и задачи исследования. Цель работы – теоретически обосновать применение продуктов переработки многолетних травянистых растений семейств Asteraceaе (Compositае) u Rosaceaе (Compositае) в пищевых отраслях и разработать технологии мучных изделий, обогащенных биологически активными веществами, выделенными из дикорастущего сырья.

Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи:

- обосновать выбор дикорастущих многолетних травянистых растений, оценить сырьевые ресурсы нетрадиционного пищевого сырья Красноярского края с целью расширения ассортимента и сырьевой базы пищевой промышленности и возможности применения его в технологии функциональных продуктов профилактического назначения;

- исследовать и разработать технологии продуктов переработки дикорастущего сырья, обеспечивающих минимальные потери биологически активных веществ;

- изучить показатели безопасности дикорастущего сырья и продуктов его переработки;

-исследовать биологически активные вещества в сырье и продуктах его переработки в процессе хранения;

- исследовать антиоксидантные и антимикробные свойства продуктов переработки дикорастущего сырья;

- изучить влияние продуктов переработки сырья на структурно-механические и физико-химические показатели качества различных видов теста и отделочных полуфабрикатов для кондитерских изделий;

- разработать рецептуры и технологии мучных изделий из дрожжевого, бисквитного и песочного теста и отделочных полуфабрикатов с добавлением продуктов переработки дикорастущего сырья;

- исследовать изменения органолептических, физико-химических, микробиологических показателей качества и безопасности мучных изделий от продолжительности хранения в охлажденном состоянии;

- определить пищевую и биологическую ценность разработанных мучных изделий с добавлением продуктов переработки дикорастущего сырья; обосновать сроки годности их при холодильном хранении;

- провести медико-биологическую оценку разработанных мучных изделий;

- разработать техническую документацию на новые виды мучных изделий и отделочных полуфабрикатов для кондитерских изделий, провести опытно-промышленную апробацию предложенных технологий.

- провести маркетинговые исследования и дать социально-экономическое обоснование целесообразности производства разработанных мучных изделий, как функциональных пищевых продуктов профилактического назначения.

Научная новизна. На основании анализа химического состава, функционально- технологических и медико-биологических свойств многолетних травянистых растений семейств Asteraceaе и Rosaceaе обоснована целесообразность и эффективность использования безопасных для здоровья человека продуктов переработки дикорастущего сырья Красноярского края в пищевых технологиях.

Установлено, что дикорастущие многолетние травянистые растения семейств Asteraceaе (Compositае) и Rosaceaе(Compositае), произрастающие в почвенно-климатических условиях Красноярского края, отличаются высоким содержанием биологически активных веществ: фенольных соединений, моно- и полисахаридов, макро- и микроэлементов, водорастворимых витаминов и пищевых волокон.

Выявлены особенности химического состава продуктов переработки различных видов дикорастущего сырья. В корнях лопуха большого и одуванчика лекарственного из полисахаридов преобладает инулин, количество которого составляет от 36,5 до 42 % ; в корнях с корневищами кровохлебки лекарственной – крахмал (12.4%). Димерные фенольные соединения – флавоноиды (флавоны, флавононы, флавонолы, лейкоантоцианы, катехины, ксантоны) содержаться во всех исследуемых растениях. Суммарное содержание флавоноидов изменяется в пределах от 2,8 до 6,9 % в зависимости от вида сырья и анатомических частей растений. В корнях с корневищами кровохлебки лекарственной содержаться полимерные фенольные соединения – танины.

В надземной части тысячелистника обыкновенного преобладают фенолкарбоновые кислоты С6 –С1 ряда (п- оксибензойная, галловая, эллаговая), а также халконы, флавононы. Корни и корневища исследуемого сырья отличаются высоким содержанием флавонолов (рутина, кверцетина, мирицитина, кемпферол- 7-гликозида).

Показано, что максимальное количество эфирного масла содержится в надземной части тысячелистника обыкновенного; изучен фракционный состав и определено 15 соединений, принадлежащих к углеводородам, карбонильным соединениям, терпеноидам и изотерпеноидам; значительную часть составляет низкокипящая фракция терпеновых углеводородов, состоящая из – и – пиненов; основными компонентами являются: кариофиллен, линалилацетат, туйон, бизаболол и азулен.

В исследуемых анатомических частях дикорастущего сырья определено 23 минеральных элемента, из которых преобладают фосфор, магний, кремний, кальций, железо, селен.

В надземных частях, корнях и корневищах исследуемых растений определены водорастворимые витамины, из которых преобладают L – аскорбиновая кислота и витамин РР.

Установлено, что продукты переработки корней лопуха большого и одуванчика лекарственного обладают антиоксидантными свойствами, а корней с корневищами кровохлебки лекарственной и надземной части тысячелистника обыкновенного мико-и бактериостатическими.

Выявлены закономерности изменения структурно-механических свойств различных видов теста в зависимости от массовой доли добавок; показано, что добавление порошков в количестве 5-10 % увеличивает влагоудерживающую способность дрожжевого теста, укрепляет клейковину, снижает разжижение теста.

Получены математические модели, характеризующие зависимость изменения структурно-механических, микробиологических и физико-химических показателей качества мучных изделий, выпеченных из различных видов теста, от продолжительности хранения в охлажденном состоянии.

Практическая значимость работы. Разработаны технологии продуктов переработки дикорастущего сырья. Обоснованы параметры ИК-сушки, обеспечивающие интенсификацию этого процесса и максимальное сохранение БАВ, а также получение порошков из корней, корневищ и надземной части растений высокого качества.

Оптимизированы технологические режимы экстрагирования биофлавоноидов и эфирных масел из различных анатомических частей свежего и высушенного сырья.

Определены показатели безопасности исследуемого дикорастущего сырья и продуктов его переработки.

Разработана нормативно-техническая документация на продукты переработки дикорастущего сырья.

Разработаны рецептуры и технологии мучных изделий с добавлением порошков, экстрактов, инулина и эфирного масла, полученных из дикорастущего сырья и предназначенных для профилактического питания.

Определены технологические параметры холодильного хранения и сроки годности мучных изделий, изготовленных с добавлением продуктов переработки исследуемого сырья.

Разработаны и утверждены технико-технологические карты на отделочные полуфабрикаты: сливочный крем «Шарлотт», крем белковый заварной, суфле «Нежность», с добавлением инулина, экстрактов и эфирного масла, выделенного из надземной части ТО.

Разработаны технические условия и технологические инструкции на хлебобулочные и кондитерские изделия (ТУ-913483-166-02061262-2008; ТУ-911302-165-02061262) с использованием продуктов переработки сырья для профилактического питания. Разработанные технологии мучных изделий прошли производственную апробацию с внедрением на предприятиях общественного питания г. Красноярска.

Получены санитарно-эпидемиологические заключения центра гигиены и эпидемиологии Красноярского края на производство, использование и реализацию новых видов продуктов питания.

Разработанные автором научные положения и практические решения нашли применение в учебном процессе: при организации учебно-исследовательской и практической работы студентов, курсах лекций для студентов специальности 260501 «Технология продуктов общественного питания» ГОУ ВПО КГТЭИ г. Красноярска. Результаты исследований включены в авторскую монографию, методические указания. Новизна технологических решений защищена 7-ю патентами РФ.

Основные положения, выносимые на защиту:

- обоснование целенаправленного использования продуктов переработки многолетних травянистых растений семейств Asteraceaе и Rosaceaе в технологии пищевых продуктов, основанных на знании химического состава дикорастущего сырья, функционально-технологических и медико-биологических свойств;

- технологии переработки экологически безопасного дикорастущего сырья, произрастающего в почвенно-климатических условиях Красноярского края, результаты исследования их компонентного состава и биологически активных веществ;

- функционально-технологические, мико- и бактериостатические и антиоксидантные свойства продуктов переработки дикорастущего сырья;

- рецептуры и технологии мучных изделий и отделочных полуфабрикатов с добавлением порошков, экстрактов, инулина и эфирных масел, полученных из дикорастущего сырья;

- результаты исследований влияния продуктов переработки дикорастущего сырья на показатели качества и безопасности, а также сроки годности мучных изделий при хранении в охлажденном состоянии.

Апробация работы. Основные результаты диссертации опубликованы, доложены и обсуждены на республиканских и международных конференциях: научно-практической конференции (Красноярск, 1999 г); на научной конференции КГТЭИ (Красноярск, 2000 г); на научно-практической конференции с международным участием (Красноярск, 2000 г); на второй Всероссийской научно-практической конференции с международным участием и выставка (Красноярск, 2000 г); на 4-ом Международном симпозиуме (Москва-Пущино , 2001 г); на 2-ой Межрегиональной научно-практической конференции (Красноярск, 2001 г; на межрегиональном семинаре (Красноярск, 2001 г); на 5-ом Международном симпозиуме (Красноярск, 2001 г); на всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 25-летию НИИ медицинских проблем Севера СО РАМН (Красноярск, 2001 г); на международных и научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава, докторантов, аспирантов и сотрудников СПбГУНиПТ (Санкт-Петербург, 2005-2009гг.); Russian Federation Ministry of Economic Development and Trade State Educational lnstitution of Higher Professional Education Krasnoyarsk State lnstitute of Economic and Trade Sclentlflc notes Volume 1 (Boston, 2005г.); на региональных научно-практических конференциях (Красноярск, 2005- 2006г.); КрасГАУ (Красноярского государственного аграрного университета (Красноярск, 2006-2008 гг.). 3-ем Всероссийском форуме «Здоровое питание с рождения: медицина, образование, пищевые технологии. Санкт-Петербург, 2008».

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 66 работах, в том числе 7 патентах,10 статьях, опубликованных в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ и монографии.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка использованных источников, приложений, Работа изложена на 278 страницах основного текста, содержит 64 таблицы, 57 рисунков, 25 приложений, 307 наименований использованных источников, в том числе 47 зарубежных.


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