авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Совершенствование способа предварительной обработки плодоовощного сырья и технологии производства быстрозамороженных продуктов

На правах рукописи

МУЧКИН ЕВГЕНИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПЛОДООВОЩНОГО СЫРЬЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА БЫСТРОЗАМОРОЖЕННЫХ ПРОДУКТОВ Специальность 05.18.01 – технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2010 Диссертационная работа выполнена на кафедре хранения и переработки плодов и овощей ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А.Тимирязева»

Научный консультант: кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Авилова Светлана Васильевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент Творогова Антонина Анатольевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Шишкина Наталья Сергеевна

Ведущая организация: ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства РАСХН

Защита состоится «05» октября 2010 г. в 16 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д.220.043.05 при Российском государственном аграрном университете – МСХА имени К.А.Тимирязева по адресу: 127550, г.Москва, ул.Тимирязевская, д.49. Учёный совет РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева.

С диссертацией можно ознакомиться в центральной научной библиотеке РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева.

Автореферат разослан «02» сентября 2010 г. и размещён на сайте университета www.timacad.ru Учёный секретарь диссертационного совета Лазарев Н.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Производство плодоовощных быстрозамороженных полуфабрикатов является одним из перспективных направлений перерабатывающей промышленности. Общепринятый технологический прием при подготовке плодоовощного сырья к замораживанию - бланширование, требующее значительных энергетических затрат и приводящее к потерям водорастворимых веществ и витаминов, содержащихся в сырье. Снизить затраты на производство быстрозамороженных плодов и овощей можно за счет оптимизации отвода тепла от замораживаемого сырья. В связи с этим, исследования, направленные на разработку способа предварительной обработки сырья, исключающего бланширование, и совершенствование технологии замораживания, позволяют снизить себестоимость готовой продукции без снижения ее качества и гарантировать ее безопасность. Такие исследования представляют как научный, так и практический интерес, и определяют актуальность работы в данной области.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является совершенствование способа предварительной обработки плодоовощного сырья и технологии производства быстрозамороженных плодоовощных продуктов, обеспечивающих микробиологическую безопасность, высокую пищевую ценность и качество продуктов с низкой себестоимостью за счет исключения энергоёмкой термической обработки сырья.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

— изучение эффективности действия биоконсервантов и оптимизация режимов их применения для обработки плодоовощного сырья;

— оценка пригодности сортов и гибридов отечественной и зарубежной селекции плодов кабачков, корнеплодов моркови и ягод земляники к изучаемому способу предварительной обработки и замораживанию;

— исследование микробиологической безопасности, пищевой ценности и структурно-механических свойств замороженных овощей и ягод земляники садовой, обработанных биоконсервантами;

— исследование влияния вибровоздействия при холодильной обработке измельченного овощного сырья на интенсивность процесса теплоотвода;

— определение экономической эффективности изучаемого способа предварительной обработки биоконсервантами овощного сырья и технологии быстрого замораживания с использованием вибровоздействия;

— получение авторского свидетельства на изобретение.

Научная новизна. Впервые было изучено действие биоконсервантов «Ацети», «Лакти» «Пропи» при обработке плодоовощного сырья, предназначенного для быстрого замораживания, установлено их асептическое -1 действие. Научно обоснованы оптимальные концентрации биоконсервантов и продолжительность обработки ими овощного и ягодного сырья. Изучен широкий спектр современных и новых сортов и гибридов кабачка, моркови, земляники садовой на пригодность к предлагаемому способу обработки сырья и замораживанию. Впервые изучены термодинамические процессы отвода тепла от замораживаемого измельченного овощного сырья при использовании вибровоздействия.

Практическая значимость. Определен наиболее эффективный биоконсервант «Лакти» и параметры его применения для обработки измельченных овощей и ягод земляники перед замораживанием вместо операции бланширования. Выделены и рекомендованы производству сорта и гибриды кабачка, моркови и земляники садовой отечественной и зарубежной селекции, обеспечивающие высокое товарное качество и безопасность быстрозамороженных продуктов. Даны рекомендации производству по совершенствованию технологии замораживания измельченного овощного сырья с применением вибровоздействия. Внедрение результатов исследований позволит расширить ассортимент производимых быстрозамороженных овощных и ягодных продуктов, обеспечить их высокое качество, пищевую ценность и безопасность, а также снизить их себестоимость. По результатам работы получен патент на изобретение.



Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены на конференциях молодых ученых РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева в и 2008 г.;

международной научно-практической конференции «Практические аспекты сезонного производства мороженого и замороженной продукции», ВВЦ Москва, 2008 г.;

учебно-практическом семинаре «Современные процессы приготовления смеси мороженого, особенности сезонного ассортимента мороженого с наполнителями, отечественные и зарубежные наполнители, технологии их применения», ГНУ ВНИХИ Россельхозакадемии, Москва, 2008 г.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 9 печатных работ и патент на изобретение.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, методической и экспериментальной частей, выводов и предложений производству, библиографического списка литературы и приложений. Материалы диссертации изложены на 206 страницах машинописного текста, содержат 69 таблиц, 44 рисунка и 3 приложения.

Список литературы включает 152 работы, из них 26 – зарубежных авторов.

-2 2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ Экспериментальные исследования проводились в 2006-2008 гг. на кафедре хранения и переработки плодов и овощей, в учебно-научном центре «Овощная опытная станция имени В.И.Эдельштейна» РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева, а также в лаборатории быстрозамороженных продуктов ГНУ ВНИХИ Россельхозакадемии. В качестве объектов исследований в работе использовали 15 сортов и гибридов кабачка (Cucurbita pepo L.), 7 – моркови (Daucus carota L.), 4 сорта земляники садовой (Fragaria L.) отечественной и зарубежной селекции. Исследования состояли из трёх основных экспериментов.

Эксперимент №1. В первом эксперименте определяли наиболее эффективный биоконсервант и оптимальный режим его применения на измельченных плодах кабачка сорта Аэронавт и моркови сорта Лосиноостровская, а также ягодах земляники сорта Сударушка. Эффективность действия биоконсервантов «Ацети», «Лакти», «Пропи» изучалась в широком спектре концентраций (0,1;

0,5;

1;

3;

6%) и времени выдержки (1, 2, 3, 5, минут). За контроль были взяты соответственно бланшированные образцы.

Биоконсерванты разработаны и исследованы совместно с институтом пищевой биотехнологии (ГНУ ВНИИПБТ).

Эксперимент №2. Изучение пригодности разных сортов и гибридов кабачка, моркови и земляники к предлагаемому способу предварительной обработки и замораживанию. Экспериментальная схема включала обработку водным раствором выбранного биоконсерванта при условиях, определённых как оптимальные в ходе эксперимента №1, измельченного овощного сырья с использованием оборудования фирмы Kronen и ягод земляники в процессе мойки. Для овощей за контроль взяты образцы, бланшированные паром, для ягод – мойка в питьевой воде. Далее замораживание сырья в скороморозильном аппарате (-27-30°С) и хранение в течение 6 месяцев при температуре -18°С.

Исследуемые сорта и гибриды кабачка, моркови и ягод земляники оценивались в свежем виде по агробиологическим, биохимическим и структурно-механическим показателям. После хранения замороженная продукция исследовалась по биохимическим, структурно-механическим, микробиологическим и органолептическим показателям в сравнении с контрольными образцами.

Эксперимент №3. Исследования влияния вибровоздействия при холодильной обработке измельченного овощного сырья на интенсивность процесса теплоотвода проводились с помощью датчиков температуры и плотности теплового потока, помещённых на овощи, что позволяло судить о продолжительности холодильной обработки и величине коэффициента теплоотдачи.

-3 Биометрические измерения плодов кабачка и корнеплодов моркови проводили по методикам НИИОХ (Белик, 1970, 1992). Структурно механические свойства тканей полуфабрикатов из кабачка и моркови, а также ягод земляники определяли с использованием пенетрометра марки Brookfield.

Определение химического состава свежего сырья после уборки и хранения в замороженном состоянии проводили по стандартным методикам: содержание сухих веществ (по ГОСТ 28561-90), растворимых сухих веществ (по ГОСТ 28562-90), сахаров (по ГОСТ 8756.13-87), аскорбиновой кислоты (по ГОСТ 24556-89), общая (титруемая) кислотность (по ГОСТ 25555.0-82), -каротина (по ГОСТ 8756.22-80), калия (по ОСТ 10-221-98), железа (по ГОСТ 30178-96).

Органолептическую оценку продуктов переработки проводили закрытым способом с учётом коэффициентов значимости по ГОСТ 8756.1-79.

Микробиологический контроль замороженных измельченных овощей и ягод земляники осуществлялся согласно требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01 по следующим пяти показателям: КМАФАнМ (нормативный документ на метод ГОСТ 10444.15-94), БГКП колиформы (ГОСТ Р 50480-93), патогенные в том числе бактерии рода Salmonella (ГОСТ Р 50480-93) и Bacillus cereus (ГОСТ 10444.8-88), дрожжи и плесени (ГОСТ 10444.12-88). Экономическая эффективность проводилась согласно методике определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники (1998). Результаты исследований обрабатывали методами математической статистики по Б.А.Доспехову (1985) и корреляционного анализа с применением программы Excel.





3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3.1 Выбор наиболее эффективного биоконсерванта и оптимального режима его применения в предварительной обработке плодоовощного сырья перед замораживанием Выбор наиболее эффективного биоконсерванта основывался на микробиологических (табл.1, 2) и органолептических (табл.3) исследованиях замороженных полуфабрикатов из моркови, кабачка и ягод земляники, обработанных биоконсервантами в широком диапазоне концентраций и времени выдержки. Результаты экспериментов показаны на примере моркови сорта Лосиноостровская (брусочки) в среднем за 2 года исследований.

Одна минута выдержки в растворах биоконсервантов позволяла подавлять патогенную микрофлору до уровня ниже норм при использовании различных концентраций: биоконсервант «Ацети» и яблочный уксус при использовании 2%-го раствора, «Лакти» - 1%-го, «Пропи» - 3%-го. При двух минутах выдержки биоконсервант «Лакти» и яблочный уксус были эффективны при использовании 1%-го раствора, «Пропи» и «Ацети» - 2%-го (табл.2). С -4 увеличением продолжительности обработки сырья в водных растворах биоконсервантов общая обсемененность бактериями, дрожжами и плесенью снижалась.

Таблица 1. Результаты микробиологических испытаний моркови сорт Лосиноостровская (брусочки 2555 мм) после 1 минуты обработки биоконсервантами и 1месяца хранения при t=-18°С, в среднем за 2006-2007 гг..

Показатели Концентрация, КМАФАнМ, БГКП, масса Патогенные, Дрожжи, Плесени, КОЕ/г продукта, в в т.ч КОЕ/г КОЕ/г % которой не сальмонеллы, допускается, г г Бланширование (контроль) 2,3102 2, 2,310 не обнар. не обнар.

Биоконсервант «Лакти» 1,3103 5, 0,1 3,010 не обнар. не обнар.

2,3106 8,0102 1, 0,5 не обнар. не обнар.

1,6105 4,6102 1, 1,0 не обнар. не обнар.

7,3104 4,0102 2, 2,0 не обнар. не обнар.

9,0102 1,0102 3, 3,0 не обнар. не обнар.

Биоконсервант «Пропи» 6,3104 9, 0,1 1,310 обнаружено не обнар.

1,0108 4,0104 7, 0,5 обнаружено не обнар.

7,6105 3,6103 2, 1,0 не обнар. не обнар.

5,0105 1,0102 3, 2,0 не обнар. не обнар.

3,3104 9,3101 1, 3,0 не обнар. не обнар.

Биоконсервант «Ацети» 2,0103 5, 0,1 9,010 обнаружено не обнар.

4,6106 5,0102 2, 0,5 не обнар. не обнар.

4,3105 5,3102 1, 1,0 не обнар. не обнар.

3,6105 4,6102 2, 2,0 не обнар. не обнар.

5,0104 3,0101 4, 3,0 не обнар. не обнар.

Яблочный уксус 1,6103 5, 0,1 5,010 обнаружено не обнар.

5,3106 9,3102 3, 0,5 не обнар. не обнар.

7,6105 1,6102 2, 1,0 не обнар. не обнар.

4,3104 8,0101 2, 2,0 не обнар. не обнар.

9,0103 1,0102 3, 3,0 не обнар. не обнар.

5105 5102 СанПиН 25 Обработка в течение трех минут позволяла всем биоконсервантам подавлять микрофлору ниже уровня норм при использовании 1%-ых растворов.

-5 При выдержке 5 и 10 минут положительный результат достигался используя биоконсерванты в концентрации 0,5%, при этом отмечено полное подавление дрожжей и плесени.

Таблица 2. Результаты микробиологических испытаний моркови сорт Лосиноостровская (брусочки 2555 мм) после 2 минут обработки биоконсервантами и 1месяца хранения при t=-18°С, в среднем за 2006-2007 гг..

Показатели Концентрация, КМАФАнМ, БГКП, масса Патогенные, Дрожжи, Плесени, КОЕ/г продукта, в в т.ч КОЕ/г КОЕ/г % которой не сальмонеллы, допускается, г г Бланширование (контроль) 2,3102 2, 2,310 не обнар. не обнар.

Биоконсервант «Лакти» 4,3102 4, 0,1 3,010 не обнар. не обнар.

5,3105 2,0102 1, 0,5 не обнар. не обнар.

1,3104 4,3101 1, 1,0 не обнар. не обнар.

1,3103 3,0101 1, 2,0 не обнар. не обнар.

9, 3,0 не обнар. не обнар. не бнар. не обнар.

Биоконсервант «Пропи» 5,3103 7, 0,1 1,610 обнаружено не обнар.

8,0105 4,0102 6, 0,5 не обнар. не обнар.

6,6105 2,6102 2, 1,0 не обнар. не обнар.

2,0104 1,0102 5, 2,0 не обнар. не обнар.

3,6103 7,3101 4, 3,0 не обнар. не обнар.

Биоконсервант «Ацети» 2,0102 5, 0,1 2,310 не обнар. не обнар.

5,1105 2,0102 2, 0,5 не обнар. не обнар.

8,3105 4,3101 1, 1,0 не обнар. не обнар.

3,3104 4,6101 2, 2,0 не обнар. не обнар.

4,0103 3,0101 не обнар.

3,0 не обнар. не обнар.

Яблочный уксус 1,3103 4, 0,1 5,010 обнаружено не обнар.

4,3105 8,6102 2, 0,5 не обнар. не обнар.

7,3104 1,3102 2, 1,0 не обнар. не обнар.

3,3103 7,0101 5, 2,0 не обнар. не обнар.

8,0102 1,0101 не обнар.

3,0 не обнар. не обнар.

5105 5102 СанПиН 25 Органолептическая оценка полуфабрикатов из моркови, которые соответствовали нормам СанПиН, представлены в таблице 3.

-6 Таблица 3. Органолептическая оценка полуфабрикатов из моркови сорта Лосиноостровская (брусочки 2555 мм) после 1 месяца хранения при t=-18°С, в баллах в среднем за 2006-2007 гг..

Концентрация Время обработки биоконсервантом, минут 1 2 3 5 биоконсервантов Биоконсервант «Лакти» 0,1% - - - - 0,5% - - - 9,8 9, 1,0% 9,6 9,4 9,1 9,0 8, 2,0% 8,3 8,0 7,8 7,6 7, 3,0% 7,0 6,7 6,1 5,8 5, Биоконсервант «Пропи» 0,1% - - - - 0,5% - - - 7,5 7, 1,0% - - - 6,7 6, 2,0% - - 5,6 5,0 4, 3,0% 4,3 4,2 4,3 4,3 4, Биоконсервант «Ацети» 0,1% - - - - 0,5% - - - 8,8 8, 1,0% - - 8,4 8,4 8, 2,0% 8,2 8,0 7,7 7,5 7, 3,0% 6,5 6,2 5,8 5,6 5, Яблочный уксус 0,1% - - - - 0,5% - - - 9,5 9, 1,0% - 9,2 9,0 8,8 8, 2,0% 8,0 8,0 7,6 7,4 7, 3,0% 6,6 6,5 6,2 5,8 5, Оценив результаты микробиологических и органолептических исследований полуфабрикатов из моркови, кабачка, а также ягод земляники, обработанных разными биоконсервантами, выявлен наиболее эффективный биоконсервант «Лакти». Оптимальный режим его применение (1% раствор при 1-2 минутах выдержки) позволял получать безопасные полуфабрикаты из овощей по микробиологическим показателям с высоким товарным качеством.

Для обработки ягод требуется более высокая концентрация биоконсерванта «Лакти» (2%), т.к. на поверхности ягод имеются семянки, которые затрудняют удаление загрязнений. Использование биоконсервантов «Ацети», «Пропи» и яблочного уксуса позволяло получать безопасный продукт, но не позволяло получать продукт с высокими органолептическими показателями, что не удовлетворяло исходным требованиям.

-7 3.2 Оценка пригодности разных сортов и гибридов кабачка, моркови и ягод земляники к предлагаемому способу обработки биоконсервантом «Лакти» и замораживанию Результаты исследований 15 сортов и гибридов кабачка выявили наиболее пригодные к обработке биоконсервантом «Лакти» и замораживанию:

сорт Черный Красавчик для измельчения на кружки;

сорта Сосновский, Белоплодный, Скворушка и гибрид Белогор F1 - на кубики;

сорт Аэронавт - на кружки и кубики. Рекомендуемые сорта и гибриды для измельчения на кубики отличались высокой механической прочностью тканей свежих плодов, что уменьшало потери при измельчении (табл. 4).

Таблица 4.Структурно-механические свойства свежих плодов кабачка и потери при измельчении, в среднем за 2006-2007 гг..

Сорт Предельное Предельное Потери при напряжение напряжение измельчении плодов сдвига тканей сдвига кабачков, % семенной ткани на кубики на кружки камеры, г/мм мякоти, (1010 мм) (толщиной г/мм 10 мм) 1.Белоплодный (контроль) 1,7 23,9 18,1 7, 2.Черный Красавчик 1,3 11,6 31,6 7, 3.Удалец 2,2 18,1 22,4 7, 4.Белогор F1 3,3 38,1 19,5 8, 5.Скворушка 2,4 22,6 20,7 9, 6.Ролик 3,0 13,7 27,8 10, 7.Куанд 2,6 22,3 23,6 8, 8.Аэронавт 2,8 40,3 14,9 6, 9.Грибовский 37 2,0 18,7 24,2 14, 10.Голдена 3,6 10,7 33,4 9, 11.Якорь 2,7 18,1 23,1 8, 12.Желтоплодный 4,3 28,3 19,0 7, 13.Золотинка 2,8 36,9 18,6 6, 14.Мячик 1,7 20,0 22,0 16, 15.Сосновский 3,7 37,8 12,8 9, НСР05 0,2 0,4 0,4 0, Сорта Черный Красавчик и Аэронавт, пригодные для измельчения на кружки, отличались удлинённой формой плода с небольшим поперечным диаметром, т.е. имели индекс плода не более 25%.

После 6 месяцев хранения замороженные полуфабрикаты выделенных сортов и гибридов кабачка отличались более плотной консистенцией и структурой тканей по сравнению с другими сортами (рис.1).

-8 Предельное напряжение сдвига 1, тканей кабачка, г/мм 0, 0, 0, 0, й й ка к д ка на ец к й F ик вт рь ны ны чи ли ан ки ин уш на яч ал де ко ий ав р Ро вс Ку од од от го.М ро ол.Я Уд ор ск ас но 7.

пл пл 6.

ло ол Аэ ов.Г кв 1.

Кр ос то ло Бе.З С иб 8.

.С ел Бе ый 5.

4.

Гр.Ж 3.

рн 9.

Че 2.

Бланширование сем. камера Лакти сем. камера Бланширование мякоть Лакти мякоть Рис.1 Структурно-механические свойства замороженных полуфабрикатов из кабачка после хранения, в среднем за 2007-2008 гг..

Результаты пенетрационных измерений тканей свежей моркови представлены на рисунке 2.

я ени с в га г/м м е ди, Сердцевина Флоэма П ед л н е напр ж я F м ка F F F ку ец вс ин да да ли Х ро пи др р еьо на О ез ер ст им И ан Ка Зв Б Н оо Н л 7.

О 1.

3.

6.

ин 2.

4.

ос Л 5.

Рис.2 Структурно-механические свойства тканей корнеплодов моркови, в среднем за 2006-2007 гг..

Механическая прочность тканей сортов Лосиноостровская, НИОХ 336, Берликум и гибридов Канада F1, Звезда F1 существенно не различались.

Наименее прочной тканью корнеплодов отличались гибриды Нандрин и Олимпиец.

Потери при измельчении всех сортов и гибридов моркови, кроме гибрида Звезда F1, были в интервале 1,3-1,6% для кубиков, 3,0-3,5% для брусочков (табл. 5). Статистически достоверного отличия между сортами не было выявлено, т.к. форма корнеплодов этих сортов цилиндрическая - наиболее пригодная к измельчению. Среди исследуемых сортов моркови гибрид -9 Звезда F1 с конусовидной формой корнеплода имел наибольшие потери при измельчении на кубики и брусочки (2,1 и 4,0% соответственно).

Таблица 5. Потери при измельчении корнеплодов моркови, в среднем за 2006-2007 гг..

Сорта и гибриды Потери при резке на Потери при резке кубики, % на брусочки, % 1.Лосиноостровская (контроль) 1,3 3, 2. Нандрин F1 1,3 3, 3. Звезда F1 2,1 4, 4. Олимпиец F1 1,5 3, 5. Канада F1 1,4 3, 6. НИОХ 336 1,6 3, 7. Берликум 1,5 3, НСР05 0,3 0, После 6 месяцев хранения прочность тканей сердцевины и флоэмы моркови, обработанной биоконсервантом, значительно была выше, чем у бланшированных образцов (рис.3). Наименее плотной консистенцией тканей отличались гибриды Нандрин и Олимпиец. Все обработанные биоконсервантом «Лакти» полуфабрикаты из кабачка и моркови изучаемых сортов и гибридов по сравнению с контрольными (бланшированными) вариантами после хранения имели более плотную консистенцию тканей, что существенно отражалось на товарном качестве конечного продукта.

р дл н е а р жн е д и, П е е ь о н п я е и с в га г/м м я F м ка F F F ку ец вс ин да да ли Х ро пи др на О ез ер ст им И ан Ка Зв Б Н оо Н л 7.

О 1.

3.

6.

ин 2.

4.

ос Л 5.

Бланширование, сердцевина Лакти, сердцевина Бланширование, флоэма Лакти, флоэма Рис.3 Структурно-механические свойства замороженных полуфабрикатов из моркови после хранения, в среднем за 2007-2008 гг..

Органолептическая оценка полуфабрикатов из кабачка и моркови после хранения согласуется с результатами пенетрационных измерений. При тепловой обработке (бланширование) консистенция тканей овощей существенно размягчалась, по этой причине контрольным образцам была выставлена более низкая оценка.

- 10 На товарное качество полуфабрикатов из кабачка оказывали существенное влияние сортовые отличия. Обработанные биоконсервантом «Лакти» полуфабрикаты из кабачка сортов Черный Красавчик, Белоплодный, Скворушка, Аэронавт, Сосновский и гибрид Белогор F1 получили максимальные оценки за плотную консистенцию, хороший вкус и аромат, внешнюю привлекательность. Сорта кабачка Удалец, Ролик, Куанд, Грибовский 37, Якорь, Мячик, Голдена, Желтоплодный и Золотинка были признаны непригодными к обработке биоконсервантом и заморозке, так как образцы после обработки обладали лишенными упругости тканями, нежелательными внешним видом, вкусом и ароматом.

Результаты микробиологических исследований полуфабрикатов из овощей, показанные на примере моркови сорта НИОХ 336 и кабачка сорта Белоплодный, выявили различия между способами обработки и измельчения (табл. 7).

Таблица 7. Результаты микробиологических исследований замороженных полуфабрикатов из овощей после 6 месяцев хранения при t=-18°С, в среднем за 2007-2008 гг.

Вид Способ Показатели КМАФАнМ, БГКП, Патоген- Дрожжи, Плесени, обработки измель КОЕ/г масса ные, КОЕ/г КОЕ/г чения продукта, масса г продукта, г Кабачок сорт Белоплодный Бланшир. Кружки 9,0103 не обн. не обнар. 1,0102 1, (контроль) Кубик 2,0104 не обн. не обнар. 3,6102 2, Кружки 1,0102 не обн. не обнар. не обн. не обн.

«Лакти» Кубик 2,0102 не обн. не обнар. 1,0101 1, Морковь сорт НИОХ Бланшир. Брусочки 4,2104 не обн. не обнар. 1,5102 1, (контроль) Кубик 6,4104 не обн. не обнар. 2,3102 2, Брусочки 4,5103 не обн. не обнар. не обн. не обн.

«Лакти» Кубик 6,0103 не обн. не обнар. не обн. не обн.

СанПиН 5,0105 25 25 5,0102 5, Полуфабрикаты, обработанные «Лакти», имели более низкую обсеменённость бактериями, дрожжами и плесенью, по сравнению с бланшированными (контрольными) образцами. Варианты с более крупным измельчением (кружки кабачка и брусочки моркови) имели меньшую обсемененность, чем мелкие, т.к. при получении мелких кусочков (кубиков) - 11 увеличивается площадь механических повреждений и соответственно микробиологическая загрязненностью.

Микробиологические исследования замороженных ягод земляники после хранения представлены в таблице 8. Обсемененность микроорганизмами неодинакова по сортам и способу обработки. Обсемененность ягод контрольных образцов бактериями, дрожжами и плесенью выше, чем обработанных биоконсервантом «Лакти». Мойки ягод земляники в чистой воде не всегда достаточно для значительного подавления микрофлоры. Обработка ягод биоконсервантом «Лакти» гарантированно позволяет получать микробиологически безопасный продукт. Наибольшей обсемененностью, при двух способах обработки, отличались сорта Зенга Зенгана и Сударушка, т.к.

семянки этих ягод погружены в мякоть, что затрудняет удаление загрязнений во время мойки.

Таблица 8. Микробиологические показатели замороженных ягод земляники садовой после 6 месяцев хранения, в среднем за 2007-2008 гг..

пробиотиков, КОЕ/г продукта, в которой сальмонеллы, масса КМАФАнМ, КОЕ/г Дрожжи, плесени, микроорганизмов Патогенные, в т.ч не допускается, г БГКП в 1,0 г Содержание КОЕ/г Сорт Мойка в чистой воде (контроль) Ред Гонтлет 2,6103 — не обн. не обн. 1, Сударушка 8,1103 — не обн. не обн. 3, Юния Смайдс 6,5103 — не обн. не обн. 1, Зенга Зенгана 2,3104 — не обн. не обн. 6, Мойка в 2% водном растворе биоконсерванта «Лакти» Ред Гонтлет 2,1102 1,1103 не обн. не обн. не обн.

Сударушка 5,310 2,610 не обн. не обн. 2, 3 Юния Смайдс 3,0103 5,7102 не обн. не обн. не обн.

Зенга Зенгана 8,7103 8,9102 не обн. не обн. 3, ПДК по СанПиН не5,0104 не норм. не доп. 25 г не5, После хранения ягоды, обработанные биоконсервантом, исследовали на остаточную обсемененность пробиотическими микроорганизмами. Результаты анализов показали, что на поверхности всех изучаемых сортов остаётся от 2,6102 до 1,1103 КОЕ/г жизнеспособных полезных пробиотических микроорганизмов. Таким образом, плодоовощное сырьё, которое после - 12 дефростации употребляется в свежем виде, будет обладать лечебно профилактическим свойством.

Исследования химического состава свежего овощного сырья, а также дефростированного после 6 месяцев хранения позволили оценить потери питательных веществ по сортам от исходного их содержания в зависимости от способа предварительной обработки и измельчения. Результаты представлены на примере кабачка сорта Белоплодный и моркови сорта Лосиноостровская (табл. 9).

Таблица 9. Потери питательных веществ в замороженных измельченных овощах за период хранения, в среднем за 2007-2008 гг..

Показатель Потери, % Бланширование (контроль) Биоконсервант Лакти Кабачок сорт Белоплодный Кружки Кубики Кружки Кубики Fe 33,8 39,4 23,7 29, K 8,1 12,2 6,4 10, СРВ 21,4 30,6 20,0 24, -каротин 16,7 33,3 31,7 40, Сахара 14,3 36,7 12,3 22, Витамин С 71,3 77,5 42,0 51, Морковь сорт Лосиноостровская Брусочки Кубики Брусочки Кубики СРВ 59,1 61,4 44,9 50, -каротин 35,5 39,7 42,8 47, Сахара 47,7 50,6 39,9 41, Витамин С 50,0 56,3 35,4 41, В обработанных биоконсервантом «Лакти» полуфабрикатах кабачка и моркови потери сухих растворимых веществ, сахаров, витамина С, независимо от степени измельчения, были меньше, чем в контрольных (бланшированных) образцах, т.к. тепловая обработка увеличивает потери водорастворимых веществ. Бланширование также приводило к потери железа и калия в плодах кабачка. Потери -каротина контрольными (бланшированными) образцами были напротив меньше, т.к. в процессе бланширования инактивируются тканевые ферменты, что способствует лучшему сохранению натуральной окраски. Измельчение на более крупные кусочки при прочих равных условиях снижало потери питательных веществ в овощах, т.к. при более мелком измельчении увеличиваются механические повреждения и соответственно потери питательных веществ.

Ягоды земляники, обработанные биоконсервантом «Лакти» и контрольные образцы, по структурно-механическим показателям и - 13 химическому составу существенно не различались. Обработка «Лакти» не изменяла консистенцию тканей и химический состав ягод за период хранения.

Сортовые различия в большей степени определяли качество конечного продукта. Сорта Зенга Зенгана и Сударушка, как в свежем виде, так и замороженные, имели более плотную консистенцию тканей, поэтому из исследуемых сортов эти сорта наиболее пригодны к предлагаемому способу обработки биоконсервантом и замораживанию.

3.3 Влияние вибровоздействия при холодильной обработке измельченного овощного сырья на интенсивность процесса теплоотвода Результаты исследований показали, что при одинаковых параметрах охлаждающего воздуха измельченные морковь и кабачок, помещенные на вибростол, охлаждаются и замораживаются в целом быстрее на разных стадиях всего процесса холодильной обработки, чем при обычном способе замораживания с принудительной циркуляцией воздуха (контроль).

Продолжительность холодильной обработки измельченных овощей с применением вибровоздействия по сравнению с контролем сокращалось в среднем для кубиков на 21-25%, для кружков на 18-24%, как бланшированных, так и обработанных биоконсервантом «Лакти» (табл.10).

Таблица 10. Продолжительность холодильной обработки продуктов, в среднем за 2006-2007 гг..

Способ Морковь сорта Лосиноостровская Кабачок сорта Белоплодный заморажива Кубики Кружки Кубики Кружки ния Бланш. Лакти Бланш. Лакти Бланш. Лакти Бланш. Лакти Продолжительность холодильной обработки, мин.

Без вибрации 14,1 16,5 55,5 62,1 13,4 15,7 50,7 55, (контроль) Вибростол 11,2 12,3 45,4 47,3 10,3 11,6 41,8 45, НСР05 2,3 1,8 4,6 5,3 2,0 3,1 3,7 4, Применение вибровоздействия увеличивало значения коэффициента теплоотдачи во всех вариантах по сравнению с контролем (табл.11).

Вибрационное воздействие на продукт в процессе холодильной обработки интенсифицирует теплоотдачу от продукта к воздуху и сокращает общую продолжительность замораживания до 25% по сравнению с обычным способом замораживания в камере с принудительной циркуляцией охлаждающего воздуха. Чем меньше геометрические размеры продукта, подвергаемого холодильному воздействию, тем сильнее проявляется влияние вибрационного воздействия на теплообменные процессы (как итог - на продолжительность замораживания).

- 14 Таблица 11. Коэффициент теплоотдачи между продуктом и охлаждающим воздухом, Вт/(м2К) Способ замораживания Морковь сорта Кабачок сорта Лосиноостровская (кружки) Белоплодный (кружки) Бланширование Лакти Бланширование Лакти Без вибрации (контроль) 11,5 8,9 14,3 11, Вибростол 17,5 11,0 15,2 12, НСР05 1,2 0,9 0,4 0, 3.4 Экономическая эффективность применения биоконсерванта Лакти в предварительной обработке овощного сырья и технологии быстрого замораживания с использованием вибровоздействия Предлагаемый способ предварительной обработки плодоовощного сырья перед замораживанием позволяет исключить операцию бланширования из классической технологической цепочки и уменьшить затраты. Разность между затратами на бланширование и дополнительными затратами на проведение обработки биоконсервантом 1 т сырья определяет экономический эффект, который составил 44,3% (табл.12).

Таблица 12. Экономическая эффективность применения биоконсерванта Лакти на измельченных овощах Затраты на тепловую обработку 1 т Дополнительные затраты на обработку сырья бланширователем марки БК 1 т сырья биоконсервантом «Лакти» 1. Оплата труда 386,7 руб. 1. Стоимость биоконсерванта 333,3 руб.

2. Затраты на обслуживание 2. Стоимость транспортировки 66,6 руб.

оборудования:

-амортизация 4,9 руб.

-ремонт 11,1 руб.

-электроэнергия 500,3 руб.

3. Все затраты 903,0 руб. 3. Все затраты 399,9 руб.

4. Экономический эффект 503,1 руб. или 44,3 % Таблица 13. Экономическая эффективность применения вибровоздействия при замораживании измельченных овощей Энергетические затраты на замораживание 1 т сырья в 52,5 кВт/ч конвейерном скороморозильном аппарате ГК- С применением вибровоздействия продолжительность 10,5-13,1 кВт/ч холодильной обработки сокращается на 20-25% Стоимость 1 кВт/ч эл. энергии 2,7 руб.

Экономический эффект 28,3-35,4 руб./т - 15 Применение вибровоздействия позволяет сократить удельное энергопотребление на процесс замораживания до 25% или 35 руб./т сырья (табл.13).

ВЫВОДЫ 1. Установлены оптимальные концентрации биоконсерванта «Лакти», применяемые для обработки плодоовощного сырья перед его замораживанием.

Концентрации биоконсерванта «Лакти» 0,5% при 5-10 минут выдержки и 1% при 1-2 минутах для измельченных плодов кабачка и корнеплодов моркови, а также 2%-ый раствор при выдержке 1-2 минуты для ягод земляники позволяют снизить микробиологическую обсемененность сырья ниже требований СанПиН.

2. Обработку измельченных корнеплодов моркови, плодов кабачка и ягод земляники возможно проводить с использованием яблочного уксуса (1% водный раствор при выдержке 3 минуты и 0,5% раствор при 10 минутах для полуфабрикатов из моркови, 1% раствор при 2 минутах для полуфабрикатов из кабачка и 2% раствор при 2 минутах для ягод земляники).

3. Применение для обработки измельченного овощного сырья и ягод земляники биоконсервантов «Ацети» и «Пропи» в концентрациях 0,5-2% придавали продукции несвойственный для неё привкус и аромат, а при использовании высокой концентрации биоконсерванта «Ацети» (3% водный раствор) продукция приобретала менее интенсивную окраску тканей.

4. Наиболее урожайными из 15 исследованных сортов и гибридов кабачка установлены Удалец, Черный Красавчик, Белоплодный, Скворушка, Ролик, Якорь, отличающиеся высоким выходом товарных плодов (выше 95%).

5. Морфологические особенности плодов кабачка и их механическая прочность тканей определяли выход и потери готовой измельченной продукции. Индекс плода сортов Черный Красавчик и Аэронавт (25,0 и 24,6%) способствовал снижению потерь при измельчении на кружки в среднем на 3,5%. Форма плодов и механическая прочность тканей у сортов Сосновский, Белоплодный, Скворушка, Аэронавт и гибрида Белогор F1 определили их использование для измельчения на кубики (1010 мм).

6. Полуфабрикаты из кабачков, измельченных на кубики (1010 мм), сохранили высокий состав минеральных и пластических веществ у сортов и гибридов: Удалец, Белоплодный, гибрид Белогор F1, Скворушка, Аэронавт, Сосновский, Грибовский. Более крупное измельчение (на кружки) сырья способствовало снижению потерь минеральных веществ в готовом продукте в среднем на 5,5%.

7. Обработанные биоконсервантом «Лакти» измельченные плоды кабачка сортов Аэронавт, Белоплодный, Скворушка, Сосновский, Черный Красавчик и - 16 гибрид Белогор F1 отличались наименьшей влагоотдачей тканей (10,0-20,2%) в процессе дефростации и наибольшей прочностью тканей мякоти (0,7-1,1 г/мм2) и семенной камеры (0,3-0,5 г/мм2). Тепловая обработка (бланширование) измельченного сырья из плодов кабачка всех сортов и гибридов снизила прочность тканей и повысила влагоотдачу при дефростации в среднем на 30%.

8. Органолептическая оценка полуфабрикатов из плодов кабачка и корнеплодов моркови всех исследованных сортов и гибридов подтвердила преимущество способа обработки сырья биоконсервантом «Лакти» перед замораживанием по сравнению с традиционным способом обработки сырья (бланшированием). Наиболее пригодными сортами и гибридами оказались:

Черный Красавчик, Белоплодный, гибрид Белогор F1, Скворушка, Аэронавт, Сосновский.

9. Для получения полуфабрикатов из корнеплодов моркови наиболее пригодны сорта и гибриды с цилиндрической формой корнеплода. У сортов и гибридов Лосиноостровская, НИОХ 336, Берликум, Канада F1, Нандрин F1, Олимпиец F1 потери при измельчении составили 1,3-3,5%. Максимальные потери при измельчении отмечены у гибрида Звезда F1 с конической формой корнеплода. Наибольшей прочностью тканей сердцевины и коры отличались гибриды Нандрин F1 и Олимпиец F1.

10. Величина потерь при измельчении на мелкие кубики (1010 мм) плодов кабачка в первую очередь зависит от прочности тканей плода.

Подобной зависимости при измельчении корнеплодов моркови не установлено, в большей степени величина потерь зависит от формы корнеплода.

11. Обработка биоконсервантом «Лакти» измельченного сырья из корнеплодов моркови в значительной степени сохранила прочность тканей и высокую пищевую ценность готового продукта. Применение бланширования снизило прочность тканей измельченной моркови в среднем на 33,4% по всем семи исследованным сортам и гибридам.

12. Определены сорта земляники садовой Сударушка и Зенга Зенгана с наиболее высокой плотностью тканей ягод (8,1 и 8,2 г/мм2), средней массой (18,5 и 17,3 г), а также высокой урожайностью.

13. Обработка ягод земляники всех исследованных сортов требует более высокой концентрации биоконсерванта «Лакти» (2% водный раствор при 1- минутах выдержки) по сравнению с измельченными овощами, т.к. поверхность ягод имеет семянки с разной степенью погруженности в ткань и загрязненности.

14. Способ обработки полуфабрикатов из плодов кабачка, моркови и ягод земляники биоконсервантом «Лакти» в оптимальной концентрации позволяет снизить поверхностную микробиологическую обсемененность продуктов до - 17 безопасных значений, сохранить высокую пищевую ценность и прочность тканей. Замороженные продукты имеют повышенную биологическую ценностью за счет наличия на их поверхности жизнеспособных пробиотических микроорганизмов (от 2,6102 до 1,1103 КОЕ/г), что придаёт продукции лечебно-профилактическое свойство.

15. Экономическая эффективность обработки измельченного овощного сырья с использованием биоконсерванта «Лакти» в процессе мойки перед замораживанием взамен операции бланширования составила 503,1 руб. на 1 т продукции.

16. Применение вибрационного воздействия при замораживании измельченных овощей интенсифицирует процесс теплообмена и позволяет сократить удельное энергопотребление до 25%, при этом сохраняется высокое товарное качество и пищевая ценность быстрозамороженных полуфабрикатов.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 1. Рекомендуется для обработки биоконсервантом «Лакти» сырьё из плодов кабачка перед замораживанием следующих сортов и гибридов:

-Черный Красавчик и Аэронавт, измельченные на кружки (толщина 10 мм);

-Аэронавт, Сосновский, Белоплодный, Скворушка и гибрид Белогор F1, измельченные на кубики (1010 мм).

2. Рекомендуется применять перед замораживанием для обработки полуфабрикатов из плодов кабачка биоконсервант «Лакти» в процессе мойки:

-1% водный раствор, выдержка 1-2 минуты для измельченных плодов кабачка (кружки толщиной 10 мм, кубики 1010 мм);

-0,5% водный раствор, выдержка 5-10 минуты при обработке измельченных плодов кабачка (кружки толщиной 10 мм, кубики 1010 мм).

3. Рекомендуется использовать для производства замороженных полуфабрикатов корнеплоды следующих сортов и гибридов моркови:

Лосиноостровская, НИОХ 336, Берликум, Канада F1, Нандрин F1, Олимпиец F1. Предварительную обработку измельченного сырья на кубики (55 мм) и брусочки (2555 мм) из моркови перед замораживанием проводить с применением биоконсерванта «Лакти» в концентрации 1% водный раствор с выдержкой 1-2 минуты и 0,5% водный раствор с выдержкой 5-10 минут.

4. Для обработки биоконсервантом «Лакти» ягод земляники перед замораживанием рекомендуются сорта Сударушка и Зенга Зенгана.

Концентрация биоконсерванта при обработке ягод - 2% раствор при выдержке 1-2 минуты.

- 18 5. Рекомендуется при замораживании измельченного овощного сырья применение вибрационного воздействия с целью создания псевдоожиженного слоя и снижения продолжительности холодильной обработки продуктов.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ 1 Авилова С.В., Мучкин Е.В. Совершенствование способов обработки полуфабрикатов из овощей // Доклады ТСХА. – М.: 2007. Вып. 279, Ч.2. – С.

185-186.

2. Авилова С.В., Грызунов А. Мучкин Е.В. Совершенствование предварительной обработки плодоовощного сырья перед быстрым замораживанием // Доклады ТСХА. – М.: 2007. Вып. 279, Ч.1. – С. 462-465.

3. Авилова С.В., Мучкин Е.В. Совершенствование способов предварительной обработки стручковой фасоли перед замораживанием // Сборник статей Международной научной конференции молодых ученых и специалистов, посвящённой 120-летию академика Н.И.Вавилова – М., 2007. – С. 298-301.

4. Авилова С.В., Мучкин Е.В. Интенсификация процесса теплообмена при замораживании овощей с применением вибрационной установки // Международная научная конференция молодых учёных и специалистов, посвящённая выдающимся педагогам Петровской академии: сборник статей – М.: Издательство РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева, 2008. – С. 122-125.

5. Грызунов А.А., Каухчешвили Н.Э., Мучкин Е.В. Безопасное сохранение плодоовощного сырья в замороженном состоянии, готового к употреблению без обязательной тепловой обработки // Тезисы международной научно-практической конференции «Практические аспекты сезонного производства мороженого и замороженной продукции» - М., 2008. – С. 7-8.

6. Грызунов А.А., Каухчешвили Н.Э., Мучкин Е.В. Замороженные витамины // Производство и реализация мороженого и быстрозамороженных продуктов. №4. - 2008. - С. 38-39.

7. Грызунов А.А., Каухчешвили Н.Э., Мучкин Е.В. Новые виды замороженных продуктов из растительного сырья // Вестник Международной академии холода. – Санкт-Петербург•Москва, 2008. - Вып. 3. – С. 44-46.

8. Авилова С.В., Грызунов А.А., Каухчешвили Н.Э., Мучкин Е.В. Новые подходы к производству быстрозамороженных высоковитаминных продуктов из плодоовощного сырья // Сборник статей международной научно практической конференции «Нанобиотехнологии в сельском хозяйстве». – М., 2008. – С. 291-294.

9. Каухчешвили Н.Э., Мучкин Е.В. Исследование процесса теплообмена при замораживании овощей с применением механической вибрации // Холодильная техника. – 2009. - Вып. 7. – С. 47-49.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.