Технология получения пюре из плодов облепихи

Анализ научной литературы показал, что многочисленные разработки с использованием плодов облепихи затрагивают узкий ассортимент пищевых продуктов – в основном соки, а также мучные кондитерские изделия с использованием облепихового жмыха [6].

В данной работе приведена целесообразность получения пюре из плодов облепихи. Технология производства пюре достаточно проста и позволяет выпускать его в больших количествах. Кроме того, выбор оптимальных режимов обработки позволит максимально сохранить пищевые вещества, сократить потери массы, обеспечить высокие вкусовые качества и хорошую перевариваемость продукта.

Цель работы . Разработка рецептуры и модели технологических процессов получения пюре из плодов облепихи крушиновидной (Hippophae rhamnoides L.).

В соответствии с целью поставлены следующие задачи :

• 1.    Провести анализ соответствия безопасности и товарного качества облепихового пюре.

• 2.    Разработать модель и методику исследования для обоснования эффективных технологических процессов получения пюре из плодов облепихи с учетом биохимических показателей сырья.

Для решения поставленных задач в работе использовались общепринятые методы испытаний. Статистическая обработка экспериментальных данных и определение достоверности различий проводились с помощью пакетов Statistica 6.0 и DataFit 8.0.

Для разработки рецептуры пюре использовали сорт облепихи Чуйская, обладающий высокими товарно-технологическими свойствами и оптимальными биохимическими характеристиками [4].

Была проведена оценка безопасности и качества продуктов переработки из плодов облепихи. Результаты органолептических и физико-химических показателей качества свидетельствуют, что пюре из плодов облепихи является ценным в пищевом отношении сырьем (табл.). В ходе исследований установлено, что пюре из плодов облепихи по микробиологическим показателям соответствует требованиям ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», Федерального закона «Технический регламент на соковую продукцию из фруктов и овощей» №178-ФЗ, а также СанПиН 2.3.2.1078-01 [1–3, 5].

Пищевая и биологическая ценность продуктов переработки плодов облепихи

Показатель	Значение
	Пюре натуральное	Пюре с добавлением сахара
Массовая доля растворимых сухих веществ, x,%	46,89±0,57	63,92±1,12
Общее содержание сахаров, y,%	4,02±0,2	26,03±1,1
Массовая доля титруемых кислот, z,%	1,2±0,008	0,9±0,05
Массовая доля каротиноидов, мг/100 г	12,9±0,02	12,7±0,31
Массовая доля витамина С, мг/100 г	41,9±0,09	43,1±0,42
Массовая доля витамина Е, мг/100 г	11,0±0,36	11,7±0,03
Массовая доля витамина РР, мг/100 г	0,83±0,3	0,87±0,1
Энергетическая ценность, 100 г/ккал	240	272

Схема технологических процессов производства продуктов переработки из плодов облепихи представлена в виде информационно-логической модели, на которой даны обозначения звеньев и интенсивностей переходных процессов (рис. 1).

Для модельного представления процессов в технологической линии предлагается следующая система дифференциальных уравнений, зависящая от параметров x, y, z:

W j ⁽t, x, y, z) = A _v J • W_v(t, x, y, z) - Л J ₀ • W [ (t, x, y, z) + A_{e I} • W _{£ (t)} ,

W_o⁽t, x, y, z) = ^ ₀ • W j ⁽t, x, y, z) - A ом • W_o (t, x, y, z) , Wm (t, x, y, z) = A o м • W o (t, x, y, z) - A мz • W_M (t, x, y, z) , W_z⁽t, x, y, z) = Л мz • W m ⁽t, x, y, z) - A z r • W_z (t, x, y, z) ,

W_R⁽t, x, y, z) = A z r • W z ⁽t, x, y, z) - Л R _P • W R ⁽t, x, y, z) - Л r_Ps • W_R(t, x, y, z) , W_P(t,x,y,z) = A p r • W R (t,x,y,z) - A p _T • W_P(t,x,y,z) ,

W_P s ⁽t, x, y, z) = A rps • W r ⁽t, x, y, z) + A _s p s • W_s⁽t, x, y, z) - A p st s • W_P s (t, x, y, z)

W_T (t, x, y, z) = A p t • W p (t, x, y, z) - A t_f • W t (t, x, y, z) ,

W_T s ⁽t, x, y, z) = A p st s • W p s ⁽t, x, y, z) - A t sf s • W t s ⁽t, x, y, z) ,

W_F (t, x, y, z) = A tf • W T (t, x, y, z) - A f_h • W F (t, x, y, z) ,

WFs (t, x, y, z) = At sf s • Wt s (t, x, y, z) - A f sh • Wf s (t, x, y, z), WH (t, x, y, z) = Afh • Wf (t, x, y, z) + A f sh • Wf s (t, x, y, z), где t – время, ч; x – содержание сухих веществ, %; y – содержание сахаров, %; z – содержание кислот в пюре из плодов облепихи, %; Wε(t) –случайный гауссовский процесс.

Рис. 1. Информационно-логическая модель технологических процессов производства пюре из плодов облепихи

Начальные условия: W v (0)=v (начало процесса – в начальный момент времени), t=0, W V (0)=v, W I (0)=0, W O (0)=0, W M (0)=0, W I (0)=0, W P (0)=0, W Ps (0)=0, W S (0)=s, W T (0)=0, W Ts (0)=0, W F (0)=0, W Fs (0)=0, W H (0)=0 вместе с предложенной системой дифференциальных уравнений определяют задачу Коши. В результате вычислительного эксперимента при различных значениях интенсивностей процессов установлено, что решение задачи Коши для системы дифференциальных уравнений, зависящей от параметров x, y, z, является моделью динамики технологических процессов.

Содержание сухих веществ (х) для пюре натурального изменяется в диапазоне от 46,233 до 47,215 %, причем оптимум достигается в точке х0=46,925 % (рис. 2); для пюре с сахаром – от 63,547 до 64,211 %, х0=63,898 % (рис. 3).

Рис. 2. Выход пюре натурального в зависимости от содержания сухих веществ при y=4,02 %, z=1,2 %

Рис. 3. Выход пюре с сахаром в зависимости от содержания сухих веществ при y=26,03 %, z=0,9 %

Содержание сахаров (y) для пюре натурального находится в диапазоне от 3,987 до 4,225 %, оптимум достигается в точке y0=4,031 % (рис. 4); для пюре с сахаром – от 24,999 до 26,251 %, y0=26,281 % (рис. 5).

Рис. 4. Выход пюре натурального в зависимости от содержания сахаров при х=46,89 %, z=1,2 %

Рис. 5. Выход пюре с сахаром в зависимости от содержания сахаров при х=63,92 %, z=0,9 %

Расчеты при соотношении 1:1 (пюре:пюре с сахаром) при различных значениях загружаемой массы сырья v показали асимптотическую устойчивость процесса: выход продукта с сахаром со-VV ставляет —(1 + о), без сахара - —; заполнение звена хранения начинается с критической точки tk

= 3,52 ч независимо от начальной загружаемой массы сырья v. По завершении технологического

Vo                Va процесса из загружаемой массы V + — получено пюре, где — - прибавка за счет введения саха- ра (рис. 6).

Рис. 6. Сравнение динамического производства продукта с сахаром (F s ) и без сахара (F): а - при соотношении 1:1; б - при соотношении 2:3, о=0,2

б

Аналогичные    эксперименты     на    компьютере    при     соотношении    2:3

(пюре:пюре с сахаром) показали, что выход продукта из загруженной массы сырья v для пюре с са-

3 V                    2 V                             3 V

3V a -

харом составляет — (1 + a), а без сахара — . Общий выход составляет V + — а, где прибавка за счет введения сахара. В результате лабораторных исследований при различных соотношениях пюре:пюре с сахаром методом хронометража построены эмпирические зависимости Ԝ ∗ (t). Так, при соотношении 2:3 максимальное отклонение эмпирической кривой от теоретической (расчетной по модели) составляет 2,57 % (рис. 7).

Рис. 7. Динамики производства продукта с сахаром (F_s): W Fs (t) - теоретическая кривая, W* Fs (t) - эмпирическая кривая

В целом при различных соотношениях пюре:пюре с сахаром эмпирическая кривая Ԝ ^∗ (t) отклоняется от теоретической W FS (t) не более чем на 5 %. Случайность процессов обусловлена неоднородностью загружаемого сырья, поэтому кривая динамики, полученная в лабораторных условиях, отличается от расчетов на компьютере. Следовательно, разработанная модель может быть использована для прогнозных целей. Выход пюре натурального из плодов облепихи по представленной схеме составляет 77 %. Оптимальное соотношение компонентов в пюре с сахаром: 1: 0,2 (пюре : сахар).

Выводы. Таким образом, продукты переработки из плодов облепихи являются ценным и безопасным сырьем, что позволяет использовать их в качестве самостоятельного продукта и как физиологически функциональный наполнитель для традиционных продуктов питания. Пюре нату- ральное и пюре с сахаром из плодов облепихи по показателям безопасности и качества отвечают требованиям действующей нормативной документации.