Питание является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье населения. Правильное питание способствует профилактике заболеваний, продлению жизни людей, повышению их работоспособности и создает условия для адекватной адаптации их к окружающей среде. В связи с этим, в последнее время во всем мире резко возросло внимание научной общественности к проблемам, связанным с питанием.
К приоритетным направлениям современной науки о питании относятся организация рационального и сбалансированного питания, профилактика заболеваний, связанных с дефицитом полноценных белков, витаминов, макро-и микроэлементов и других незаменимых факторов питания.
Пищевая и перерабатывающая промышленность является главным звеном в структуре агропромышленного комплекса. Основные задачи, стоящие перед работниками данной отрасли промышленности на ближайшую перспективу, сформулированы в «Концепции государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации на период до 2005 года», одобренной Постановлением Правительства РФ № 917 от 10.08.98 г. В ней предусмотрено, в частности, «создание технологий производства качественно новых пищевых продуктов с
направленным изменением химического состава, соответствующим
потребностям организма человека, в т.ч. продуктов...
лечебно-профилактического назначения для предупреждения различных
заболеваний и укрепления защитных функций организма...».... В последнее время представление о здоровом питании получило развитие в теории, так называемого, функционального питания , согласно которой в современных условиях питанию должны быть приданы новые дополнительные функции помимо поддержания нормальной жизнедеятельности человека.
Считается, что основной путь получения продуктов функционального питания — это создание разнообразных добавок, в том числе с повышенными пищевыми и биологическими свойствами.
В связи с этим перед пищевой промышленностью стоит задача создания таких продуктов питания, которые, не являясь лечебными, помогали бы организму справляться с трудностями, вызванными болезнями, плохой экологией, профессиональными чрезмерными нагрузками, стрессовыми ситуациями, возрастными изменениями и др.
Большая часть пищевых добавок, используемых в промышленности, получается химическим путем. К ним относятся ароматизаторы, красители, подсластители, эмульгаторы и др. В то же время различное растительное сырье, например, плоды, ягоды, овощи являются настоящей кладовой белков, пищевых волокон, витаминов, полисахаридов, ароматических, красящих, минеральных веществ, органических кислот и др.
В связи с этим особый интерес приобретает чеснок, который с давних пор известен уникальным комплексом свойств, позволяющих благоприятно воздействовать на организм сразу в нескольких направлениях.
По своим функциям вещества чеснока многообразны: одни обеспечивают сбалансированность питания, другие- обладают целебными свойствами, третьи — помогают организму быстро восстанавливать жизненный тонус.
По своему химическому составу чеснок чрезвычайно ценное растение.
Питательная ценность чеснока обусловлена, в основном, содержанием в нем до 40% растворимых сухих веществ, более 58% инулина (в сухих зубках), до 13,3% — белковых веществ. Инулин чеснока, относится к растворимым пищевым волокнам, содержащим фруктозу, что делает чеснок ценным диетическим продуктом питания.
Содержание в чесноке аскорбиновой кислоты, витаминов группы В, пектина, полисахаридов, аминокислот и других ценных биологически активных веществ дает основание использовать его для получения разнообразных продуктов функционального назначения.
Особо резкий запах и острый вкус чеснока зависят от содержания в нем эфирного масла, количество которого колеблется в пределах от 0,1 до 0,2%).
Составной частью сока чеснока из листьев, свежих побегов, корней, плодов, луковиц являются также фитонциды, обуславливающие бактерицидные и фунгицидные свойства, вызывающие обычно столь быструю гибель бактерий, что это явление можно сравнить с действием высокой температуры или консерванта.
Несмотря на уникальные свойства чеснока, использование его довольно ограничено.
Чеснок, как пряно-вкусовое растение помимо употребления в свежем виде, находит применение при солении и мариновании различных овощей, изготовлении колбасных и мясных изделий, а также как необходимая острая приправа ко многим блюдам в кулинарии. Однако, следует отметить чрезмерно острый вкус и специфический аромат эфирного масла чеснока не позволяет в полной мере использовать белково-углеводный комплекс этого уникального природного продукта.
Следовательно, необходимость проведения исследований по разработке технологии комплексной переработки чеснока, направленных на раздель6 ное использование ценных составляющих чеснока - чесночного масла и белково-углеводного комплекса, очевидна.
Цель и задачи исследований.
Провести исследования по установлению технологических приемов, позволяющих максимально сохранить в готовых продуктах биологически активные вещества исходного сырья, разработать промышленную технологию комплексной переработки чеснока для создания расширенного ассортимента продукции функционального назначения с высокими качественными показателями.
Научная новизна:
- впервые получена эмпирическая модель процесса водной экстракции чеснока, позволяющая определить основные технологические показатели (степень извлечения белковых веществ, Сахаров и растворимых сухих веществ) в зависимости от условий ведения процесса;
- изучено влияние ступенчатого изменения рН среды на осаждение белковых фракций из водного экстракта чеснока;
- установлены параметры обработки чесночной массы сжиженным углекислым газом;
- впервые определен химический состав СОг-экстракта и эфирного масла, полученного из него;
- изучено влияние чесночного сиропа на агрегацию тромбоцитов плазмы крови человека, индуцируемую АДФ (аденозиндифосфорной) кислотой;
- разработана и научно обоснована промышленная технология комплексной переработки чеснока на основе разделения его на следующие составляющие: белково-углеводный комплекс и чесночное масло.
Новизна технического решения подтверждена двумя патентами № 2135051 «Линия переработки чеснока» и № 2135004 «Линия комплексной переработки чеснока», заявленными 13.10.97 г.
Основные положения:
- промышленная технология комплексной переработки чеснока;
- пищевая и биологическая ценность продуктов комплексной переработки чеснока;
- направления использования продуктов переработки чеснока для расширенного ассортимента пищевой продукции функционального назначения.
Практическая значимость работы заключается в разработке технологии комплексной переработки чеснока с использованием водной и СО2экстракций, процесса разделения белково-углеводного комплекса с целью получения чесночного масла, белковой пасты, сиропа и шрота для производства расширенного ассортимента пищевых продуктов функционального назначения с высокими качественными показателями. Указанная технология позволяет заменить трудно осуществимое в промышленных условиях дорогостоящее хранение озимого чеснока.
Аппаратурное оформление технологических процессов осуществлено с помощью типового оборудования, используемого на предприятиях консервной отрасли.
Разработаны ассортимент, рецептуры новых видов пищевой продукции функционального назначения, «Инструктивные указания по производству продуктов комплексной переработки
чеснока и их использованию при изготовлении разнообразной продукции
функционального назначения», утвержденные 17.12.2001 г.
Заключение:
- Проведен анализ литературных данных, включающий в себя сведения по химическому составу чеснока, его лечебно-профилактическому значению, показано современное состояние промышленной переработки чеснока и необходимость его использования для производства продуктов функционального назначения.
- Исследован процесс водного экстрагирования чеснока, получены уравнения регрессии, адекватно описывающие эксперимент. Установлены собственно экстрагирование при температуре 50 ±3оС в течение 30 мин.
- Определено, что из 1 т свежего чеснока получается (в кг): белковой пасты (W-86%) — 242; фруктозного сиропа (W-65%) — 417; СОг-экстракта, содержащего 44% эфирного масла и 48% жирной составляющей чесночного масла. — 2; шрота (W6%) — 42.
- Исследованы органолептические, физико-химические, химические и микробиологические показатели качества продуктов. Установлено, что все продукты комплексной переработки чеснока обладают высокой пищевой и биологической ценностью и могут быть использованы в качестве добавок при изготовлении различных пищевых продуктов функционального назначения.
- Установлено, что в процессе переработки сохраняется важнейшее свойство свежего чеснока — тормозить агрегацию тромбоцитов плазмы крови человека, индуцируемую АДФ (аденозиндифосфорной) кислотой.
- Разработаны технологические параметры процесса СОг экстрагирования дробленой чесночной массы в докритической стадии; влажность массы — 11%; соотношение (продукт : наполнитель) — 1 : 3,0. Продолжительность — 40 мин.
- Впервые изучен химический состав СОг-экстракта и эфирного масла из него с помощью хроматографического и хроматомасс спектрометрического анализа данных продуктов. Обнаружено 36 серосодержащих компонентов.
- Разработаны технологические схемы:
- комплексной переработки чеснока на белковую пасту, фруктозный сироп и шрот;
- комплексной переработки чеснока с использованием СОг-экстракции для получения чесночного масла, белковой пасты, фруктозного сиропа и шрота.
- Разработана операторная модель и произведен подбор оборудования для технологической линии комплексной переработки чеснока производи тельностью 70 кг/ч (по исходному сырью).
- Разработан ассортимент продукции функционального назначения.
- Разработаны и утверждены «Инструктивные указания по промыш ленному производству продуктов
комплексной переработки чеснока и их использованию при изготовлении
пищевой продукции функционального назначения», утвержденные 17.12.2001 г.