Разработка технологии мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами

Дарья Митрошина

Разработка технологии мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами

На сегодняшний день биохимический состав кондитерской продукции нуждается в значительной корректировки – повышении содержания биологически-активных веществ (БАВ), пищевых волокон при одновременном понижении калорийности и сахароемкости, в следствие этого создание кондитерских изделий, обогащенных необходимыми для организма человека нутриентами, считается актуальным направлением для развития кондитерской индустрии. Научная новизна работы заключается в обосновании и совершенствовании технологии производства мармелада, обогащенного полиненасыщенными жирными кислотами. Поскольку введение масла рыжика в качестве источника полиненасыщенных жирных кислот в рецептуру мармелада влечет за собой изменение структурно-механических характеристик продукта, были установлены закономерности изменения реологических характеристик мармелада, его формообразующей способности и сохранности полиненасыщенных жирных кислот в матрице мармеладного студня при комбинировании рецептурных ингредиентов. Определено соотношение компонентов мармелада, позволяющего получить продукт с оптимальными потребительскими свойствами.

Пищевая промышленность

Дипломы

Вуз: Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (МГУТУ им. КГ. Разумовского)

ID: 5f33d745cd3d3e0001b7d46b

UUID: cb2686d0-bebf-0138-17fb-0242ac180006

Язык: Русский

Опубликовано: больше 4 лет назад

Просмотры: 374

18.58

Дарья Митрошина

Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (МГУТУ им. КГ. Разумовского)

Комментировать 1

Рецензировать 1

Скачать - 1,3 МБ

Поделиться работой

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ ИМ. К.Г. РАЗУМОВСКОГО (ПЕРВЫЙ КАЗАЧИЙ УНИВЕРСИТЕТ) (ФГБОУ ВО МГУТУ им. К.Г.РАЗУМОВСКОГО (ПКУ)) Мега-факультет «Технологии пищевых продуктов и технологического менеджмента» Кафедра «Технологии продуктов из растительного сырья и парфюмерно-косметических изделий» Направление подготовки – 19.04.02 Продукты питания из растительного сырья Допущен к защите: Зав. кафедрой д.т.н., профессор ________________ (Славянский А.А.) «___» __________2020 г. КОМПЛЕКСНАЯ ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА Митрошиной Дарьи Петровны на тему: «Разработка технологии мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами» _______________________________________________________________ Проект: «Производство мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами» д.т.н., профессор Славянский Анатолий Анатольевич Научный руководитель подпись (ученая степень, ученое звание, фамилия, инициалы) Руководитель ОП подпись (ученая степень, ученое звание, фамилия, инициалы) подпись (фамилия, инициалы) д.т.н., профессор Восканян Ольга Станиславовна Митрошина Дарья Петровна Студент Москва 2020 г.

СОДЕРЖАНИЕ Стр. ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................. 5 ГЛАВА 1.0. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА МАРМЕЛАДА ................................................................... 12 1.1. Основные аспекты теории сбалансированного питания ............................ 12 1.2. Теория окисления углеводородов ................................................................ 16 1.3. Физико-химические основы студнеобразования ........................................ 19 1.4. Теоретические основы образования эмульсий ........................................... 21 1.5. Мицеллярная теория строения высокомолекулярных соединений .......... 22 1.6. Классификация мармеладных изделий ........................................................ 25 1.7. Маркетинговое исследование рынка мармеладных изделий .................... 30 Выводы по первой главе ....................................................................................... 34 ГЛАВА 2.0. РАЗРАБОТКА МАРМЕЛАДА, ОБОГАЩЕННОГО ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫМИ ЖИРНЫМИ КИСЛОТАМИ..................... 36 2.1. Обоснование технологии получения мармелада специального назначения.............................................................................................................. 36 2.2. Анализ известных способов и их особенностей для получения мармеладных изделий ........................................................................................... 40 2.3. Научное обоснование выбора полиненасыщенных жирных кислот для производства мармелада ....................................................................................... 45 2.4. Научно-практические аспекты производства обогащенного мармелада . 66 2.5. Физико-химические свойства разработанного мармелада ........................ 74 Выводы по второй главе ....................................................................................... 85 ГЛАВА 3.0. ПРОДОВОЛЬСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ....................... 87 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................. 107 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ..................................... 109 4

ВВЕДЕНИЕ Большое значение пищевой промышленности на сегодняшний день связано с тем, что она, как правило, не только удовлетворяет растущие потребности и нужды населения планеты в ряде важнейших продуктов питания, но также она всецело отражает качество жизни населения в стране. Население планеты стремительно растет каждую неделю приблизительно на 1 млн 200 тыс. человек. Однако на сегодняшний день особенно остро стоит проблема дефицита основных микро- и макронутриентов, таких как белки, полиненасыщенные жирные кислоты, пищевые волокна, витамины. Кондитерская промышленность является высоко прибыльной и входит в десятку отраслей пищевой промышленности образующих бюджет страны. В России за вторую половину XX в. в несколько раз увеличилось потребление кондитерской продукции и на сегодня оно составляет примерно 3,5 кг в год на душу населения. Около 500 тыс. т карамели, 770 тыс. т мучных кондитерских изделий и 325 тыс. т шоколада российские граждане потребляют в год [31]. Ассортимент кондитерских изделий, выпускаемых на отечественных предприятиях, в основном, состоит из шоколада различных видов и продуктов на его основе, сахаристых изделий, таких как мармелад, зефир, пастила, карамель, а так же различных мучных кондитерских изделий. Именно поэтому кондитерская промышленность является одним из крупнейших потребителей продукции сахаро-рафинадных и мукомольных производств. На сегодняшнее время мощности российских кондитерских предприятий составляют около 3,5 млн т продукции в год, однако они не до конца загружены из-за большого количества импортной продукции. В настоящее время Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации представляет собой одно из важнейших направлений, для поддержания национальной безопасности государства. Согласно Доктрине, сохранение здоровья и трудоспособности населения – это одна из 5

приоритетных задач государства для обеспечения экономического и социального развития страны. Основные ключевые аспекты продовольственной безопасности необходимо рассматривать не только в условиях объединения стран, но и в кризисных ситуациях их разъединения. Сейчас наиболее актуальным является вопрос о импортозамещении пищевой продукции и сырья на национальном продовольственном рынке, вызванного рядом санкций по отношению к РФ, что, несомненно, является благоприятным направлением для развития экономики страны. Кондитерскую отрасль РФ образуют приблизительно 1500 фирмпроизводителей, причем в это число входит и около 150 крупных и средних предприятий, производящих 55% общего объема годового оборота продукции [2]. Прогноз производства кондитерских изделий представлен в табл. 1. Таблица 1 - Прогноз производства кондитерских изделий, тыс. т Прогноз производства кондитерских изделий Основные группы кондитерских изделий Сахаристые (карамель, драже, конфеты глазированные, мармеладо-пастильные изделия, ирис, халва и др.) Шоколад и шоколадные изделия 2020 г. ИнноваИнерциционный онный 2030 г. Инновационный Инерционный 1514 1348 1567 1394 256,2 235,3 271,2 254,9 Восточные сладости 47,2 35,31 44,95 30,98 Сухой какао-порошок 9 7,49 9,49 8,92 К тому же кондитерская промышленность широко экспортируется за пределы России. Увеличение доли экспорта кондитерских изделий стало наблюдаться с 2016 года. На ноябрь 2017 года были отмечены самые высокие 6

поставки кондитерской продукции для этого месяца и за последние десять лет – 51 тыс. т на сумму 122 млн. долларов. Отчасти рост экспорта кондитерских изделий был связан с сокращением импорта сладостей в 2015 и 2016 гг. Кондитерские изделия занимают четвертое место в структуре всего экспорта товаров АПК. Россия – это единственная страна, которая экспортирует кондитерскую продукцию больше, чем импортирует (рис.1) [51]. Экспорт 12% Импорт 7% Внутреннее потребление 81% Рисунок 1 – Баланс кондитерских изделий Экспорт кондитерских изделий из России в 2019 году составил 1,3 миллиарда долларов, поскольку отрасль остается одним из драйверов роста экспорта продукции АПК. Отечественные кондитерские изделия поставляются более чем в 90 стран мира, а объем их экспорта по итогам прошлого года составил 1,3 миллиарда долларов. К 2024 году этот показатель должен составить 2,4 миллиарда долларов [51]. Объем производства кондитерской продукции в 2019 году в России составил 3,9 миллиона тонн. Выпуск шоколада и какаосодержащих пищевых продуктов (в неупакованном виде) вырос на 17,6%, а печенья, пряников и вафель — на 3,8%. 7

Одновременно увеличивается число предприятий: в 2019 году в России открылись крупные производства во Владимирской и Тульской областях, а также в Москве. Актуальность исследования обусловлена тем, что ранее проблемы несбалансированного питания были предметом медицинских дискуссий отдельных разделов науки, а в настоящий момент они являются предметом серьезного анализа. На сегодняшний день не наблюдается ощутимого смещения акцентов от медицинских мер сохранения трудоспособности человека в сторону создания профилактической системы с использованием продуктов питания, как основных факторов снижения негативного влияния окружающей среды и условий труда на здоровье, трудоспособность и эффективность деятельности человека. В связи с вышесказанным, биохимический состав кондитерской продукции нуждается в значительной корректировки – повышении содержания биологически-активных веществ (БАВ), пищевых волокон при одновременном понижении калорийности и сахароемкости, обогащенных в следствие необходимыми этого для создание организма кондитерских человека изделий, нутриентами, считается актуальным направлением для развития кондитерской индустрии. Проблематика исследования заключается в том, что важным недостат ком кондитерских изделий считается буквально абсолютная недоступность на биохимическом уровне различных биологически активных веществ (БАВ) ввиду применения скудного по витаминно-минеральному составу сырья (сахар белый, патока и др.), а так же дополнительного разрушения БАВ в ходе технологической переработки. Утвержденной в РФ нормой потребления полиненасыщенных жирных кислот составляет для взрослых 6-10%, а для детей 5-10% от калорийности суточного рациона, однако в России наблюдается недостаточное потреблении продуктов и препаратов, содержащих ПНЖК, которые употребляют не более 3% населения, что может провоцировать целый ряд заболеваний и патологических состояний (ожирение, атеросклероз, снижение 8

когнитивных процессов, иммунитета и др.), в связи с чем существует необходимость создания новых продуктов здорового питания, удовлетворяющих потребности населения в незаменимых для организма человека ПНЖК. В связи с вышеперечисленным объектом исследования была выбрана технология производства мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами, позволяющего решить проблему профилактики возникновения нарушений липидного обмена. Предметом исследования был выбран мармелад, содержащий в своей рецептуре натуральное растительное сырьё, которое способствует регенерации слизистых оболочек и способно адсорбировать тяжелые металлы в организме человека. Для создания, мармелада, обогащенного полиненасыщенными жирными кислотами, в ходе исследования была поставлена цель создать технологию его производства. В рамках поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: 1. Проанализировать существующие на рынке виды мармелада; 2. Осуществить подбор ингредиентов для производства мармелада; 3. Разработать и научно обосновать технологию производства мармелада; 4. Создать технологическую линию и обосновать выбор предпринятых технологических решений; 5. Исследовать физико-химические и органолептические показатели качества разработанного мармелада, как свежеприготовленного, так и в процессе хранения. Чтобы реализовать поставленную цель и задачи исследования, были сформулированы гипотезы: 9

1. Предполагается, что за счет сбалансированного состава мармелада удастся повысить устойчивость человека к инфекционным заболеваниям; 2. Предполагается, что разработка новых рецептур мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами расширит ассортимент кондитерских изделий на отечественном рынке. Особое внимание к изучению и анализу процессов студнеобразования мармеладных изделий и сбалансированному питанию, уделялось внимание в работах ученых: Покровского А.А.1, Уголева А.М.2, Самсонова М.А.3,Ткаченко Е.И.4, Ребиндера П.А.5, Кретнева Л.Я., Борщева И.Г., Веймарна, П.П., Кройта Г. Р. 6, Думанского А.В.7 В ходе исследования были использованы так же труды зарубежных ученых: Линена Ф.8,Ленинджера А.Л.9, Kennedy Е.P.10, Ferry J.D.11,Flory P.J12, Оствальда В. 13, Alpers D.H.14, Booth D.A. 15,Haenel H.16. В ходе работы под методологической базой исследования понимался комплексный подход к решению задач по модернизации и развитию технологий производства кондитерских изделий с использованием растительного сырья для производства продукции с заданными свойствами и 1 Покровский А.А. «Роль биохимии в развитии науки о питании: Некоторые закономерности ассимиляции пищевых веществ на уровне клетки и целостного организма». – М.: Наука, 1974. - 127 с. 2 Уголев А.М. Теория адекватного питания. // Природа. – 1987. - №3. – С. 73-86. 3 Самсонов М.А. Концепция сбалансированного питания и ее значение в изучении механизмов лечебного действия пищи.//Вопросы питания. — 2001. — № 5. — С. 3-9. 4 Ткаченко Е. И. Теория адекватного питания и трофология как методологическая основа лечения и профилактики заболеваний внутренних органов. //Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. – 2001. – № 4. – С. 15-22. 5 Кучер Р.В., Карбан В.И. Химические реакции в эмульсиях. – Киев: «Наукова думка», 1973. – с. 9. 6 Литвяк В.В., Рощина Е.В., Лисовская Д.П. Теория студнеобразования и оценка методов определения старения крахмальных студней. // Пищевая промышленность: наука и технологии. – 2012. - №2 (16). – с. 76 -84. 7 Думанский А.В. Коллоиды в процессах пищевой индустрии. – М.:Пищепромиздат, 1946. – 188 с. 8 Строев Е. А. Биологическая химия (учебное пособие для фармац. ин-тов и фармац. фак. мед.ин-тов).— М.: Высшая школа, 1986. – С. 258. 9 Нельсон Д., Кокс М. Основы биохимии Ленинджера. — М.: БИНОМ, 2011. — Т. II. – С. 445. 10 Е.С. Северин. Биохимия. — М: ГЭОТАР-МЕД, 2004. — С. 445. 11 Ferry J.D. Viscoelastic Properties of Polymers. – New York:Wiley, 1980. 12 Flory P.J. Principles of Polymer Chemestry. – Ithaca, New York: Cornell University, 1953. 13 Г.А. Орлов, М.Ш. Кенис, В.Н. Глущенко Применение обратных эиульсий в нефтедобыче. – М.: Недра, 1991. – С.31. 14 Alpers D.H. «Digestion and absorption of carbohydrates and proteins» // Physiology of the gastrointestinal tract / Ed. L.R. Johnson. New York: Raven Press, 1987. - Vol. 2. - P. 1469-1487. 15 Booth D.A. «Food intake compensation for increase or decrease in the protein content of the diet». // Behav. Biol.,1974. - Vol.12. - P. 31-40. 16 Haenel H. «Human nutritional needs with special reference to balance between protein, carbohydrate, fat and vitamins at different levels of food supply» // Workshop of food and nutrition / Ed. S. Rajki. Budapest: Academiai Kiado, 1979. - P. 33 - 48. 10

составом, с применением современных физико-химических методов исследований исходного сырья, полуфабрикатов и готового продукта, а так же математической обработки данных. Научная новизна работы заключается в обосновании и совершенствовании технологии производства мармелада, обогащенного полиненасыщенными жирными кислотами. Поскольку введение масла рыжика в качестве источника полиненасыщенных жирных кислот в рецептуру мармелада влечет за собой изменение структурно-механических характеристик продукта, были установлены закономерности изменения реологических характеристик мармелада, его формообразующей способности и сохранности полиненасыщенных жирных кислот в матрице мармеладного студня при комбинировании рецептурных ингредиентов. Определено соотношение компонентов мармелада, позволяющего получить продукт с оптимальными потребительскими свойствами. 11

ГЛАВА 1.0. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА МАРМЕЛАДА 1.1. Основные аспекты теории сбалансированного питания Питание напрямую обеспечивает все жизненно важные функции организма. Рост и физическое развитие, работоспособность, заболеваемость, психоневрологическое состояние и жизнь человека определяет состав пищи, ее свойства и количество. Организм человека, особенно молодого, должен ежедневно получать сбалансированное питание, необходимое для его роста и развития. Физиологические потребности человеческого организма в питательных веществах и основной энергии в первую очередь должно обеспечивает питание. Тип питания, с помощью которого в необходимом объеме и оптимальных количествах возможно обеспечить организм человека для поддержания нормального функционирования питательными веществами называется сбалансированным питанием. Академик Покровский А.А. в 1964 году разработал теорию сбалансированного питания. Основой современной науки о питании является данная теория. Согласно теории сбалансированного питания, при нарушении баланса поступающих с пищей в организм человека веществ (недостаточное или избыточное потребление отдельных нутриентов) неизбежно происходит отрицательное изменение пищевого статуса человека и, как следствие, повышается риск возникновения алиментарнозависимых заболеваний [43]. Теория сбалансированного питания состоит из следующих постулатов: 1. Энергетическая ценность рациона должна соответствовать энергозатратам организма; 2. В состав пищи входят различные по физиологическому значению компоненты (полезные, балластные, вредные или токсичные). Она содержит незаменимые вещества, не синтезируемые в 12

организме, но необходимые для нормальной жизнедеятельности организма человека; 3. Фактором, определяющим обмен веществ человека, является уровень концентрации аминокислот, моносахаридов, жирных кислот, витаминов и минеральных веществ; 4. Организм производит утилизацию пищи самостоятельно. В теории Покровского А.А. уделяется особое внимание сбалансированности состава незаменимых (эссенциальных) веществ, которые организм не способен синтезировать сам или синтезирует в малом количестве. Число незаменимых пищевых компонентов в концепции сбалансированного питания превышает 50 [24]. Классификация основных компонентов пищи, предложенная Покровским А.А., представлена на рис.2. Углеводы Белки Жиры Провитамины Витамины Макро- и микроэлементы Полиненасыщенные жирные кислоты Олигосахариды Эубиотики Фосфолипиды Заменимые и незаменимые аминокислоты Балластные вещества Флеворные вещества Ядовитые вещества Пищевые волокна Полифинолы, органические кислоты, биогенные амины, биофлавоноиды, регуляторные пептиды, алкалоиды, гликозиды, индолы, аллилы, кумарины, эфирные масла и др. Рисунок 2 - Модифицированный классификатор основных компонентов пищи На теории сбалансированного питания основывается новые подходы к пищевым продуктам, современные физиологические нормы питания, особенности составления рационов для различных групп населения. 13

В настоящее время, оптимальным соотношением белков, жиров и углеводов, согласно физиологическим нормам питания, для среднего взрослого человека считается соотношение – 1:1:4, и белки 11-14 %, жиры33 %, углеводы- 53-56% по энергетической ценности. Эти соотношения могут меняться в зависимости от возраста, характера труда, климата, вида спорта и других факторов. Однако идея рафинированной, лишенной балластных веществ пищи, вытекающая из концепции сбалансированного питания, несет в себе и вред, так как она может служить предпосылкой к возникновению таких болезней цивилизации, как атеросклероз, диабет, остеохондроз, остеоартроз. В связи с вышеперечисленным, Уголевым А.М. была разработана теория адекватного питания, содержащая в себе основные аспекты теории сбалансированного питания. Уголев А.М. дополнил теорию расшифрованными результатами механизмов усвояемости пищевых веществ, увеличил роль для организма человека симбиотической микрофлоры кишечника, пищевых волокон, гормонов и гормоноподобных веществ, вырабатываемых в органах пищеварения и образующихся из пищи. Кондитерские изделия являются высококалорийными пищевыми продуктами. Их энергетическая ценность составляет от 350 до 530 ккал, в зависимость от рецептурного состава (табл.2). Таблица 2 – Содержание пищевых веществ в 100 г кондитерских изделий Вид изделия Драже Затяжное печенье Ирис Карамель (в том числе с начинкой) Мармелад Пряники Энергетиче ская ценность Жиры 18 4 8 20 4 17 15 14 18 1 16 5 - 24 4 15 2 - 34 0,14 12 14 0,2 6 4 20 20 3 0 14 Углеводы Пищевые волокна Белки

Сбивные кондитерские изделия (пастила, зефир) Сдобное печенье Торты Халва Шоколад и глазированные конфеты 12 1 0,2 22 2 17 12 10 20 0 18 21 7 16 30 36 16 22 0 2 20 10 35 14 24 Пищевая ценность кондитерских изделий формируется за счет количественного и качественного содержания белков, жиров и углеводов в используемом сырье, а содержание витаминов и микроэлементов в нем составляет небольшой процент от суточной потребности для организма, что является принципиально отличительной особенностью кондитерских изделий. Таким образом, в настоящее время необходимо скорректировать химический состав кондитерских изделий для повышения пищевой и биологической ценности в соответствии с теорией сбалансированного питания. 15

1.2. Теория окисления углеводородов Живые организмы не могут существовать без энергии. Каждый процесс, который происходит в организме в форме химических реакций, требует энергии. Источником энергии для людей и животных является пища. Растительные и животные жиры должны поступать в организм человека для обеспечения его нормального функционирования. Полиненасыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, жирорастворимые витамины, фосфолипиды и стерины, содержащиеся в жирах, принадлежат к классу липидов и являются неотъемлемой частью рациона человека, что напрямую влияет на его биологическую и пищевую ценность [5]. Основой выделения энергии организмом является процесс окисления углеводородов. На выделение энергии и строительные процессы расходуются организмом питательные вещества. Эти два процесса в организме происходят параллельно. Во время расщепления пищи выделяется энергия, которая расходуется на синтез специфических для организма соединений. Основной метод изучения обмена веществ основан на определении баланса веществ, получаемых и выделяемых, и их энергетической ценности. Поставляемые с пищей или ранее хранящиеся в организме человека жиры, обеспечивают организм энергией. В рацион человека должны быть включены продукты питания, которые могут способствовать процессу синтеза свободных жирных кислот, а также доставлять триглицериды в кровь человека. В настоящее время особое внимание уделяется тому, что дефицит жиров не менее вреден, чем их избыток. Основные функции липидов в организме человека: 1. Обеспечивают организм энергией; 2. Образуют клетки и ткани; 3. Растворяют витамины A, D, E, K; 4. Передают биологически фосфатиды, стерины и др.; 16 активные вещества – ПНЖК,

5. Создают гормоноподобные вещества; 6. Образуют защитные подкожный жировой и термоизоляционные слой предохраняет покровы человека – от переохлаждения; 7. Улучшают вкус пищи; 8. Вызывают чувство длительного насыщения [5]. На возникновение таких заболеваний, как ожирение, сердечнососудистые заболевания (ССЗ) или заболевания раком не влияет общая доля жиров в рационе [61]. Наиболее концентрированным источником энергии являются жиры, поскольку при окислении 1 г жира выделяется 9 ккал, что в 2,5 раза больше, чем при окислении белков и углеводов. За счет липидов обеспечивается примерно около 80% энергетических запасов в организме человека. Они окисляются в митохондриях до воды и диоксида углерода с одновременным образованием большого количества АТФ. Жирные кислоты обеспечивают организм человека большим количеством энергии, получаемой в процессе окисления жирных кислот, которые расщепляются путем окисления при β-углеродном атоме. Согласно теории Ф. Кноопа, β-Окисление представляет собой особый путь расщепления жирных кислот, при котором от карбоксильного конца жирной кислоты последовательно отделяется по 2 атома углерода в виде ацетил-КоА. Сущность этой теории заключается в том, что в ходе одного цикла происходит окисление β-углеродного атома (второго от концевой карбоксильной группы кислоты), в результате чего жирная кислота укорачивается на 2 углеродных атома с образованием одной молекулы активной уксусной кислоты – ацетил-КоА. В общем виде этот процесс показан на рис.3. 17

Рисунок 3 - Дегидрирование активированной жирной кислоты (ацилКоА) В результате одного цикла β-окисления цепь жирной кислоты укорачивается на два углеродных атома, из которых образуется одна молекула ацетил-КоА и выделяется энергия как в ходе реакции β-окисления (5 АТФ), так и при «сгорании» ацетил-КоА в цикле Кребса (12 АТФ). Оставшаяся кислота подвергается аналогичному расщеплению до образования ацетил-КоА. Ненасыщенные жирные кислоты, как предполагают, вначале насыщаются водородом и превращаются в насыщенные, а последние уже подвергаются β-окислению (в опытах invitro). Процесс окисления жирных кислот протекает в основном в печени, мышцах, жировых депо, сердце и в меньшей степени в других органах. Процесс β-окисления подтверждает большое энергетическое значение жиров. Например, при полном распаде 1 молекулы 3-пальмитина образуется около 3680-4200 ккал с образованием при этом 412 молекул АТФ [18]. Кондитерские изделия – это удобный пищевой продукт обогащения их витаминами, пищевыми волокнами, макро- для и микронутриентами. Включение жирных кислот в состав кондитерских изделий является одним из способов придания им функциональных свойств за счет повышения энергетической и пищевой ценности. 18

1.3. Физико-химические основы студнеобразования Структура, механическая прочность мармеладных изделий и, следовательно, качество мармелада зависят от процесса гелеобразования. На этот процесс влияют несколько факторов и физико-химическая природа механизма студнеобразования, которая еще недостаточно изучена. Мармеладный студень представляют собой однофазную систему, в которой макромолекулы находятся в пространственной сетке и связанны между собой силами межмолекулярной адгезии. Золи многих обратимых коллоидов, например агар-агара или желатина, при определенных условиях способны целиком переходить в особое твердое состояние без видимого разделения на фазы. Этот процесс носит название застудневания или желатинизации, а продукт называется студнем или гелем [62]. Гелеобразование и студнеобразование сходно с процессом коагуляции коллоидных систем. Разница между этими процессами заключается в том, что коллоидные частицы при коагуляции выпадают в осадок и система разделяется на жидкую дисперсную среду и твердую дисперсную фазу. При гелеобразования и студнеобразовании подобного разделения фаз нет, ведь растворитель остается в системе [22]. Еще с конца 19 века отечественных и зарубежных ученых интересовали вопросы образования студня и его характеристики. Основные направления теории студнеобразования были положены Борщевым И. Г., чьи идеи были дальше развиты в трудах Веймарна П. П. и Кройта Г. Р. [17,25]. Липатовым С.М. процесс студнеобразования был рассмотрен, как процесс агрегации и кристаллизации, протекающий без сольватации систем. Исходя из того, что высокомолекулярные соединения являются смесью фракций, Липатов С.М. считал, что структурной единицей, участвующей в процессе студнеобразования, является мицелла высоко агретированной фракции, которая покрыта растворимой фракцией. Растворимые фракции оказывают стабилизирующее действие на мицеллы, понижая скорость 19

процесса застудневания, которая зависит от степени покрытия мицеллы растворимой фракцией, уменьшаясь с увеличением повторности покрытия. Студнеобразование структурирование и тесно связано агрегации в с такими процессами, как Первый этап растворах. структурообразования условно подразделяют на две стадии: 1. Первая стадия – значительно увеличивается вязкость системы, но она еще сохраняет свойства растворов; 2. Вторая стадия – появляется упругость, которая постепенно нарастает и достигает максимального значения, определяемого условиями студнеобразования. Исходя из этого, студнеобразование можно охарактеризовать как процесс постепенного возникновения в растворе вторичных структурных образований и последующего взаимодействия между ними, приводящего к образованию сплошной пространственной структуры. Развитие вторичных структур в растворах и взаимное упорядочивание в них макромолекул могут приводить либо к студнеобразованию и возникновению гомогенной системы, либо, в случае сильного развития вторичных структур, к появлению микрогетерогенности и последующему разделению системы на две фазы, т. е. синерезису [29]. 20

1.4. Теоретические основы образования эмульсий Эмульсия – это дисперсная система, которая состоит из двух не смешивающихся между собой жидкостей, одна из которых называется «водой» (полярная жидкость), а другая «маслом» (неполярная жидкость). Эмульсии являются термодинамически неустойчивыми системами изза избытка свободной поверхностной энергии. Поэтому для получения устойчивых в течении длительного времени эмульсий их необходимо стабилизировать. Стабилизаторами (эмульгаторами) могут служить поверхностно-активные вещества (ПАВ), высокомолекулярные соединения (ВМС) или тонкоизмельченные твердые частицы нерастворимых порошков (твердые эмульгаторы) [42]. Впервые теория эмульгирования была сформулирована Ребиндером П.А. в 1928 годы. В дальнейшем теория была изучена в работах Бромберга А. В., Трапезникова А. А. и Кремнева Л. Я., которые развили идеи Ребиндера о структурно-механическом факторе устойчивости дисперсных систем. Согласно этой теории, процесс эмульгирования протекает в две стадии. На первой стадии благодаря механическим воздействиям возникают одновременно оба типа эмульсий, т. е. прямые («масло в воде») и обратные («вода в масле»). На второй стадии осуществляется стабилизация одного из образовавшихся типов эмульсии присутствующим в системе эмульгатором. Тип образующейся эмульсии зависит от условий избирательного смачивания, имеющих место в процессе эмульгирования, а также от природы эмульгатора [62]. 21

1.5. Мицеллярная теория строения высокомолекулярных соединений Перед тем как выбрать и обосновать технологические операции и режимы при производстве мармеладных изделий, следует более подробно рассмотреть процесс набухания и последующего растворения высокомолекулярных соединений (ВМС). В основе механизма студнеобразования лежит мицеллярная теория, рассматривающая свойства ВМС. Эта теория отражает процесс диспергирования ВМС в растворителе с последующим образованием гетерогенных, термодинамически неравномерных и нестабильных коллоидных растворов. Данный процесс так же рассматривается в качестве процесса растворения. Мицеллярная теория была создана на основе теории двойного электрического слоя Думанским А.В. и рядом других советских и зарубежных ученых [58]. Согласно этой теории, смешивание двух различных жидкостей рассматривается как процесс растворение энергетическим взаимодействием между ВМС, которое молекулами вызвано растворяемого вещества и растворителя, действием энтропии, обуславливающего линейное распределение молекул растворенного вещества в растворе [20]. Растворение ВМС происходит самопроизвольно и в дальнейшем сопровождается угасанием свободной энергии в условиях постоянного давления и температуры в соответствии с уравнением ΔE=ΔФ-TΔS, где Ф — внутренняя энергия; S — энтропия. Самопроизвольное растворение может протекать только при условии, что ΔE (величина термодинамического потенциала) имеет отрицательное значение. Это возможно при ΔФ <0, а ΔS> 0. Условие, при котором внутренняя энергия меньше нуля может быть достигнуто в случае образования теплоты в процессе растворения и гидратации. Достижение значения энтропии больше нуля может быть 22

реализовано при протекании растворения, поскольку энтропия смещения всегда имеет положительное значение для ВМС и сильно превышает идеальную энтропию смешения. Это связано с тем, что передвижение отдельных гибких участков цепей молекул в растворе значительно возрастает. Расположение макромолекул в растворе различно. Кроме того, каждая макромолекула может иметь большое число конфигураций. В связи с вышеперечисленным, можно заключить, что растворимость ВМС с гибкими макромолекулами лучше, чем с жесткими. В случае если при повышении температуры растет значение энтропийного фактора, для любого высокомолекулярного соединения и его растворителя должна существовать предельная температура выше которой происходит их полное смешение [20]. Первой стадией растворения является процесс набухания, который можно наблюдать при растворении ВМС, обладающих молекулами с линейной структурой. Процесс набухания высокомолекулярного соединения в воде протекает в две стадии. На первой стадии набухания маленькие молекулы воды диффундируют между щелями, образованных в гибких цепях макромолекул при тепловом движении. Далее протекает процесс гидратации макромолекул с последующим выделением теплоты, нарушением целостности связей между разными макромолекулами, утрачивается упорядоченное расположение молекул воды. В связи с вышесказанным, значение энтропии системы снижается. Вторая стадия протекает тогда, когда связи между разными отдельными макромолекулами значительно ослабли и они могут отрываться от основного вещества для того, чтобы диффундировать в среду, образуя при этом однородный истинный раствор. На данной стадии растворение вызвано только лишь энтропийными причинами. 23

Исходя из вышерассмотренной теории растворения высокомолекулярных веществ, нерастворимость в воде протопектина и пектовой кислоты можно объяснить следующим образом. В молекуле протопектина содержатся поперечные многовалентные ионные связи, образованные при участии кальция и магния расположенных между свободными Образование карбоксильными крупных агрегатов группами возможно пектиновых за счет молекул. механического переплетения нитевидных пектиновых молекул друг с другом и другими высокомолекулярными гемицеллюлозой). веществами Эфирные связи клеточной могут стенки быть (целлюлозой, образованы между карбоксильными группами пектиновых молекул и гидроксильными группами других олисахаридов [20]. Между отдельными молекулами пектовой кислоты так же возникают водородные связи, способствующие образованию многомолекулярных агрегатов. Пектиновые вещества фруктово-ягодного сырья, подвергшиеся процессу растворения при нагревании до разных температур, могут различаться по степени полимеризации, этерификации и другими свойствами. Пектиновые вещества, полученные при температуре выше 80°С, отличаются более высокой молекулярной массой и имеют более высокую метоксильную составляющую, чем растворенные вещества при низких температурах. Это можно объяснить гидролизом протопектина и превращением его в пектиновые вещества при температуре выше 80°С. Однако такое положительное влияние температуры проявляется только при ее кратковременном воздействии. При длительном нагревании пектинсодержащего сырья происходит деградация пектиновых молекул, что сопровождается снижением вязкости и желирующей способности их растворов. 24

1.6. Классификация мармеладных изделий Мармелад – это кондитерское изделие с студнеобразной или желеобразной структурой, которая является его отличительной особенностью от друг кондитерских французского слова изделий. Слово «мармелад» произошло от marmalade (желеобразный), поскольку в состав мармелада обязательно входит фруктово-ягодное сырье, обладающее достаточной желирующей способностью. Таким сырьем может служить пюре из яблок зимних сортов, ягоды черной и красной смородины, слив и др. Помимо вышеперечисленного, в ряде зарубежных стран мармелад вырабатывают из апельсинового, лимонного и грейпфрутового сока, что придает готовому изделию более слабую консистенцию по сравнению с отечественным мармеладом. Сладость мармеладных сахаросодержащего сырья изделий обеспечивается (сахар-песок, за карамельная счет патока, сахарозаменители). Сахар-песок должен соответствовать ряду показателей качества. Он должен быть сыпуч, не содержать комки, кристаллы должны иметь четкие ровные грани, белый цвет с блеском, сладкий вкус, иметь полную растворимость в воде, а сам раствор должен быть прозрачным [56]. Разнообразные вкусы и ароматы мармеладных изделий обусловлены применением в процессе производства пищевых добавок, а именно пищевых кислот, пищевых красителей и ароматических веществ. Исходя из особенностей технологии производства мармелад в зависимости от выбранного студнеобразующего агента разделяется на три основных вида: 1. Фруктово-ягодный - производится из желирующего фруктовоягодного сырья; 2. Желейно-фруктовый – производится с дополнительным внесением студнеобразователя в мармеладную массу; 3. Желейный – производится студнеобразователей. 25 с использованием только

Студнеобразующими агентами для фруктово-ягодного мармелада могут выступать пектиновые вещества из фруктово-ягодного сырья, а при производстве желейного мармелада в качестве такого агента применяются различные полисахариды растительного сырья, например, агар, агароид, пектин и желатин, полученный из животного сырья [16]. Отличительной особенностью пектиновых веществ от всех других студнеобразователей является то, что они положительно влияют на обмен холестерина в организме. Данный эффект объяснен тем, что пектиновые вещества могут способствовать экстрагированию желчных кислот и выведению их из организма [39]. По виду формования в процессе производства, мармелад подразделяется на: 1. Формовой – небольшие изделия, обладающие различной формой с сахарной корочкой из выкристаллизовавшегося сахара при сушке; 2. Резной – маленькие бруски прямоугольной или квадратной формы, с поверхностью обсыпанной сахаром-песком или сахарной пудрой; 3. Пластовый (кусковой) – однослойные (одноцветные) или многослойные (многоцветные) пласты прямоугольной формы, отлитые непосредственно в тару; 4. Пат – лепешки круглой или овальной формы, в виде полушарий, обсыпанные сахаром-песком или сахарной пудрой; 5. Фигурный – в виде ягод, фруктов, фигур животных и т.п. Виды мармеладных изделий представлены на рис. 4. 26

Мармелад Фруктово-ягодный Фруктово-желейный Формовой Желейный Формовой Пластовый Трехслойный Резной Апельсиновые и лимонные дольки Пат Рисунок 4 – Классификация мармеладных изделий Процесс производства мармеладных изделий состоит из следующих операций: приготовление фруктово-ягодной смеси; уваривание фруктовой массы; ведение рецептурных добавок. Перед приготовлением фруктовно-ягодной смеси обычно производят лабораторную пробу, при которой в зависимости от качества фруктового компонента уточняют ее соотношение с сахаром. Смесь можно приготовить в смесителях периодического и непрерывного действия. Сахар при смешивании допустимо растворять непосредственно во фруктовом пюре или вводить в виде сиропа с массовой долей сухих веществ 78-82%. Массовая доля сухих веществ (СВ) рецептурной смеси составляет 55-60%. Процесс уваривания мармеладной массы, как правило, осуществляется непрерывным способом в таком аппарате, как змеевиковая варочная колонка или так же периодическим способом в открытом варочном котле или сферическом вакуум-аппарате под действием разряжения. Массовая для СВ в уваренной массе при варке без добавления лактата натрия должна быть не ниже 78%. 27

Если в фруктово-ягодную массу не вносят соли-модификаторы, то при их изготовлении используют в основном только на абрикосовом пюре. В зависимости от используемого в производственном процессе студнеобразователя, приготовление желейно-фруктовых имеет различия. При использовании свекловичного, яблочного или любого другого вида пектина, различие заключается в том, что в конце варки (СВ=70-72%) в массу вводят соответствующее рецептуре количество пектина в виде 5%ного раствора, а затем дополнительно уваривают до СВ=75% [15]. Если предусмотрено в качестве студнеобразователя использовать агар или агароид, то отдельно готовят массу на основе фруктово-ягодного сырья с частью сахара и отдельно готовят массу на основе агара или агароида с оставшейся частью сахара и крахмальной патоки. Раздельное уваривание масс обусловлено тем, что агар и агароид при нагревании (уваривании) вместе с фруктовой массой, всегда содержащей кислоту, теряют совершенно или в значительной степени свою студнеобразующую способность. Это вызвано тем, что при нагревании в кислой среде данные студнеобразователи подвергаются гидролизу. Перед увариванием агар порциями замачивают в проточной воде, поместив его в марлевые мешочки. Замоченный агар растворяется при нагревании, а затем его уваривают с сахаром и патокой до СВ=78-80% и охлаждают до температуры 70○C. Массу на основе агароида приготовляют схожим с агаром образом, но рецептурная закладка агароида должна превышать закладку агара в 2,5-3 раза. Замачивание и растворение агароида производится так же, как и агара. В раствор агароида перед введением в него сахара и патоки вносят лактат натрия в количестве 0,2-0,5% (в пересчете на сухое вещество) к готовой массе. При использовании в качестве студнеобразователя агароида необходимо несколько увеличить закладку патоки. Массу на агароиде уваривают аналогично агару, а охлаждают только до температуры 75○C. Обе массы смешивают в темперирующей машине при температуре 70-75○C. После перемешивания обеих масс сразу вносят 28

пищевую кислоту и эссенцию, перемешивают и без промедления направляют на формование. При приготовлении желейных масс готовят сахаро-паточно-агаровый сироп. Сироп уваривают до массовой доли сухих веществ 77-83% и охлаждают до температуры 79-80○C. Для придания готовому изделию свойственных ему вкусо- ароматических свойств при темперировании в фруктово-желейную массу вводят предусмотренные рецептурой вкусовые и ароматические компоненты (припасы, пищевую кислоту, эссенции, пищевые красители и т.п.). Дозу пищевой кислоты корректируют в зависимости от кислотности фруктовоягодного сырья. Продолжительность темперирования составляет 5-10 мин. Таким образом, при создании новых видов мармеладных изделий при использовании в технологическом процессе нетрадиционных видов сырья, для совершенствования качества мармеладной продукции необходимо учитывать специфику рынка кондитерских изделий России. 29

1.7. Маркетинговое исследование рынка мармеладных изделий Маркетинг является ключевым элементом управления, планирования и реализации предпринимательской деятельности предприятия. Согласно определению Американской ассоциации маркетинга, маркетинг – это деятельность, совокупность институтов, а также процессы, способствующие ценностями, созданию, продвижению, представляющими интерес распределению для и покупателей, обмену клиентов, партнеров и общества в целом [33]. Для решения данных задач маркетинг начинается с анализа рынка и информационного исследования. На основании полученных результатов исследований разрабатывается стратегическое и текущее планирование, создается программа производства и запуска нового вида продукции на рекламном рынке и другие мероприятия по стимулированию сбыта [41]. При разработки маркетинговых исследований используются следующая информация: 1. Прогнозы развития отрасли; 2. Данные официальной статистики, периодической печати, патентной литературы, результатов научных исследований, материалы выставок и ярмарок, конференций, совещаний, данные предприятий и др. Маркетинговые исследования выполняются по соответствующей программе, которая включает последовательное рассмотрение таких аспектов, как товар (готовая продукция), его цена, распределение и товародвижение, стимулирование сбыта [53]. Одной из важнейших отраслей пищевой промышленности для экономики страны является кондитерская промышленность, которая должна обеспечивать нужды населения качественными продуктами питания в объемах и ассортименте, необходимом для формирования здорового и сбалансированного рациона питания. 30

На рис. 5 Представлен объем продаж кондитерских изделий в РФ за 2015-2019 г. 19% Мучные кондитерские изделия 51% Шоколадные кондитерские изделия Сахаристые кондитерские изделия 30% Рисунок 5 - Продажи кондитерских изделий в Российской Федерации По данным BusinesStat за 2015-2019 г продажи кондитерских изделий в стране выросли на 9,8%, то есть с 4,66 до 5,12 млн тонн. Показатель рос на протяжении всего периода. В 2015-2019 г в России половина объема продаж всей кондитерской продукции приходилась на мучные изделия – в среднем 51%. Второе место занимали шоколадные изделия со средней долей 30% от совокупных продаж кондитерской продукции в регионе. Удельный вес сахаристых изделий в рассматриваемые годы в среднем составлял 19%. За пятилетний период максимальный прирост продаж продемонстрировали сахаристые кондитерские изделия (+12,2% к уровню 2015 г). В условиях нестабильной экономической ситуации потребители чаще покупали более дешевую продукцию. При этом переход покупателей на другие товары происходил как в границах отдельного сегмента (например, в мучных кондитерских изделиях большей популярностью пользовалось недорогое печенье, а не пирожные), 31

так и между сегментами (например, спросом пользовалась карамель с шоколадом, а не шоколадные конфеты). В 2021-2024 г, по оценкам BusinesStat, продажи кондитерских изделий в России будут расти убывающими темпами – на 2,8-2,2% в год. С одной стороны, на замедление темпов прироста повлияет насыщение рынка мучных изделий. С другой стороны, скажется набирающий популярность тренд на здоровый образ жизни, который связан в том числе с отказом от употребления добавленного сахара. Также ограничительным фактором роста продаж выступит снижение численности населения. В 2024 г продажи кондитерских изделий в России составят, по прогнозам, 5,02 млн т, что будет ниже уровня 2019 г на 1,9%. Мармелад – это сахаристое кондитерское изделие, имеющее студнеобразную структуру. Процесс студнеобразования предопределяет структуру мармелада. Данный процесс в первую очередь зависит от строения и свойств пектиновых веществ, находящихся в составе перерабатываемого фруктово-ягодного сырья, а так же технологических режимов производства этих изделий [62]. На рис. 6. Представлены главные предпочтения потребителей по основным видам фруктово-ягодных кондитерских изделий. Мармелад Пастила 2019 2016 Желе Зефир 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Рисунок 6 – Предпочтение покупателей по видам фруктово-ягодных кондитерских изделий 32

Объем, который занимает мармелад на российском рынке, составляет 9,3% от всего объема кондитерских изделий. На настоящее время рынок мармеладных изделий в Российской Федерации находится на высоком уровне. Предприятия производящие мармелад и другие фруктово-ягодные кондитерские изделия стремятся использовать нетрадиционное сырье и различные пищевые добавки, для улучшения органолептических свойств и повышения пищевой ценности изделий, поскольку все больше потребителей стремятся вести здоровый образ жизни. популярностью В торговых сетях активно появляются и пользуются специализированные, то есть предназначенные для определенной группы потребителей, кондитерские изделия, например, для спортсменов или для людей с различными заболеваниями. В сегодняшний день широко известны такие производители, как «Нева», «Русский кондитер», «Ударница», «Рот Фронт», «Кондитерский концерн Бабаевский», «Красный Октябрь» вышеперечисленных производителей мармелада, и другие. Помимо в каждом регионе существуют производители, которые неизвестны на федеральном уровне. 33

Выводы по первой главе 1. Установлена необходимость коррекции химического состава кондитерских изделий с низкой пищевой ценностью в соответствии с теорией сбалансированного питания, согласно которой оптимальным соотношением белков, жиров и углеводов (в граммах) для среднего взрослого человека составляет соотношение – 1:1:4, а по энергетической ценности – белки 11-14 %, жиры– 33 %, углеводы– 53-56%. 2. Выявлено, что включение жирных кислот в состав кондитерских изделий является одним из способов придания им функциональных свойств за счет повышения энергетической и пищевой ценности благодаря процессу β-окисления, подтверждающему большое энергетическое значение жиров, так как при полном распаде 1 молекулы 3-пальмитина образуется около 3680-4200 ккал с образованием при этом 412 молекул АТФ; 3. Охарактеризован процесс студнеобразования как постепенное возникновение в растворе вторичных структурных образований с последующим взаимодействием между ними, приводящих к образованию сплошной пространственной структуры; 4. Выявлена необходимость стабилизации эмульсий, так как они являются термодинамически неустойчивыми системами из-за избытка свободной поверхностной энергии. Установлено, что стабилизаторами (эмульгаторами) могут служить поверхностно-активные вещества (ПАВ), высокомолекулярные соединения (ВМС) или тонкоизмельченные твердые частицы нерастворимых порошков (твердые эмульгаторы); 5. Проанализирован механизм набухания и растворения высокомолекулярных веществ, основанного на мицеллярная теории, которая рассматривает проведения процесса растворения, как диспергирование высокомолекулярных соединений (ВМС) в растворителе с последующим образованием гетерогенных, термодинамически нестабильных коллоидных растворов; 34 неравномерных и

6. Проведена классификация основных видов мармелада и установлено, что объем, который занимает мармелад на российском рынке, составляет 9,3% от всего объема кондитерских изделий, что говорит о том, что на настоящее время рынок мармеладных изделий в Российской Федерации находится на высоком уровне. 35

ГЛАВА 2.0. РАЗРАБОТКА МАРМЕЛАДА, ОБОГАЩЕННОГО ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫМИ ЖИРНЫМИ КИСЛОТАМИ 2.1. Обоснование технологии получения мармелада специального назначения Основной особенностью современного этапа развития человечества считается снижение физических и возрастание умственных нагрузок, изменение ритма жизни, механизации и компьютеризации труда, а так же культуры питания, что отражается на качестве жизни населения планеты. Научно-технический прогресс в различных сферах жизни общества радикально изменил жизненный уклад и структуру питания человечества в первую очередь стран с развитой экономикой, однако, потребность в незаменимых пищевых веществ для отдельного индивида осталась прежней. Рацион питания человека в XXI веке характеризуется наличием профицита энергетической ценности за счет использования жестких способов производства, переработки и хранения пищевых продуктов, которые приводят к утрате жизненно необходимых пищевых веществ. Помимо вышеперечисленного, существуют вопросы безопасности продуктов питания, возникновение которых связано с антропогенным загрязнением сырья и неконтролируемого использования пищевых добавок. Несбалансированное питание неизбежно приводит к распространению алиментарных (неинфекционных) заболеваний, что существенно снижает качество жизни человека. Проблема обеспечения населения рациональным и сбалансированным питанием решается на государственном уровне путем формирования и реализации национальных программ и проектов, направленных на расширение производства отечественных продуктов здорового питания. Одним из способов профилактики данных заболеваний является изменение рациона питания благодаря использованию специальных продуктов, обладающих функциональными свойствами. Качественный и количественный состав рациона человека изменился в процессе развития человечества. Применение при изготовлении продуктов 36

питания таких технологических процессов, как консервирование и глубокая технологическая обработка пищи, способствует потери ряда жизненно важных внешних веществ, являющихся регуляторами метаболизма человека. Пищевое сырье, предназначенное для использования в производстве различных продуктов питания, обязательно должно соответствовать установленным требованиям технического регламента Таможенного союза на отдельные виды пищевой продукции. ГОСТ 15467-79 «Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения», введенный в действие 30 июня 1979 г. и актуализированный 6 апреля 2015 г., устанавливает «термины и определения основных понятий в области управления качеством продукции и указывает, что качество продукции представляет собой совокупность свойств, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением» [6]. 9 декабря 2011 года был утвержден решением Комиссии Таможенного союза действующий на сегодняшний день Технический регламент Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции», который определяет основные объекты технического регулирования, а так же требования безопасности к ним, к эпидемиологические, гигиенические, которым относятся санитарно- ветеринарные и другие требования, правила идентификации, формы и процедуры оценки соответствия объектов требованиям настоящего технического регламента [59]. Пищевая продукция, различные процессы ее производства, хранения, транспортировки, реализации и утилизации являются объектами технического регулирования регламента. Отличительной особенностью мармелада от других видов сахаристых кондитерских изделий является его наибольшая пищевая и наименьшая энергетическая ценность. За счет пектинсодержащего плодово-ягодного сырья обеспечивается необходимая структура мармелада. Если фруктовоягодное сырье имеет слабую студнеобразующую способность добавляется 37

дополнительно студнеобразователь в мармеладную массу. Полисахаридами растительного происхождения, которые используются для обеспечения студнеобразной структуры мармелада, являются агар-агар, порошок пектина, фурцелларан, агароид. При этом данные полисахариды являются пищевыми волокнами, обладающими лечебно-профилактическими (радиопротекторными, пребиотическими и т.д.) свойствами. Одним из способов получения нового специального мармелад является обогащение его рецептуры биологически активными добавками (БАД), пищевыми волокнами и основными нутриентами. В Техническом регламенте Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» под термином БАД имеются в виду природные или идентичные им биологически активные добавки, а также микроорганизмы пробиотической природы, которые предназначены для употребления совместно с пищей после их введения в состав пищевого продукта. Несмотря на наличие различных студнеобразователей основным недостатком промышленных видов мармелада является низкое содержание витаминов, микро- и макроэлементов. В данном исследовании с целью повышения пищевой ценности мармелада предлагается использовать нетрадиционное для данного вида кондитерских изделий рыжиковое масло, основной особенностью которого является содержание незаменимых жирных кислот: линоленовой (из семейства ω-3) и линолевой (из семейства ω-6). Полиненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся в рыжиковом масле являются незаменимыми нутриентами (пищевыми веществами). Нутриенты – это вещества, представляющие собой составную часть пищевой продукции. Они используются организмом человека в качестве источника энергии, субстратов для построения, роста и регенерации органов и тканей, образования гормонов и ферментов, участвующих в регуляции биохимических процессов жизнедеятельности организма, и определяющие биологическую ценность пищевой продукции [59]. 38

Благодаря обогащению кондитерских изделий различными биологически активными добавками и нутриентами, возможно создание пищевой продукции нового вида, то есть таких продукты питания, которые ранее не использовались человеком в пищу. Данными продуктами являются продукты с новой или преднамеренно измененной первичной молекулярной структурой, к которой можно отнести разрабатываемый новый вид мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами. Под влиянием новых, инновационных подходов в области разработки специальных продуктов питания, расширению их ассортимента на рынке и их сохранности, отношение к кондитерским изделиям в значительной степени изменилось. В связи с этим в настоящий момент времени требуется совершенствование технологий производства и разработка новых видов кондитерских изделий, увеличение сроков хранения и т.д. 39

2.2. Анализ известных способов и их особенностей для получения мармеладных изделий В настоящее время, в условиях непрекращающегося экологического прессинга интеграции значительную современной актуальность приобретает фундаментальной и проблема прикладной тесной науки с промышленным производством с целью обеспечения населения продуктами питания, обладающими способностью нейтрализовать ксенобиотики природного и техногенного происхождения, поступающие в организм человека различными путями. В связи с вышеперечисленным, перспективным направлением в развитии рынка кондитерских изделий является движение к разработке новых видов изделий с использованием нетрадиционных видов сырья, или на основе натуральных пищевых ингредиентов. В процессе производства мармелада основными этапами является набухание и растворение студнеобразователя, уваривание его с сахаромпеском, крахмальной патокой, добавление фруктово-ягодного сырья и вкусоароматических добавок с дальнейшим увариванием массы до необходимого содержания сухих веществ, формование и структурирование. Однако необходимо учитывать особенности производства мармелада, которые обусловлены процессом студнеобразования, обеспечение стабильности и эффективности которого является основной технологической задачей в производственном процессе. В настоящее время наиболее широко на предприятиях применяются такие студнеобразователи, как агар и яблочный пектин, но помимо них, используются также пектиновые вещества, полученные из отходов пищевой промышленности, например, консервной, винодельческой, свеклосахарной. От природы и качества выбранного в технологическом процессе вида студнеобразователя зависят требования к параметрам технологического процесса. Особенно необходимо учитывать физико-химические свойства мармеладной массы (рН среды, ее химический состав и т.п.), а так же 40

необходимо производить контроль за соблюдением заданных температурных режимов и продолжительностью технологического процесса. С целью повышения пищевой ценности при производстве мармелада используют продукты, богатые витаминами, минеральными веществами, белками, пищевыми волокнами, антиоксидантами и др. В связи с тем, что мармелад представляет собой высококонцентрированное сахаристое кондитерское изделие, которое по сравнению со свежими фруктами и ягодами, не содержит достаточного количества микро- и макронутриентов, имеют большое значения научные разработки, направленные на изучение возможности использования в производстве мармелада различных видов нетрадиционного сырья. Использование отходов растительного происхождения, образовывающихся на пищевых предприятиях, представляет особый интерес при производстве мармеладных изделий. К данным отходам относится образующийся при производстве соков жмых от ягод. Использование ягодного жмыха при производстве мармелада позволяет избежать применения в его рецептуре синтетических красителей и ароматизаторов, а также повысить прочность изделий, что обусловлено повышением содержания в них пищевых волокон. Также изделия со жмыхом существенно превосходят традиционные по содержанию витаминов, макро- и микроэлементов [21]. Пищевую ценность мармеладных изделий можно повысить путем использования в технологическом процессе водных, водно-спиртовых экстрактов и концентратов из сока лекарственных растений. Использование в процессе производства мармелада этих ингредиентов, полученных из шиповника, калины, тыквы, крыжовника, красной и черной смородины позволяют исключить из рецептур мармелада синтетические красители, ароматизаторы, а в некоторых случаях и кислоту. Готовые изделия имеют улучшенные структурно-механические и потребительские свойства. При этом повышается биологическая ценность изделий за счет обогащения их 41

микро- и макроэлементами, органическими кислотами, биофлавоноидами и фенольными соединениями [13]. Особенностью мармелада, как и всей группы сахаристых кондитерских изделий, является несбалансированный состав белков, жиров и высокое содержание углеводов, что противоречит основными постулатами теории сбалансированного питания. На сегодняшний день пути повышения пищевой ценности мармеладных изделий с помощью использования в рецептуре растительных масел, являющихся источником незаменимых для организма человека полиненасыщенных жирных кислот, еще мало изучены. В ходе исследования официальные бюллетени изобретений РФ были использованы в качестве источников информации о разработках, в которых одним из рецептурных компонентов мармеладной массы были растительные масла. Авторами Белопуховым С.Л., Толмачевой Т.А. и Дмитревской И.И. был запатентован способ получения желейного мармелада, который предусматривает приготовление сахаро-глюкозного, или сахаро-паточного, или сахаро-паточно-инвертного сиропа, его уваривание до массовой доли сухих веществ 85-87%, охлаждение полученного сиропа до температуры 5565°С с дальнейшим внесением ранее замоченного и набухшего желатина, фруктового сока и сока лимона, охлаждение полученной массы до температуры 40-50°С и добавление рафинированного конопляного масла с содержанием в нем линолевой кислоты (ω-6) 54-56 мас.% и альфалиноленовой кислоты (ω-3) 15-16 мас.% от общей массы конопляного масла, добавление ядер семян конопли размолотых в количестве 1-2%, после чего предусматривается гомогенизация массы, ее отливка и выстаивание с получением конечного продукта в виде желейного мармелада [46]. Другими исследователями был предложен способ производства желейного мармелада с повышенным содержанием полиненасыщенных жирных кислот. Васькина В.А., Быков А.А., Кондратьев Н.Б. предложили способ производства желейного мармелада, предусматривающий получение 42

белок-полисахаридной смеси (БПС) с последующим нагреванием до температуры 60°C и набуханием в течение 40-60 минут. После смесь подвергается взбиванию до получения устойчивой пены и в нее вносится льняное масло, или масла грецкого ореха, или кунжутного масла с получением эмульсии. Параллельно в варочном котле готовится сироп из сорбита, эритритола, изомальта, патоки и воды при нагревании смеси до 100°C, после в варочный котел подается эмульсия из инкапсулированного масла в оболочке из БПС и сироп нагревается до температуры 108-120°C. В уваренный сироп вносится предварительно набухший во фруктовом ингредиенте студнеобразователь, выбранный из желатина, или пектина, или агара, и дозируются лимонная кислота. Полученную мармеладную массу охлаждают до 45-75°C и формуют, причем в качестве фруктового ингредиента используют припас фруктово-ягодный, сок фруктово-ягодный, пюре фруктово-ягодное и/или пюре яблочное [45]. Бутиным С. А., Скобельской З. Г., Голденко Г. Б. был запатентован способ получения желейного мармелада, состоящего из приготовления сахаро-глюкозного, или сахаро-паточного, или сахаро-паточно-инвертного сиропа, его уваривания до массовой доли сухих веществ 85-87%, охлаждения до температуры 55-65°C, добавления набухшего желатин, фруктового сока и лимонной кислоты, охлаждение полученной массы до температуры 40-50°C и добавление нерафинированного льняного масла с содержанием в нем линолевой кислоты (ω-6) 20-22 мас.% и альфа-линоленовой кислоты (ω-3) 45-47 мас.%, взятых от общей массы льняного масла. Проводится гомогенизация массы, отливка и выстаивание с получением конечного продукта - желейного мармелада [44]. Патентный поиск по фонду изобретений показали, что в настоящий момент времени разработка новых способов получения мармелада с использованием растительных масел в качестве источника незаменимых полиненасыщенных жирных кислот является актуальным направлением исследований. 43

Использование новых изобретений позволит значительно улучшить качество сахаристых кондитерских изделий, ускорить технологический процесс, повысить пищевую ценность мармелада за счет использования нетрадиционных видов сырья. Таким образом, применение нетрадиционного сырья и различных биологически активных добавок, способствует созданию высококачественных изделий с повышенной пищевой ценностью и позволяет рационально использовать сырьевые ресурсы. При разработке полиненасыщенными технологии жирными производства кислотами в случае мармелада с использования растительного масла в качестве их источника, для повышения пищевой ценности мармелада и качества готовой продукции необходимо учитывать технологические особенности исходного сырья и производства мармеладных масс, что обеспечит получение изделий с заданными структурно- механическими, физико-химическими и органолептическими свойствами. Оптимальная для мармелада студнеобразная структура всегда зависит от влияния множества факторов, связанных с рецептурными компонентами входящих в состав мармеладной массы. В связи с этим при разработке нового вида мармелада необходимо выбрать наиболее эффективно способствующие созданию оптимальных текстурных характеристик сырье. 44

2.3. Научное обоснование выбора полиненасыщенных жирных кислот для производства мармелада Главные свойства и характеристики сырья, применяемого в производстве кондитерских изделий, считаются основными причинами, формирующими не только лишь вкусовые свойства готового продукта, но и его качество и безопасность. В технологическом процессе различают основное и дополнительное сырье. К основному относится такое сырье, которое значимо воздействует на свойства готовой продукции уже на производственном этапе. При производстве мармеладных изделий к этой категории сырья можно отнести фрукты и ягоды (яблоки, абрикосы, вишня, кизил, темная смородина), сахар, крахмальную патоку, агар, агароид, пектин. Одним из многообещающих направлений становления кондитерского производства считается внедрение всевозможных отходов пищевых производств. В связи с этим, внедрение соковой продукции, из которой получают концентраты, пасты, пульпы, подварки, владеющие хорошей сохранностью и высочайшим содержанием пищевых волокон, раскрывает широкие способности для пополнения сырьевого резерва производства. Дополнительное сырье – это компоненты, предназначенные для совершенствования состава и качеств главного сырья и/или готового продукта. К данному виду сырья относятся ароматизаторы и красители (натурального и синтетического происхождения), пищевые кислоты, солимодификаторы. С целью увеличения пищевой и биологической ценности готового продукта в мармеладную массу вводят дополнительно компоненты, оказывающие воздействие на его биохимический состав и качества. В связи с тем, что фруктово-желейный мармелад, не содержит достаточного количества микро- и макронутриентов по сравнению со свежим фруктовоягодным сырьем, обладающего студнеобразующей способностью, имеют значения научные исследования, направленные на изучение возможности 45

использования в кондитерском производстве не только фруктово-ягодного пюре, но так же растительных масел. Свекловичный пектин Студнеобразная структура мармелада определяется характером протекания процесса студнеобразования. Данный процесс зависит от типа и количества студнеобразователя, выбранного для рецептуры, значений рН сырья, а также содержание кальция в фруктово-ягодном сырье. Структура мармелада предопределяется процессом студнеобразования, который в первую очередь зависит от строения и свойств пектиновых веществ, входящих в состав перерабатываемого фруктово-ягодного сырья. Для производства мармелада необходимо использовать студнеобразующее фруктово-ягодное сырье. Однако способность фруктов и ягод образовывать студень неодинакова в связи с различными условиями произрастания плодов, поэтому для образования прочного студня в технологическом процессе используют различные студнеобразователи, к которым относится пектин, желатин, агар, агароид и фурцелларан. Пектиновые вещества – это природные биополимеры растительного происхождения, основной структурной составляющей молекул которых являются остатки α-D(+)-галактуроновой кислоты, способные связывать катионы поливалентных металлов с образованием малодиссоциирующих соединений. Кроме того, в организме человека пектиновые вещества крайне медленно расщепляются микрофлорой кишечника. Благодаря этим двум свойствам пектиновые вещества имеют значительные перспективы использования в лечебной и профилактической медицине в качестве детоксикацирующего или барьерного агента. Минимальная профилактическая норма потребления пектина составляет 2 - 4 г на человека в сутки. К формам пектиновых веществ относят пектин, протопектин, соли пектиновой (пектинаты) и пектовой (пектаты) кислот. Способностью к студнеобразованию обладает только пектин и куда в меньшей степени 46

выделенная из солей пектиновая кислота. Ни рис. 7, 8 показаны фрагменты пектиновых веществ [22]. Рисунок 7- Фрагмент рамногалактуронана Рисунок 8 - Фрагменты молекул пектиновых веществ: а) – пектовая кислота; б) – пектиновая кислота; в) – амидированный пектин; в амидированных пектинах часть свободных карбоксильных групп переведена в амидированную формул CONH2 Пектин – это водорастворимое вещество растительного происхождения, свободное от целлюлозы и состоящее из частично или полностью метоксилированных остатков полигалактуроновой кислоты. В 47

зависимости от полимеризации количества существуют метоксилированных различные виды групп пектина. и степени H-пектин – высокоэтерифицированный пектин. Он имеет степень этерификации, т.е. отношение числа этерифицированных карбоксильных групп на каждые 100 карбоксильных групп пектиновой кислоты, более 50%; L-пектин – низкоэтерифицированный пектин (степень этерификации меньше 50%) [14]. Наиболее распространенным сырьем для производства пектина на сегодняшний день являются цитрусовые культуры (апельсины, лаймы, грейпфруты, лимоны), яблоки и свекловичные культуры. Для осуществления синтеза пектиновых веществ исходным веществом в клетках растений является галактуроновая и глюкоуроновая кислота, а аппарат Гольджи считается местом биосинтеза фрагментов молекул пектиновых веществ. Именно в аппарате Гольджи совершается переход пектиновых веществ в оболочки клеток для формирования и полимеризации компонентов молекулы. Синтез пектина идет по следующим схемам: УДФ-Д-глюкоза УДФ-Д-галактоза галактан; УДФ-Д-глюкоуроновая кислота УДФ-Д-галактуроновая кислота Д-галактуронан; УДФ-Д-ксилоза УДФ-L-арабиноза арабинан/ Далее с помощью особенной ферментной системы происходит синтез полигалактуроновую кислоту из УДФ-Д-галактуроновой. Фермент, выделенный из субклеточной фракции осуществляет этерификацию пектина с метиловым спиртом. Донором метиловой группы является S-аденил-Lметионин. В ходе исследования полиненасыщенными жирными для производства кислотами был мармелада выбран в с качестве студнеобразователя свекловичный пектин, поскольку конкурировать по своей цене с ним никакой другой вид пектиносодержащего сырья не может. 48

При среднем выходе сахара в 12-13% свеклосахарное производство России дает 80-83% сырого свекловичного жома от массы переработанной свеклы. Сухие вещества свекловичного жома представлены не только пектином. В нем содержится (%): целлюлозы – 22-25, гемицеллюлозы 21-23, азотистых веществ 1,8-2,5, золы 0,8-1,3, сахара 0,15-0,20 [14]. Пектиновые вещества широко распространены в тканях свеклы с меньшим содержания сахарозы. В свекловичном жоме содержится 95 – 98% протопектина от суммы всех пектиновых веществ, что является отличает его от других видов пектиновых веществ. Свекловичный пектин представляет собой низкоэтерифицированный пектин, что можно объяснить тем, что он обладает степенью этерификации менее 50 %. Использование низкометоксилированного пектина особо перспективно в таких отраслях, как консервная, медицина, косметическая, молочная и хлебопекарная промышленность, фармакология, а также производители различных биологически активных пищевых добавок (БАД). При производстве продуктов оздоровительного, защитного, лечебного и профилактического питания так же используются низкометоксилированные пектины. По отношению к тяжелым металлам адсорбционные свойства пектинов определяют в значительной степени их ценность в профилактическом питании, и поэтому пектин с такими свойствами является неотъемлемой частью пищевого рациона в современных экологических условиях. Свекловичный пектин уступает по студнеобразующей способности яблочному и цитрусовому пектину, но в то же время по своим физикохимическим свойствам – наличию большего числа свободных карбоксильных (кислотных) групп, комплексообразователем он по является отношению наилучшим к тяжелым природным металлам и радионуклидам [14]. Стронций, содержащийся в растительной пище, обладает высокой подвижностью и может выделяться под действием соляной кислоты в 49

желудочном соке, переходить в ионное состояние, которое легко адсорбируется и может всасываться пектиновыми веществами. В этом случае низкометоксилированный пектин разлагается в желудочно-кишечном тракте в гораздо меньшей степени, чем высокометоксилированный. Активность низкометоксилированного пектина начинает проявляться уже в желудке, что обуславливает более ранний и более длительный контакт с радионуклидами. Продолжительность комплексообразования пектинов с радионуклидами в пищеварительном тракте происходит в течение 1-2 часов, реже 3-4 часов, что позволяет более эффективно связывать обнаруженные металлы [14]. Наличия кальция, который может поступать с фруктово-ягодным сырьем, водой или солями кальция, является важным условием студнеобразования низкометоксилированных пектинов, к которым относится свекловичный. При его низком содержании образуется непрочный студень. Высокое содержание увеличивает ломкость (хрупкость) геля и ведет к синерезису [38]. Пектин из свекловичного жома получают в более суровых условиях, чем цитрусовые и яблочные. Это связано с присутствием сложных ацетатных групп эфиров, которые негативно влияют на гелеобразующие свойства пектина. В результате образуются низкомолекулярные производные. Кроме того, строгие условия гидролиза способствуют деэтерификации не только ацетильных групп, но и метоксиэфиров, благодаря чему свекольный пектин обладает преимущественно гелеобразующими свойствами в свободных поливалентных металлах [12]. Следующие операции являются основными этапами получения 5%ного низкометоксилированного пектинового концентрата:  Перетирание сухого свекловичного жома в мелкий порошок;  Набухание и гидролиз порошкообразного жома;  Экстракция пектиновых веществ из жома;  Проведение нейтрализации экстракта свекловичного жома; 50

 Отделение экстракта от свекловичного жома и взвешенных веществ;  Отбор чистого экстракта;  Концентрирование и очистка концентрата;  Консервирование пектинового концентрата;  Контроль качества, хранения, транспортировки, реализация. Фруктово-ягодное сырье При создании мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами высокое значения имеют свойства, применяемого в процессе производства фруктово-ягодного сырья, так как оно не только дает изделиям привлекательный внешний вид и приятные вкусо-ароматические качества, но и воздействует на процесс студнеобразования по причине наличия в клетках плодов и ягод пектиновых веществ [23]. В ходе работы были изучены биохимические свойства ягод черной и красной смородины в качестве фруктово-ягодного сырья, применяемого для изготовления мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами. Содержание в химическом составе ягод красной и черной смородины растворимых сухих веществ, к примеру, сахаров, органических кислот, пектиновых препаратов, витаминов и фенольных соединений считается главным моментом, определяющим их пищевое значение. Рассмотрим, главные особенности химического состава ягод черной смородины, определяющего их пищевую ценность. В данных ягодах присутствуют антоцианы, являющиеся Р-активными полифенолами, биофлавоноиды, аскорбиновая кислота. Содержание сахаров в ягодах черной смородины достигает 7,8-8,8% от сырой массы, причем на сахарозу приходится 0,3%. Доля пектиновых веществ составляет 0,5-0,9%, а клетчатки 2,4-3,5%. Так же ягоды содержат лимонную, яблочную, щавелевую кислоту и смесь из хлорогенных кислот. В табл. 3 рассмотрен химический состав ягод черной смородины[38]. 51

Таблица 3 – Химический состав ягод черной смородины Наименование Содержание, мг/100 г β-каротин (провитамин А) 0,1-0,3 Антоцианы 120-1730 Аскорбиновая кислота 120-1730 Железо 13,0-28,4 Калий 37,2-270,0 Кальций 22,0-36,0 Катехины 78-550 Кобальт 0,002 Лейкоантоцианы 300-2400 Магний 6,8-35,0 Марганец 1,7-20 Натрий 32,5 Рибофлавин (В2) 0,01-0,03 Тиамин (В1) 0,01 Токоферолы (Е) 0,4-1,2 Филлохинон (К1) 0,4-1,2 Флавоноиды 60-230 Фолацин (В9) 0,03-0,08 Фосфор 33,0-51,6 Дубильные и красящие вещества (0,11-0,42%), белки и азотистые вещества (0,20-1,50%), соли йода (16-26 мкг/100 г), железа (3,0-3,5 мг/100 г), фосфора (3,0-3,5 мг/100 г), витамины и фенольные соединения (Р) – до 500600 мг/100 г были обнаружены в ягодах красной смородины. В ягодах смородины красной, кроме того, были обнаружены в больших количествах (1,7-4,4 мг/100 г) кумарины, используемые в профилактике атеросклерозов и инфарктов. В табл. 4 рассмотрен химический состав ягод красной смородины [38]. 52

Таблица 4 – Химический состав ягод красной смородины Наименование Содержание, мг/100 г Аскорбиновая кислота 25,00 Калий 99,6 Кальций 39,20 Магний 1,97 Натрий 1,08 Никотиновая кислота 0,20 Рибофлавин (В2) 0,03 Тиамин (В1) 0,01 Фосфор 38,08 Ягоды красной смородины обладают высокой кислотностью (от 1,37 до 3,01%). Высокая кислотность вызвана наличием в ягодах яблочной, лимонной, янтарной кислоты. Красная смородина содержит меньшее количество пектиновых веществ (от 0,74 до 1,14 %), по сравнению с черной смородиной. Содержание витамина С (аскорбиновой кислоты) в ягодах красной смородины так же гораздо ниже, чем в черной, которая содержит 120-1730 мг/100г аскорбиновой кислоты. Пектины относятся к классу полисахаридов и они воздействуют на качество протекания процесса студнеобразования мармелада. Полисахариды представляют собой высокомолекулярные соединения углеводной природы, обладающие качествами лиофильных коллоидов, которые в присутствии кислоты и сахара способные образовать студни. В большинстве плодовых и ягодных культур пектины содержатся в количестве 0,47-1,93% с доминированием протопектина. В среднем 0,43% пектина от общей сырой массы находится в ягодах смородины красной. Пектиновые вещества в ягодах смородины черной находятся в большем количестве чем в красной – от 1 до 2,5%. Прочность матрицы мармеладного студня предопределяет качество готового изделия. Ионы кальция содействуют прочности студня, так как они 53

связывают молекулы пектина между собой сквозь карбоксильные группы. Для образования студня фруктово-ягодное сырье должно иметь примерно 1% пектиновых веществ и не менее 1% органических кислот, поскольку только при повышенной кислотности среды возможно образование студня. Молекулы пектина отрицательно заряжены, что препятствует их сближению и соединению в агрегаты. При внесении дополнительно кислоты в растворе увеличивается число положительно заряженных ионов водорода, которые диссоциирует на ионы. Происходит реакция нейтрализации отрицательных зарядов молекул пектина, что способствует сближению и застудневанию. Во время уваривания при недостаточном содержании пектиновых веществ в исходном сырье они вносятся дополнительно. Кислотность продукта так же влияет на студнеобразование. Наиболее эффективно происходит желирование при рН 3,2 – 3,4. В ходе исследования было установлено, что содержание кальция находится в прямой зависимости от степени этерификации пектинов, содержащихся в ягодах красной и черной смородины. В связи с этим, ягоды, отличающиеся высокими значениями кальция, обладают можно заключить, хорошей студнеобразующей способностью. Исходя из вышеперечисленного, что в технологическом отношении ягоды черной смородины предпочтительнее использовать в качестве основного фруктово-ягодного ингредиента в процессе производства мармелада, так как по сравнению с ягодами красной смородины больше количество пектиновых веществ, содержащихся в клеточных стенках ягод, позволяет получить прочный студень. Рыжиковое масло (Camelinasativa) Жиры или липиды обладают высокой энергетической ценностью, так как на 1 г жира, поступающего с пищей, при процессе окисления в организме человека выделяется 9 ккал. Состав жирных кислот, определяющий их высокую биологическую ценность, 54 зависит от его происхождения.

Существуют жиры животного и растительного происхождения. Жирные кислоты бывают насыщенными и ненасыщенными. От количества атомов водорода, содержащихся в жирной кислоте, зависит насыщенность жира. Жирные кислоты, обладающие средней длинной цепи (С8—С14) усваиваются в пищеварительном тракте без участия желчных кислот и фермента липазы, а так же не откладываются в печени и подвержены βокислению. Животные жиры с твердой структурой обладают от 20 и более атомов углерода в цепи. Однако большое употребление насыщенных жирных кислот в пищу является существенным фактором риска развития таких алиментарных заболеваний, как диабет, ожирение, сердечно-сосудистые и другие заболеваний. Нормой употребления насыщенных жирных кислот в пищу для взрослых и детей должно составлять не более 10 % от калорийности суточного рациона [40]. Полиненасыщенные жирные кислоты представляют собой кислоты, обладающие двумя или более двойными связями между углеродными атомами. Особое значение для человека имеют линолевая и линоленовая полиненасыщенные жирные кислоты, поскольку они выполняют роль структурных элементов клеточных мембран и способствуют полноценному развитию и адаптации организма человека к агрессивным факторам окружающей среды. Липиды растительного происхождения являются значимым ингредиентом пищи, так как они представляют собой источник энергии и пластического материала для человека, транспортером некоторых необходимых для него веществ, таких как непредельных жирные кислоты, фосфолипиды, стерины, жирорастворимые витамины, то есть они являются незаменимыми пищевыми веществами, определяющими биологическую ценность рациона питания. Длительный дефицит жиров в питании или постоянное употребление 55

в пищу жиров с пониженным содержанием ПНЖК способствует развитию отклонений в физиологическом состоянии организма, то есть нарушается работа ЦНС и снижается иммунитет. Однако избыточное употребление жиров так же нежелательно, в связи с тем, что оно приводит к развитию ожирения и сердечно-сосудистых заболеваний. Особое значение придается не только количеству, но и качественному составу жиров, а особенно содержанию в них ПНЖК (линолевая кислота; альфа- и гамма-линоленовая; олеиновая; арарахидоновая; полиненасыщенные жирные кислоты с 5 – 6 двойными связями семейства омега-3). Линолевая и линоленовая кислоты не могут образовываться в организме человека, а арахидоновая может синтезироваться из линолевой кислоты только при участии витамина В6. В связи с этим их называют «незаменимые» или «эссенциальные» кислоты. В настоящее время считают, что суточная потребность в линолевой кислоте должна составлять 6–10 г, минимальная — 2–6 г, а ее суммарное содержание в жирах пищевого рациона — не менее 4 % от общей калорийности [47]. Физиологическая потребность в полиненасыщенных жирных кислотах для взрослых составляет 6—10 % от калорийности суточного рациона, а для детей 5—10 % [40]. В ходе исследования в качестве источника полиненасыщенных жирных кислот было выбрано рафинированное дезодорированное рыжиковое масло (Camelina sativa), так как в нем содержится омега-3 (линоленовая 36-40%) и омега-6 (линолевая 16-20%) жирные кислоты. Соотношение в масле жирных кислот ω-3:ω-6 составляет 2,5:1. Высокая пищевая ценность свойственна натуральному рыжиковому масло (Саmеlinа sativa) благодаря своему уникальному химическому составу. Масло обладает острым вкусом и запахом по своим вкусо-ароматическим свойствам, если оно не было подвержено рафинации и дезодорации, поэтому 56

в настоящее время предприятия пищевой промышленности вырабатывают масло рыжиковое рафинированное дезодорированное и нерафинированное. На масло семян рыжика приходится большая доля химического состава (40-50 %), 17-33 % на белок и 6-13 % на клетчатку что свидетельствует о его ценности как масличного сырья. Рыжиковое масло содержит значительные количества фосфолипидов (0,8 %), каротиноидов (0,5-2,0 мг%), токоферолов (78,1 мг%), которые являются физиологически функциональными нутриентами. Химический состав масла рыжика представлен в табл. 5. Таблица 5 – Жирно-кислотный состав масла рыжика Название Жирные кислоты α-линоленовая γ-линоленовая Арахиновая Бегеновая Вакценовая Гексадекадиеновая Гексадеценовая Гептадеценовая Гондоиновая Лауриновая Линолевая Маргариновая Миристиновая Олеиновая Пальмитиновая Пальмитоолеиновая Пентадекановая Пентадеценовая Стеариновая Эйкозеновая Эйкозодиеновая Эйкозотриеновая Эруковая Жирорастворимые витамины β -каротин, мг% Витамин Е, мг% Содержание, % Рафинированное, Нерафинированное дезодорированное Индекс жирной кислоты С18:3 – ω-3 С18:3 – ω-6 С20:0 С20:0 С18:1 – 11-транс С16:2 С16:1 С17:1 С20:1 С12:0 С18:2 – ω-6 С17:0 С14:0 С18:1 – 9-цис С16:0 С16:1 – 9-цис С15:0 С15:1 С18:0 С20:1 С20:2 С20:3 С22:1 57 37,1 0,14 1,06 0,22 0,80 0,01 0,04 0,04 12,72 0,02 17,37 0,05 0,09 14,83 5,36 0,09 0,02 0,01 2,26 0,36 1,88 1,54 2,35 36,72 0,22 1,02 0,23 0,72 0,01 0,04 0,04 12,53 0,01 17,1 0,04 0,09 16,25 5,15 0,09 0,02 0,01 2,26 0,30 1,81 1,46 2,33 104,9 1,47 91,3

Несмотря на то, что белковые вещества при переработке семян концентрируются в жмыхе, в составе рыжикового масла обнаружены 20 аминокислот, в том числе девять незаменимых. Белки отличаются высоким содержанием аргинина [28]. Для нормального функционирования организму человека необходимо употреблять растительные и животные жиры. Такие необходимые вещества как полиненасыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, жирорастворимые витамины, фосфолипиды и стерины относятся к классу липидов и они являются незаменимой частью рациона питания человека, имеющей непосредственное влияние на его биологическую и пищевую ценность [5]. ПНЖК относят арахидоновая) и к группам омега-3 омега-6 (линолевая, (α-линоленовая, γ-линолевая, эйкозапентаеновая, докозагексаеновая) в соответствии с расположением первой двойной связи относительно метильной группы в молекуле. Оптимальным соотношением омега-6 к омега-3 жирным кислотам в рационе питания человека является 510:1, а при нарушении липидного обмена – от 3:1 до 6:1. Однако в действительности у значительной части населения России это соотношение составляет от 10:1 до 30:1. Это свидетельствует о выраженном дефиците в питании ПНЖК семейства омега-3 [1]. Содержание жирных кислот в отдельных растительных маслах приведено в табл.6. Таблица 6 – Жирнокислотный состав растительных масел , г/100 г Жирные кислоты Наименование Арахисовое Горчичное Конопляное Кукурузное Кунжутное Оливковое Пальмоядровое Подсолнечное сумма насыщенные мононенасыщенные 95,3 94,9 94,6 94,9 94,7 94,7 93,2 94,9 18,2 3,9 9,5 13,9 14,2 15,6 76,3 11,3 43,8 67,6 14,5 24 40,2 66,9 14,5 23,8 58 полиненасыщенные линолевая линоленовая 33,3 следы 17,8 5,6 52,7 17,6 57,0 0,6 40,3 следы 12,0 следы 2,4 0 59,8 0 всего 33,3 23,4 70,6 57,6 40,3 12,1 2,4 59,8

Рапсовое Рыжиковое Соевое Хлопковое 95,4 97,9 94,9 94,9 6,6 12,4 13,9 24,7 56,3 24,5 19,8 19,4 22,5 47,0 50,9 50,8 9,9 14,0 10,3 0 32,4 61,0 61,2 50,8 Масло рыжика является хорошим источником полиненасыщенных жирных кислот с относительно высоким содержанием представителя семейства ω-3 кислот, помогающих защитить организм от атеросклероза, поэтому можно заключить о перспективности применения рыжикового масла в качестве обогащающего компонента при производстве мармелада. Сахар белый Сахар белый представляет собой сыпучий пищевой продукт кристаллической структуры с размерами кристаллов от 0,2 до 2,5 мм включительно. Он состоит в основном из сахарозы. Схема конфигурации молекулы сахарозы представлена рис. 9[55, 56]. Рисунок 9 - Схема конфигурации молекулы сахарозы На современных предприятиях сахар белый вырабатывают из сахарной свеклы или из тростникового сахара-сырца. По органолептическим и физикохимическим показателям сахар белый должен удовлетворять требованиям, установленными введенным в действие с 1 июля 2016 г. ГОСТ 33222-2015 Сахар белый. Технические условия (с Поправкой) [7]. Сахароза является невосстанавливающим натуральным дисахаридом. В организме человека под действием ферментов – сахараза (инвертаза) расщепляется на D-глюкозу и D-фруктозу. 59

Для получения наиболее прочного студня фруктовая масса, в которой студнеобразователем является пектин, должна иметь pH 3-3,5. Рекомендуется выбирать такое соотношение рецептурных ингредиентов, чтобы фруктовая масса обладала прочностью равной 400-800 г. Содержание сахара в смеси с пюре должно составлять 100-150% к массе пюре для получения достаточно прочной структуры студня и хорошего вкуса изделий. Сахар является дегидратирующим агентом. При добавлении сахара студнеобразные системы пектина упрочняются благодаря возникновению новых контактов на дегидратированных участках молекул [55,53]. Органолептические и физико-химические показатели качества сахара белого согласно ГОСТ 33222-2015 Сахар белый. Технические условия (с Поправкой) представлены в табл.7,8 [7]. Таблица 7 – Органолептические показатели сахара белого [7] Наименование показателя Характеристика белого сахара Кристаллический сахар Кусковой сахар Белый, чистый. Белый, чистый, без пятен и посторонних включений Цвет Внешний вид Запах и вкус Чистота раствора В виде кусочков определенной формы и размеров Сладкий, без посторонних запаха и привкуса как в сухом сахаре, так и в его водном растворе Раствор сахара должен быть прозрачным, без нерастворимого осадка, механических и других примесей Однородная сыпучая масса кристаллов. Таблица 8 – Физико-химические показатели белого сахара [7] Наименование показателя Значение показателей для белого сахара Категории экстра Первой категории Поляризация, °Z, не менее: - кристаллический сахар 99,80 99,7 0,10 0,10 0,20 0,25 0,20 0,25 Массовая доля влаги, %, не более: - кристаллический сахар - сахарная пудра - кусковой сахар 60

Массовая доля редуцирующих веществ, %, не более 0,03 0,035 Массовая доля золы, %, не более 0,027 0,036 Цветность в растворе, единиц оптической плотности (ICUMSA), не более 45,0 60,0 Крепость кускового белого сахара по Бонвечу, МПа, не менее Продолжительность растворения в воде кускового 1,5 1,5 6 включ. 6 включ. 2,0 2,0 белого сахара , мин, до Массовая доля мелочи (осколков массой менее 25% от массы кусочка, кристаллов и измельченных кристаллов) в упаковке белого кускового сахара, %, не более Крахмальная патока Крахмальная патока представляет собой бесцветную или с желтоватым оттенком жидкость, содержащую глюкозу, мальтозу и декстрины (олигосахариды) и является продуктом неполного гидролиза крахмала. Чем меньше в патоке глюкозы, мальтозы и больше декстринов, тем она устойчивей к температурным воздействиям, менее гигроскопична и лучше хранится. Для повышения стойкости и во избежание процесса кристаллизации сахарозы, 10 – 15% сахара-песка заменяется патокой [7, 53]. Для производства патоки основным сырьем является картофельный или зерновые крахмалы, а так же кукурузная мука. Патока широко используется в качестве антикристаллизатора в производстве таких сахаристых кондитерских изделий, как мармелад, пастила, зефир, карамель, халва, конфеты. Данное свойство патоки связано с ее химическим составом и реологическими свойствами, которые непосредственно зависят от степени проведения гидролиза крахмала и соотношения его продуктом, то есть декстринов, мальтозы и глюкозы. Мальтоза представляет собой дисахарид, а глюкоза – моносахарид, которые относятся к редуцирующим сахарам, имеющие восстанавливающую способность. Редуцирующие сахара, которые поступают совместно с крахмальной патокой в водные растворы сахарозы, увеличивают общую 61

растворимость сахаров в насыщенном растворе, а именно увеличивают растворимость смеси сахаров, при этом растворимость сахарозы уменьшается. Вязкость патоки определяет наличие в патоке декстринов. При высоком содержании декстринов ее вязкость повышается. При внесении патоки в сахарные растворы увеличивается их вязкость, в связи с чем сахаро-паточные сиропы более вязкие, чем сахарные при равной концентрации сухих веществ. Описанные свойства патоки предопределяют ее антикристаллизационные свойства. При содержании патоки от 50% к массе сахара белого процесс образования в изделии кристаллической структуры не происходит, а при содержании патоки от 5 – 25% к массе сахара белого образуется мелкокристаллическая текстура из-за ограничения роста кристаллов [22]. На отечественных предприятиях вырабатывают следующие виды патоки:  Патока низкоосахаренная (РВ – 26 – 35%, зола – менее 0,4%);  Патока карамельная кислотная (РВ – 36 – 44%, зола – менее 0,4%);  Патока карамельная ферментативная (РВ – 36 – 44%, зола – менее 0,4%);  Патока высокоосахарeнная ( РВ – 45%, зола – менее 0,4%);  Патока мальтозная (РВ – 38%) [9]. Соли-модификаторы В дополнение к основным ингредиентам, модифицирующие соли, к которым относятся лактат натрия, динатрий фосфат, цитрат натрия, тартрат натрия, добавляются в рецептуру мармелада при производстве. Введение модифицированных солей может снизить вязкость массы при кипении, одновременно снижая скорость и температуру гелеобразования мармеладной массы. 62

Добавление солей-модификаторов, кроме того, объяснено тем, что они оказывают положительный эффект, уменьшая интенсивность процесса гидролиза сахарозы, а также в некоторой степени пектина и других веществ. Образование различных воздействием кислот, редуцирующих веществ осуществляется под которое значительно замедляется введением модифицирующих солей. Оптимальная доза модифицирующих солей, вводимых в рецептурную смесь, зависит от кислотности определенного вида фруктово-ягодного пюре. Чем выше кислотность, тем выше дозировка соли. Модификаторы соли добавляют к смеси в фруктовом пюре перед добавлением сахара [22]. Na-карбоксиметилцеллюлоза (E466) Существует целый ряд сложностей, связанных с включением полиненасыщенных жирных кислот, содержащихся в растительных маслах, в мармеладные изделия. В связи с тем, что эти кислоты нерастворимы в водной среде, их устойчивое равномерное распределение в мармеладной массе затруднительно. Полиненасыщенные жирные кислоты в значительной степени подвержены химической деградации вызванного окислением липидов, что приводит к ухудшению качества продукции и усвояемости. Поэтому полиненасыщенные жирные кислоты растительных масел должны быть защищены от деградации. Пищевую добавку Е466 используют в пищевой промышленности в качестве загустителя или стабилизатора, то есть веществ, влияющих на структуру и физико-химические свойства готового продукта. Загуститель — пищевая добавка, предназначенная для повышения вязкости пищевой продукции. Стабилизатор – это пищевая добавка, предназначенная для обеспечения агрегативной устойчивости и поддержания однородной дисперсии двух и более несмешивающихся ингредиентов. 63

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) является простым эфиром целлюлозы и гликолевой кислоты. Общая формула КМЦ [С6Н7О2(ОН)3-x(ОСН2СООН)x]n, где х=0,08–1,5) – это производная целлюлозы, в которой карбоксиметильная группа (-CH2-COOH) соединяется с гидроксильными группами глюкозных мономеров. Карбоксиметилцеллюлоза имеет способность формировать вязкий коллоидный раствор, длительное время не утрачивающий своих свойств. Карбоксиметилцеллюлоза и Na-карбоксиметилцеллюлоза (E466) используются в пищевой промышленности в качестве загустителя при изготовлении мороженого, майонеза, а также как регулятор консистенции в желе и других кондитерских изделиях. Na-карбоксиметилцеллюлоза имеет следующие характеристики: – полностью растворяется в воде, образуя вязкие растворы; – оказывает эффект синергизма с белками; – длительное время сохраняет вязкость в растворе; – способна удерживать воду; – не имеет вкуса и запаха; – образует прозрачную и прочную пленку; – устойчива к интенсивному солнечному свету; – в органических растворителях, маслах, жирах животного и растительного происхождения не растворима. Сравнительная характеристика вязкости растворов известных загустителей представлена в табл.9. Таблица 9 - Вязкость растворов известных загустителей Код Наименование Е401 Альгинат натрия Пропиленгликольальгинат Е405 Е410 Камедь рожкового дерева 64 Вязкость 1%-ного водного раствора, сП 25-800 100-500 2000-3500

Гуаровая камедь Е412 Гуммиарабик Е414 2000-5000 Ксантановая камедь Е415 800-1800 Метилцеллюлоза Е461 10-2000 Карбоксиметилцеллюлоза (натриевая соль) Е466 По 3000-7000 сравнению с другими видами 500-12000 загустителей Na- карбоксиметилцеллюлоза способна образовывать наиболее вязкие растворы, что способствует равномерному диспергированию ингредиентов смесей. Поскольку в качестве источника полиненасыщенных жирных кислот в разрабатываемом мармеладе выбрано рыжиковое масло, мелкодисперсные частицы которого способны вытекать из матрицы мармеладного студня, особое значение приобретает способность Na-карбоксиметилцеллюлозы удерживать частицы масла, взвешенные в сетке студня за счет образования на их поверхности прочной пленки. Таким образом, рассмотренный жирно-кислотный состав рыжикового масла показывает, что оно является хорошим источником целого ряда жирных кислот, среди которых есть незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты семейства ω-3 и ω-6 в соотношении 2,5:1. Проведенный анализ ингредиентов, используемых при производстве мармелада, позволяет учесть основные характеристики сырья, являющиеся основополагающими факторами, формирующими не только вкусовые характеристики готового продукта, его качество и безопасность, но так же способствующие определению оптимальных технологических параметров производственного процесса, позволяющих получить обогащенный мармелад высокого качества. 65

2.4. Научно-практические аспекты производства обогащенного мармелада Созданию мармелада с повышенной пищевой ценностью, обладающего высоким качеством и сбалансированным химическим составом, способствует использование в технологическом процессе различных видов нетрадиционного сырья. Мармелад представляет собой сахаристой кондитерское изделие с высоким содержанием углеводов. Одним из способов повышения пищевой ценности мармеладных изделий является использование в его рецептуре растительных масел, являющихся источником незаменимых для организма человека полиненасыщенных жирных кислот. Основными этапами в производстве фруктово-желейного мармелада являются следующие технологические операции: подготовка исходного сырья к дальнейшей обработке, формирование рецептурной смеси, уваривание мармеладной массы, разливка массы в формы, сушка, охлаждение, упаковка и маркировка, хранение готового мармелада. Основным ингредиентом рецептурной смеси для разрабатываемого мармелада является пюре из ягод черной смородины и сахара-песка в отношении 1:1. Чтобы не допустить включений в мармеладную массу примесей пюре дополнительно перетирают на протирочной машине с ситом с диаметром ячеек 0,5 – 1 мм и перекачивают в сборник для подготовки ягодно-сахарной смеси. Содержание сахаров в черной смородине достигает 11%, но, несмотря на это, ягоды обладают ярко выраженным кислым вкусом вследствие повышенной кислотности, поэтому для обеспечения необходимой сладости в пюре дополнительно вносят сахар-песок. Однако при хранении ягодной массы процесс студнеобразование может начаться преждевременно из-за наличия в ней пектина, нативных кислот и сахаров, что может негативно повлиять на процесс перекачивания и уваривания смеси. 66

Для предотвращения преждевременного студнеобразования смеси перед добавлением сахара-песка в ягодное пюре специально добавляют растворы солей-модификаторов или же буферных солей (лактат натрия, цитрат натрия, дифосфат натрия и др.). Помимо этого, благодаря соляммодификатором сокращается продолжительность процесса высыхания сырого мармелада. Сухой порошок свекловичного пектина подвергается предварительной подготовке путем замачивания его в воде при температуре 45-50 °C в течение 1,5-2 ч пока он полностью не набухнет. Крахмальную патоку подогревают до 40-50°C и фильтруют через сито с диаметром ячеек не более 2 мм. Так же крахмальная патока фильтруется через ткань или несколько слоев марли. Для уваривания мармеладной массы в процессе производства используется такое оборудование, как змеевиковый аппарат непрерывного действия, сферический аппарат периодического действия или универсальный варочный аппарат. Перед поступлением в варочный аппарат рецептурная смесь имеет влажность примерно 45% и должна быть уварена до влажности 30-32% при температуре не превышающих 85°С в течение 10-20 мин. В процессе уваривания удаляется излишняя влага и вследствие этого, в смеси возрастает в процентном отношении содержание пектина и кислоты, чего обычно достаточно для того, чтобы при охлаждении массы образовался студень. Процесс студнеобразование смеси, которая не содержит солеймодификаторов, начинается при СВ=60%. В присутствии же солей удаляется большее количество влаги и сухие вещества доводятся до 68 – 72% [22]. После мармеладная масса прошедшая этап уваривания отправляется на разделку. На этапе разделки в мармеладную массу вносятся дополнительные вкусовые, ароматические осуществляется в вещества и красители. Данный процесс емкостях с мешалкой периодическим способом. Мармеладная масса в дальнейшем остужается так, чтобы ее температура была выше всего на 5-7 °С температуры студнеобразования. 67

Источником полиненасыщенных жирных кислот в разрабатываемом мармеладе считается рыжиковое масло. Растительное масло представляет собой смесь триглицеридов жирных кислот и сопутствующих им соединений, извлекаемых из семян масленичных растений. Физикохимические качества растительных масел имеют огромный смысл для проектирования кондитерских изделий с высокими технологическими характеристиками. Ведущей сложностью в процессе интеграции масла рыжика, имеющего в своем составе не синтезируемые в организме человека полиненасыщенные жирные кислоты, и пространственной матрицы мармеладного студня является несовместимости масла и матрицы на механическом и молекулярном уровне. Таким образом, свойственная студнеобразная консистенция мармелада может претерпеть нарушения, а ПНЖК имеют все шансы быть подвержены деградации. Несопоставимость данных структур связана с вытеканием масла из изделия в том числе и при невысоком содержании в матрице студня. Для предотвращения выливания капель масла из матрицы студня в мармеладную массу на стадии разделки вносится вместе масло рыжика (0,5-1,0%) и Na-карбоксиметилцеллюлоза (0,5-1,0%). Исполнение процесса внесения добавок осуществляется периодическим способом в емкостях с мешалкой. После внесения добавок в массу ее проворно перемешивают и незамедлительно подают на отливку в предусмотренные формы. В зависимости от формы выпуска – железные или же глиняные формы и тару. Отливку мармелада осуществляют в мармеладоотливочных машинах и производят предусмотренные операции: дозируют и разливают мармеладную массу в формы; встряхивают формы для равномерного рассредоточения массы и получения рельефного рисунка; выстаивают формы с мармеладом при температуре 15–25°С в особой камере, в которой происходит процесс ее студнеобразования при постепенном понижении температуры массы. Процесс продолжается в течение 20 – 45 мин и целиком зависит от свойств используемого сырья, а так же рецептуры мармеладной массы [30]. 68

С помощью выталкивания сжатым воздухом каждой ячейки происходит освобождение мармелада форм. Специально для этого в дне формируются небольшие отверстия диаметром около 0,2 мм. Благодаря своей вязкой консистенции мармеладная масса не может вытечь через эти отверстия. В связи с этим при образовании студня, мармелад не уменьшается в размерах и мармеладной прилипает к стенкам формы. Формы до заливки ячеек массой для улучшения качества выборки мармелада специально обрызгивают водой, в результате чего уменьшается степень прилипания мармеладной массы к поверхности ячеек. Электроподогрев или проведение пропаривания форм с мармеладом так же может быть применено на предприятии с целью освобождения мармелада из форм. Особенностью данных методов является то, что между мармеладом и поверхностью ячейки форм образуется тонкая прослойка сиропа, ослабляющей сцепление между мармеладом и формой. Формовой мармелад, который был извлечен из форм имеет влажную, липкую поверхность. Освобожденный из форм мармелад с помощью специального механизма переносится на алюминиевые перфорированные подносы с отверстиями диаметром равному 15 мм. Далее мармелад в специальных вагонетках отправляют на сушку [30]. Для того чтобы удалить из мармелада оставшиеся 8% влаги производится сушка готового изделия, которая так же позволяет добиться тонкой твердой кристаллической корочки на его поверхности. Значение массовой доли сухих веществ при процессе сушки достигает 76 – 80%. Это слабое затвердевание поверхности необходимо для защиты мармелада от внешних воздействий, например, от повышения влажности. Особенностью процесса сушки мармелада является то, что процесс ее протекания должен проводиться так, чтобы большая доля влаги была удалена раньше, чем поверхность мармелада покроется кристаллической корочкой, которая препятствует потери влаги, а так же она может частично раствориться из-за поступающей в процессе сушки к поверхности мармелада 69

влаги из его внутренних слоев. Вновь образованная корочка приобретает пористую структуру и в следствие этого она является недостаточно прочной. Исходя из вышеперечисленного, процесс сушки проводят в несколько стадий, а в сушилках создают две или три зоны с различным температурным режимом. К примеру, при двухзональной сушке в одной зоне температура поддерживается 55 – 58°С, а во второй уже 65 – 70°С. В первой зоне мармелад выдерживают 2 – 3 ч, во второй – 4 – 5 ч, а скорость движения воздуха в сушилке должна составлять 1 – 2 м/с [30]. Основными видами сушилок, используемыми при производстве мармелада, являются камерные, шкафные и конвейерные сушилки. Камерные сушилки состоят из стеллажей, на которых устанавливаются решета с мармеладом. Решета с мармеладом в шкафные сушилки поступают на передвижных стеллажах-тележках. В конвейерных сушилках мармелад перемещается внутри сушилки, в которой создаются отдельные зоны с поддержанием в каждой зоне определенного режима сушки. Температура мармелада после прохождения процесса сушки достигает 60°С, и далее его остужают в специальных камерах или в помещении цеха. Мармелад охлаждают при температуре в районе 15 – 30°С. Охлаждение в холодное время года составляет 45 – 55 мин, а в теплое – 1,5 – 2 ч. Далее охлажденный мармелад расфасовывают в коробки или упаковывают в лотки по 3 – 5 кг [22]. На рис. 10 представлена аппаратурно-технологическая схема поточной линии производства формового фруктово-ягодного мармелада. Линия состоит из рецептурно-смесительной станции, участка варки мармеладной массы, мармеладоотливочной машины и сушилки непрерывного действия. Фруктово-ягодное пюре загружают в смеситель 1 и с помощью насоса 2 оно закачивается в приемный сборник 3, откуда оно далее поступает в протирочную машину 4 для обеспечения дополнительной очистки пюре с помощью повторной перенаправляют протирки. Очищенное и протертое пюре в сборник 5, откуда с помощью насоса 6 подается в 70

смеситель 9. В смеситель 9 через дозаторы 8 из емкости 7 подается сахарпесок, крахмальная патока и набухший в воде пектин в количествах, соответствующих предусмотренной рецептурой. Так же в смеситель 9 вносится лактат натрия. Готовая смесь из рецептурных компонентов тщательно перемешивается и с использованием насоса 6 перекачивается в расходную емкость 10, где насосом-дозатором 11 далее непрерывно смесь прокачивается через змеевик варочной колонки 12. Уваренная масса попадает в пароотделитель 13, внутри которого отделяется вторичный пар, и после в смеситель 14, где в нее вносят растительное масло и стабилизатор – Na-карбоксиметилцеллюлозу. направляется в воронку Далее отливочной готовая мармеладная машины 15 и масса отливается в подготовленные формы, передвигающиеся по транспортеру 17. Заполненные формы с мармеладной массой отправляются в охлаждающий шкаф 16, в котором происходит студнеобразование мармеладной массы. Освобождение мармелада из форм производится с помощью пневматического устройства 18. Освобожденный от форм мармелад попадает на лотки, передвигающиеся по транспортеру 19. На транспортер 19 в сушилку 20подаются заполненные мармеладом лотки. В сушилке на лотки с мармеладом подается горячий воздух из паровых калорифетров 22 при помощи вентилятора 21. Перед выходом лотков из сушилки мармелад обдувают холодным воздухом, имеющий температуру цеха. Транспортером 23 лотки выводятся из сушилки, и мармелад поступает на укладку. Разработанная технология позволяет производить фруктово-желейный мармелад повышенной пищевой ценности, поскольку оптимальные технологические параметры данной технологии способствуют сохранению в готовом изделии, содержащихся в исходном сырье витаминов, минеральных веществ, массы пищевых волокон. Внесенное на стадии разделки мармеладной рыжиковое полиненасыщенными масло, жирными обогащает изделия кислотами, а 71 незаменимыми Na-карбоксицеллюлоза

способствует сохранению капелек масла в структуре студня, так как она способна формировать достаточно вязкий коллоидный раствор, что позволяет сохранить качество разработанного мармелада. 72

Рисунок 10 - Аппаратурно-технологическая схема поточной линии производства формового фруктово-ягодного мармелада: 1- смесители; 2 – насос; 3- сборник; 4 – протирочная машина; 5 - сборник; 6 – насосы; 7 – емкости; 8 – дозатор; 9 – смесители;10 – расходная емкость; 11 – насос-дозатор; 12 – варочная колонка; 13 – пароотделитель; 14 – смеситель; 15 – отливочная машина; 16 – охладительный шкаф; 17 - транспортер; 18 – пневматическое устройство; 19 – транспортер; 20 – сушилка; 21 – вентилятор; 22 – паровые калориферы; 23 – транспортер 73

2.5. Физико-химические свойства разработанного мармелада В ходе исследования свежеприготовленного специального мармелада и после процесса хранения были выявлены следующие показатели качества: органолептические, физико-химические, а так же содержание линолевой и линоленовой полиненасыщенных жирных кислот. Были приготовлены образцы мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами, источником которых служило рыжиковое масло. Готовые изделия были упакованы в пленку, уложены в картонный короб и оставлены на хранение в при температуре 16-18°С и относительной влажности воздуха 70% в недоступное для света место в течение четырех недель. Органолептическая оценка качества свежеприготовленного мармелада и в процессе хранения Поверхность, форма, консистенция, вкус и запах, цвет играют решающую роль при формировании спроса и эстетических показателей мармелада, тогда как его пищевая ценность, химический состав большинством потребителей принимаются во внимание лишь во вторую очередь. В ходе настоящей работы, в соответствии с введенным в действие с 1 января 2016 г. ГОСТ 6442-2014 «Мармелад. Общие технические условия» были исследованы органолептические показатели готового мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами и после хранения. Результаты исследований представлены в табл. 10. 74

Таблица 10 – Органолептические показатели качества мармелада Наименование показателя Характеристика ГОСТ 6442-2014 Вкус, запах и цвет Характерные для данного наименования мармелада, без постороннего привкуса и запаха Консистенция Студнеобразная Форма Правильная форма с четким контуром и без деформаций. Возможно наличие незначительных наплывов Для фруктовогоягодного мармелада допустима тонкокристаллическая корочка или обсыпка сахаром-песком, для фруктово-желейного на желатине допустима глянцованная или обсыпанная сахаром Поверхность Разработанный Мармелад после 4-х недель мармелад хранения Вкус и запах, Вкус и запах, свойственный свойственный ягодам ягодам черной смородины, черной смородины, кисло-сладкий; равномерный кисло-сладкий; темно-алый цвет равномерный темноалый цвет Студнеобразная, с Студнеобразная, с вкраплением частиц вкраплением частиц ягод, ягод, легко легко поддающаяся резке поддающаяся резке ножом ножом Мармелад с четкими Изделия правильной формы с формами и четкими контурами, без правильной формы, деформаций без деформаций Гладкая, имеющая глянцевый отблеск Гладкая, имеющая слабую липкость Полученные результаты позволяют предположить, что в процессе хранения мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами возможно изменение его поверхности из-за возникновения липкости. 75

Физико-химические показателей качества мармелада В ходе исследования в течение четырех недель были определены физико-химические показателей качества мармелада, как свежеприготовленного, так и после хранения методами, которые связаны с определением физико-химических свойств мармеладных изделий по нормативным документам. 1) Метод определения общей кислотности В соответствии с введенным в действие с 1 января 1989 г. ГОСТ 589887 «Изделия кондитерские. Методы определения кислотности и щелочности» был проведен анализ, определяющий общую кислотность мармелада. Данный метод основан на реакции нейтрализации кислоты, содержащейся в навеске мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами, гидроокисью натрия (гидроокисью калия) в присутствии фенолфталеина до появления розовой окраски. Навеска предварительно измельченного готового мармелада массой 5 г была помещена в коническую колбу и к ней было прилито 50 см3 дистиллированный воды температурой 65°С при постоянном перемешивании до тех пор, пока раствор не охладится до 20°С. Дополнительно была прилита дистиллированная вода до объема 100 см3 и к остывшему раствору было добавлено 3 капли фенолфталеина. До достижения бледно-розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 минуты, готовый раствор подвергся титрованию NaOH =0,1 моль/дм3 . Кислотность Х,°, вычисляется по формуле 𝑋= (𝐾×𝑉)×100 𝑚×10 , где К - поправочный коэффициент раствора (1,0101); V –ушедший на титрование объем раствора, см3 ; m - масса навески изделия, 5 г; 100 - коэффициент перерасчета на 100 г мармелада; 76 (1)

10 - коэффициент перерасчета растворенного в воде гидроокиси натрия с концентрацией 0,1 моль/дм3 в 1 моль/дм3. 2) Метод определение массовой доли влаги рефрактометром Анализ проводился в соответствии с введенным в действие 1 января 1975 г. ГОСТ 5900-73 «Изделия кондитерские. Методы определения влаги и сухих веществ». Метод основывается на определении массовой доли сухих веществ в мармеладе с помощью значения коэффициента преломления его раствора. Подготовка к анализу осуществлялась следующем образом: две капли дистиллированной воды было перенесено на нижнюю призму рефрактометра с помощью стеклянной палочки, обладающей резиновым наконечником и в течение пяти минут проводился процесс темперирования призмы, при этом направив пучок света в окошко оправы призм. Окуляр прибора перемещался до совпадения визира с границей темного и светлого полей. В случае, если установленная граница полей будет находиться противоположно показателю преломления на 1,333 при температуре 20 °С, который соответствует 0% сухих веществ, то рефрактометр правильно установлен для дальнейшего анализа. При отклонении с помощью специального торцового ключика, прилагаемого к прибору, перемещается граница темного и светлого полей против показателя 1,333, соблюдая температуру 20 °С. Анализ заключается в том, что в бюксу взвешенную вместе с крышкой и стеклянной палочкой была помещена навеска мармелада массой 5 г и прилито 10 мл дистиллированной воды. В открытой бюксе была растворена навеска при перемешивании на водяной бане при температуре воды 60 - 70 °С, после чего раствор был охлажден, а бюкса закрыта крышкой, взвешена с погрешностью не более 0,01 г и рефрактометрирована. Массовая доля влаги X, %, вычисляются по формуле 𝑋= 𝑎×𝑚1 𝑚 , (2) где m1 - масса раствора навески, г; 77

а - показание рефрактометра; m - масса навески изделия, г. 3) Метод определение массовой доли редуцирующих веществ Редуцирующими веществами является сумма всех сахаров, способных восстанавливать щелочной раствор меди. К данным веществам относится глюкоза, фруктоза, мальтоза, лактоза. Феррицианидный метод по введенному в действие с 1 января 1991 г. ГОСТ 5903-89 «Изделия кондитерские. Методы определения сахара» был использован для определения массовой доли редуцирующих веществ. Метод основан на восстановлении избыточного феррицианида стандартным раствором глюкозы в присутствии раствора метиленового голубого до полного обесцвечивания. Было взвешено и перенесено в мерную колбу объемом 500 см3 0,8 г безводной глюкозы. В небольшом количестве дистиллированной воды была растворена глюкоза и внесено 75 г хлорида натрия дополнительно. Раствор был доведен до метки дистиллированной водой после растворения и перемешан. В дальнейшем было установлено соотношение между раствором фаррицианида и стандартным раствором глюкозы. Пипетками в коническую колбу был внесен 25 см3 щелочного раствора феррицианида и из бюретки 10 см3 стандартного раствора глюкозы. На асбестированную сетку была помещена колба со смесью. Ее содержимое в течение 3-4 минут было доведено до кипения и кипятилось ровно 1 минуту, затем был прибавлено 3 капли раствора метиленового голубого и, не прерывая кипячения, прилито из бюретки по каплям стандартный раствор до исчезновения синей окраски. Пипетками в коническую колбу объемом 100 см3 был внесен 25 см3 щелочного раствора феррицианида, 10 см3 дистиллированной воды и навеска измельченного мармелада. В течение 3-4 минуты было произведено нагревание до кипения, ускоряя растворение навески легким взбалтыванием. 78

Затем было прибавлено три капли раствора метиленового голубого и не прерывая кипячения прилито из бюретки по каплям стандартный раствор до исчезновения синей окраски. Масса навески (m) измельченного мармелада составляет 0,064 г. Массовая доля редуцирующих веществ X, %, вычисляется по формуле 𝑋= 0,0016−(𝑉−𝑉1 )×100×𝐾 𝑚 , (3) где V - объем стандартного раствора глюкозы, пошедший на титрование 25 см3 щелочного раствора феррицианида; V1- объем стандартного раствора глюкозы, пошедший на дотитрование, исследуемого раствора, см3; m - масса навески изделия, г; 0,0016 - оптимальная концентрация редуцирующих веществ раствора навески, г/см3; К - поправочный коэффициент. В ходе исследования в качестве контрольного образца служили требования, представленные в нормативных документах. При температуре среды равной 16-18°Смармелад хранился в течение 30 суток. По приведенным выше методикам был проведен анализ изменения физико-химических показателей мармелада в течение каждых 6 суток. Полученные экспериментальные данные представлены в табл. 11. 79

Таблица 11 - Физико-химические показатели качества мармелада Наименование показателя Значение показателя для мармелада Желейнофруктовый мармелад по ГОСТ 64422014 Массовая доля влаги, % Массовая доля редуцирующих веществ для мармелада на пектине, %, не более, Общая кислотность, ° Свежий мармелад с полиненасыщенными жирными кислотами Продолжительность хранения, сут. 6 12 18 24 30 15-24 24 24 24,3 24,5 24,9 25,1 28 26 26,2 26,5 26,8 27,1 27,4 9,1 9,4 9,7 10,1 10,4 10,7 7,5-22,5 Как видно из представленных данных, в процессе хранения идет нарастание массовой доли влаги в мармеладе. За 30 суток значение массовой доли влаги достигло 25,1%, то есть оно увеличилось на 4,5% [8]. Также в процессе хранения наблюдалось увеличение массовой доли редуцирующих веществ на 4%. Полученное значение после 4-х недель хранения соответствует установленным нормативным требованиям. Произошло незначительное повышение титруемой кислотности на 1,6%. Исходя из полученных данных, можно заключить, что возникновение липкости на поверхности разработанного мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами после 4-х недель хранения связано с увеличением массовой доли влаги в процессе хранения. 80

Исследование жирно-кислотного состава масла рыжика и его физикохимических показателей Поскольку масло рыжика включено в рецептуру разработанного мармелада, необходимо исследовать его жирно-кислотный состав в готовом изделии, а также после хранения. Методом газовой хроматографии по времени выхода метиловых эфиров соответствующих жирных кислот был определен жирно-кислотный состава масла (рис. 5). Общее время анализа составляло 2 часа с детектором по ионизации пламени. Навеска мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами массой 1 г была помещена в коническую колбу в которую было добавлено 10 см3 1 % раствора метилата натрия в метаноле. К колбе был присоединен обратный холодильник и далее ее содержимое нагревали с использованием водяной бани в течение 15 мин до закипания раствора. Далее в колбу было добавлено 13 см3 1 М раствора H2SO4 в метаноле и раствор нагревали еще в течение 15 мин. По истечению этого времени, под струей проточной воды колба была охлаждена, а к раствору прилили 25 см3 дистиллированной воды. Содержимое колбы было перенесено в делительную воронку, в которую 2 раза экстрагировали 10 см3гексана. Объединенные экстракты были промыты дистиллированной водой порциями по 7 см3до полного удаления кислоты (контроль проводился с помощью метилоранжа). Экстракт был высушен для дальнейшего испытания фильтрованием через слой безводного сульфата натрия. Смесь метиловых эфиров индивидуальных жирных кислот была применена в качестве стандарта. На газовом хроматографе HP 6890 Plus с пламенноионизационным детектором и капиллярной колонкой DB-5ms размером 30 м × 0,25 мм проводилось разделение и идентификация компонентов мармелада. Газноситель – гелий (расход 1 см3 /мин); программирование температуры: температура T1 колонки 40°С (выдержка 1 мин), T2 от 40 до 210 °С, скорость 15 град/мин, T3 от 210 до 280 °С, скорость 5 град/мин (20 мин); температура 81

испарителя и интерфейса детектора 280 °С. Объем вводимой пробы составлял 0,2 мкл без деления потока (лайнер HP 5062-3587 splitless). Хроматограмма хроматографического является анализа, то результатом есть она отображает проведения графическое изображение состава рыжикового масла в виде пиков. Одному веществу с определенным временем выхода соответствует один пик. Размеры пика указывают на количество вещества в пробе. Хроматограмма мармелада, содержащего масло рыжика в качестве источника полиненасыщенных жирных кислот, представлена на рис. 11. Так как время выхода различных компонентов рыжикового масла отличается друг от друга, естественным способом их идентификации является использование этого времени, как постоянной для каждого вещества. Рисунок 11 –Хроматограмма мармелада, содержащего рыжиковое масло 82

С помощью метода газовой хроматографии был определен жирнокислотный состав масла рыжика: линоленовая (30,7%), линолевая (20,6%), олеиновая (17,6%) кислоты являются доминирующими. Так же в масле были определены эйкозадиеновая, докозадиеновая и селахоевая кислоты [24]. Методом газовой хроматографии по времени выхода метиловых эфиров соответствующих жирных кислот был аналогично определен жирнокислотный состав масла в мармеладе после хранения, при чем в течение 4-х недель хранения при температуре среды 16-18°Санализ производился каждый 6 суток. На рис.12 показана динамика изменения содержания полиненасыщенных жирных кислот семейства ω-3 (линоленовая и линолевая жирные кислоты) масла рыжика в процессе хранения мармелада. Рисунок 12 – Динамика изменения содержания жирных кислот семейства ω-3 в течение 30 сут Таким образом, исходя из представленного рисунка видно, что содержание полиненасыщенных жирных кислот в процессе хранения снизилось на 5,3% от начального содержания, так как при хранении 83

кондитерских изделий, содержащих в своей рецептуре жиры, возможно изменение их физико-химических свойств в результате которых образуются продукты гидролиза жиров. На основании полученных результатов органолептических и физикохимических исследований можно сделать вывод о том, что мармелад, обогащенный полиненасыщенными жирными кислотами рыжикового масла и приготовленный с использованием предлагаемых ингредиентов, отвечает действующим требованиям к качеству пищевых продуктов и является безопасным по физико-химическим показателям. 84

Выводы по второй главе 1. В ходе проводимого анализа известных способов производства мармеладных изделий установлено, что на настоящий момент времени разработка новых способов производства мармелада с использованием растительных масел в качестве источника полиненасыщенных жирных кислот является актуальным направлением для исследований, так как они способствуют повышению пищевой ценности готового изделия; 2. Выполнен анализ ингредиентов, что позволило характерную для мармелада структуру, так как обеспечить в качестве студнеобразующего сырья использован свекловичный пектин и ягоды черной смородины, в которых содержится пектиновых веществ от 1 до 2,5%, благодаря чему данные вид ягод смородины обладает большей студнеобразующей способностью; 3. Научно обоснован выбор рыжикового масла в качестве источника полиненасыщенных жирных кислот и благодаря методу газовой хромотографии исследован жирно-кислотный состав масла в готовом мармеладе. В ходе исследования жирно-кислотного состава установлено высокое содержание таких незаменимых жирных кислот, как линоленовая (30,7%), линолевая (20,6%), олеиновая (17,6%), что говорит о том, что рыжиковое масло способно повысить пищевую ценность мармелада; 4. Разработана технология получения функционального продукта питания – фруктово-желейного мармелада с использованием пюре из ягод черной смородины, свекловичного пектина и масла рыжика, в качестве источника полиненасыщенных жирных кислот, которая удовлетворяет требования к функциональным свойствам продукта; 5. показали, Результаты физико-химической и органолептической оценки, что новое кондитерское изделие соответствует нормам, установленным и введенным в действие 1 января 2016 г. ГОСТ 6442-2014 «Мармелад. Общие технические условия». 85

6. Установлено, что в процессе хранения мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами в течении 4-х недель, он претерпевает следующие изменения: его поверхность становится липкой в связи с увеличением массовой доли влаги на 4,5% по сравнению со свежеприготовленным мармеладом; в процессе хранения содержание полиненасыщенных жирных кислот семейства ω-3 (линолевая и линоленовая жирные кислоты) снизилось на 5,3% от начального содержания, так как при хранении изделий, содержащих жиры, возможно изменение их физикохимических свойств в результате которых образуются продукты их гидролиза. 86

ГЛАВА 3.0. ПРОДОВОЛЬСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Введение Продовольственная важнейших безопасность качественных представляет характеристик собой одну из социально-экономического состояния любой страны и мира в целом. Она является неотъемлемой частью международной безопасности. Полное обеспечение продовольственной безопасности на сегодняшний день является сложной многофункциональной проблемой, решение которой охватывает такие аспекты общественной жизни, как социальные, политические, экономические, экологические, демографические и другие. Продовольственная безопасность является одним из основных направлений для обеспечения долгосрочной национальной безопасности страны, важнейшим элементом социально-экономической политики, фактор сохранения государства и его суверенитета, а также необходимое условие реализации стратегического национального приоритета страны, заключающегося в повышении и гарантии качества жизни российских граждан. Каждую неделю население планеты увеличивается приблизительно на 1 млн 200 тыс. человек. Однако темпы производства продукции пищевой промышленности и сельского хозяйства будут в дальнейшем все более отставать от темпов роста населения, так как уже сейчас отмечается дефицит продуктов питания во всем мире. Особенно остро стоит проблема недостаточного потребления основных микро- и макронутриентов, таких как белки, полиненасыщенные жирные кислоты, пищевые волокна, витамины. Ключевая роль в сокращении крупного недостатка пищевых товаров ра ньше отводилась расширению сельскохозяйственного изготовления. Однако устранить недостаток в продуктах питания лишь только за счет расширения посевных площадей, наращивания поголовья кота, подъема продуктивности растениеводства и животноводства не является верным решением. В следств ие этого на нынешний день нужно разработать комплекс мероприятий, котор 87

ые заключаются не лишь только в повышении валового урожая,но и в увелич ении пищевой значения пищевых товаров. Это может быть достигнуто метод ом созданием новых пищевых продуктов с повышенным содержанием белка, витаминов, полиненасыщенных жирных кислот и иных веществ. Особый интерес в проблеме дефицита продуктов питания является освоение новых эффективных способов увеличения сырьевых ресурсов благодаря использованию нетрадиционных видов сырья, использованию биологически активных добавок, созданию безотходных технологий. В целом структуру пищи XXI в. можно представить в виде схемы (рис. 13), где наряду с традиционными и модифицированными продуктами важное место занимают биологически активные добавки [34]. Натуральные продукты модифицированного химического состава Традиционные продукты питания Пища XXI века Генетически модифицированные натуральные продукты Биологически активные добавки (нутрицевтики) Рисунок 13 – Структура пищи XXI века 88

В России 21 января 2020 года была актуализирована принятая ранее в 2010 году «Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации». Доктрина является документом стратегического планирования, отражающим официальные взгляды на цели, задачи и основные направления государственной социально-экономической политики в области обеспечения продовольственной задачей безопасности обозначенной в Российской данном Федерации. Актуальной является обеспечение документе продовольственной самообеспеченности страны вне зависимости от внешних и внутренних обстоятельств. Объем, качество и ассортимент продовольствия и продовольственного сырья должны быть достаточными для того, чтобы обеспечивать жизнедеятельность населения. К основным положениям, установленным в Доктрине продовольственной безопасности Российской Федерации относятся:  Рост качества жизни граждан России, благодаря достаточной продовольственной безопасности;  Обеспечение населения качественными и безопасными продуктами питания;  Развитие сельскохозяйственного производства, сырья и пищевых продуктов, отвечающих экологическим, санитарно-эпидемиологическим, ветеринарным и другим требованиям;  Запрет ввоза на территорию Российской Федерации генетически модифицированных организмов;  Предотвращение неконтролируемого ввоза на территорию Российской Федерации и использования в Российской Федерации синтетических биологических агентов, главным образом агентов биологического контроля;  Совершенствование технического эпидемиологического, ветеринарного контроля обеспечения в области здоровья человека. 89 регулирования, и санитарно- фитосанитарного продовольственной надзора, безопасности

Реализация ведущих положений Доктрины способствует обеспечению продовольственной безопасности страны в качестве одного из основных компонентов системы национальной безопасности, а также возможности прогнозировать возникающие угрозы и риски для экономики страны, обеспечению ее устойчивости, созданию условий для интенсивного развития агропромышленного комплекса и роста благосостояния населения. Это особенно актуально в последние годы в связи с введением ряда ограничительных санкций против России, особенно в отношении импорта продовольствия. Самообеспеченность продовольствием в настоящее время составляет около 50% в России (для сравнения: США и Франция - более 100%, в Германии - 93%, в Италии - 78%). Объем поставок продовольствия в Россию из-за рубежа к 2014 году превысил 40% внутреннего потребления, что превышает порог экономической безопасности страны (25%). Текущее потребление продуктов питания в России примерно на 20% ниже потребления в странах ЕС. В то же время общая пищевая ценность продуктов питания довольно низкая из-за высокого содержания крахмалистых продуктов в рационе населения, в то время как потребление животного белка снижается, что свидетельствует о снижении качества питания населения. Реализация задач Продовольственной безопасности возможна за счет развития биотехнологии и замещения импорта основных продуктов питания, а также за счет предотвращения истощения земель и сокращения сельскохозяйственных компаниями и пахотных национального рынка земель, пшеницы захвата и иностранными неконтролируемого распределения продуктов из генетически модифицированных растительных культур. Продовольственная безопасность обеспечивается основными пищевыми продуктами, необходимыми человеку для поддержания здоровья и жизнедеятельности. безопасными, Эти натуральными. продукты должны Количественный 90 быть состав качественными, пищи должен

соответствовать рекомендованным медицинским нормам потребления с учетом пола, возраста, вида деятельности и места жительства человека. Объем основных продуктов отечественного производства должен составлять 85-100%. В общем объеме производства всех кондитерских изделий на рынке мармелад занимает 49,2%. На сегодняшний день на рынке можно встретить как отечественный мармелад, так и поставляемый из зарубежных стран. Сегодня потребители более осторожны в выборе продуктов и проявляют интерес к свойствам продуктов. К наиболее ценным кондитерским изделиям относятся пастила, зефир и мармелад благодаря содержащихся в них студнеобразователям растительного происхождения – пектина, агара, агароида, фурцелларана. В основном, потребители приобретают мармелад в качестве сладости для детей и всей семьи, а также в качестве подарка. Мармеладная продукция широко распространена в супермаркетах, гипермаркетах и обычных магазинах. Кроме того, мармелад можно найти в специализированных отделах магазинов, например, в отделе диабетического питания. Ведущими факторами, влияющими на покупку мармеладных изделий у потребителей, являются их вкус и другие органолептические характеристики, а также стоимость изделия, которая зависит от типа упаковки и веса продукта. Среднее потребление кондитерских изделий в России по итогам первого полугодия 2019 года сократилось на 1,6%, до 24,2 килограмма на человека в пересчете на год. В частности, потребление тортов и пирожных снизилось до 1,8 с 1,9 кг, сахаристых - до 7,7 кг с 7,9 кг, шоколадных кондитерских изделий - до 5 кг с 5,1 кг в 2018 году. Основной причиной снижения потребительской активности стал общий рост цен на товары и услуги и, в том числе, на сладости, который связан с увеличением налоговой нагрузки. 91

Кроме того, к сокращению потребления кондитерских изделий приводит рост расходов при снижении доходов, и высокая закредитованность населения. Эти факторы стали причиной перехода покупателей к кризисной модели потребления, перераспределению трат и, в том числе, к сокращению расходов на сладости. Снижение потребления сказывается и на показателях производства. По итогам первого полугодия объем выпуска сладостей в России практически не вырос и составил 1,83 млн тонн (рост всего на 0,1% по сравнению с аналогичным показателем 2018 года). В основном растет производство шоколадных и мучных кондитерских изделий длительных сроков хранения, таких как печенье, вафли, пряники. Выпуск остальных видов сладостей сокращается. Например, производство карамели снизилось почти на 5%, тортов и пирожных - на 10%. При этом рост производственных показателей наблюдается только в регионах с относительно высоким платежеспособным спросом - в Центральном федеральном округе (в основном за счет Москвы и Московской области) и в Северо-Западном федеральном округе. На Юге России снижение объемов выпуска кондитерских изделий составило 10%, на Урале - 4,7%, в Поволжье - 0,6%. Анализ ассортимента мармелада в крупных розничных торговых сетях таких, как «Магнит», «Пятерочка», «Лента», «Ашан», «Дикси», показал, что на рынке г. Москва представляют свою продукцию 24 производителя мармелада, среди которых присутствуют 16 российских производителей и 8 зарубежных. В процентном соотношении доля отечественных и зарубежных производителей представлена на рис.14. 92

33% Доля отечественных компаний Доля зарубежных компаний 67% Рисунок 14 – Доля производителей мармелада на российском рынке Из 72 наименований мармелада представленных в торговых сетях ассортимент российских производителей включает 36 наименований, а ассортимент зарубежных 46 наименований. Таким образом, представленные на российском рынке зарубежные производители вырабатывают мармелад в более широком ассортименте, чем отечественные производители. Мармелад импортного производства в основном представлен в торговых сетях жевательным мармеладом с различными вкусами и формой (червячки, мишки, сердечки, кубики). Основным производителем данного вида мармелада является компания HARIBO HungraiaKft., Венгрия. Основными производителями отечественного мармелада, представленного в торговых сетях, являются:  ООО «Белёвская пастила»;  ООО «Азовская кондитерская фабрика»;  ОАО «Кондитерский комбинат «Озёрский сувенир»;  ООО «РОТФРОНТ». На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что показатель физической доступности мармелада является положительным. 93

Требования к качеству и безопасности мармелада На сегодняшний день безопасность пищевых продуктов не вписывается только в рамки гигиены питания и токсикологии, она так же связана с торговлей и логистикой, пищевой промышленностью, сельским хозяйством, домашним питанием. Под безопасностью пищевых продуктов можно понимать отсутствие токсического, канцерогенного, мутагенного или иного вредоносного воздействия продуктов питания на организм человека при их употреблении в количествах соответствующих нормам потребления. Безопасность продуктов питания обеспечивается соблюдением регламентируемого уровня содержания загрязнителей химической и биологической природы, а также представляющих опасность для здоровья человека природных токсических веществ, характерных для данного продукта. Ранее решение проблемы обеспечения безопасности продуктов питания рассматривалось только с точки зрения устранения и предотвращения процесса загрязнения пищи, то на сегодняшний день необходимо оценивать не только уровень загрязнения пищевых продуктов, но и структуру питания населения в целом при котором наблюдается дисбаланс пищевых веществ в рационе [64]. Согласно утвержденному 9 декабря 2011 года действующему Техническому регламенту Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции», разработанный мармелад с полиненасыщенными жирными кислотами должен удовлетворять физиологические потребности организма человека в необходимых пищевых нутриентах и быть безопасным по токсико-химическим и микробиологическим показателям. Токсичные и химические включают в себя приемлемые уровни токсичных элементов (мышьяк, ртуть, кадмий, свинец, олово и др.), радионуклиды (цезий-137 и стронций-90), пестициды (органохлорид и ртуть) и микотоксины (афлатоксины B1 и M1, цирроленонпатулин, оратораксин А и др.) [37]. 94

Токсико-химические показатели регулируются в соответствии с введенном в действие 8 декабря 1998 г. и актуализированному 1 февраля 2020 г. МУК 2.6.1.717-98 «Радиационный контроль. Стронций-90 и Цезий137. Продукты питания. Гигиенический отбор, анализ и оценка »[37]. Допустимые значения токсико-химических показателей основного сырья, используемого при производстве мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами и готового продукта представлены в табл. 12 [59]. Таблица 12 – Допустимые значения токсико-химических показателей сырья и готового мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами Допустимые уровни, мг/кг, не более Показатели Пектин свекловичный Мармелад с Ягоды черной Масло рыжика смородины полиненасыщенны ми жирными кислотами Свинец 10,0 5 0,5 1,0 Мышьяк 3,0 5 0,5 1,0 Кадмий - 0,03 0,1 0,1 Ртуть - 0,5 0,02 0,01 Пестициды - 0,05 - - Афлатоксин В1 - - 0,1 0,005 Микробиологические показатели безопасности пищевых продуктов включают в себя содержание патогенных микроорганизмов, количество анаэробных и аэробных мезофильных микроорганизмов, бактерий кишечной палочки, плесени, дрожжей и другие показатели. Превышение предельно допустимых значений микробиологических показателей может вызвать интоксикации различной степени тяжести, иногда даже смертельные. Микробиологические показатели мармеладных 95

изделий, а также основные компоненты, используемые при производстве мармелада, представлены в табл. 13. Эти показатели должны соответствовать Техническому регламенту (ТР) Таможенного союза (ТС): 021/2011 «О безопасности пищевых продуктов» [59]. Таблица 13 - Микробиологические показатели мармелада и основного сырья Допустимые уровни Пектин свекловичный Показатели Количество Ягоды Масло рыжика Мармелад с Черной полиненасыщен Смородины ными жирными кислотами мезофильных аэробных и факультативно 5,0х102 анаэробных микроорганизм 5х104 1х104 1х103 ов, КОЕ/г, не более Бактерии группы кишечных палочек (колиформы), не 0,1 0,1 1,0 1,0 Плесени КОЕ/г, не более 100 100 100 100 Дрожжи КОЕ/г, не более Не допускается 200 50 50 допускаются в массе проду кта, г (см) На данный момент времени торговля продуктами питания имеет глобальный мировой характер, в связи с этим возникла необходимость в регулировании национальных мер, направленных на обеспечение безопасности продуктов питания на региональном и мировом уровне. Данное обстоятельство послужило предпосылкой к созданию системы, основанной на положениях ХААСП [50]. ХААСП включает в себя метод анализа рисков и критических точек, обладающий предупредительным характером. Данный метод используется на 96

предприятиях пищевой отрасли для обеспечения безопасности производимых продуктов питания. Метод основывается на:  Обнаружении пи производстве возможных факторов риска (биологического, химического, физического происхождения);  Проведении анализа выявленных факторов риска;  Выявление контрольных точек – мест в которых обнаруженные факторы риска необходимо обнаружить;  Постоянном контроле и регулировании технологических процессов для предотвращения возникновения отрицательных критических ситуаций, оказывающих влияние на безопасность и качество готовой продукции. Опасный фактор продуктов питания - это биологический, химический или физический компонент в продукте питания, который потенциально может оказать неблагоприятное воздействие на состояние здоровья. Опасные факторы на производстве мармеладных изделий могут встретиться на любых стадиях производственного процесса [6]. Шкала для оценки степени тяжести последствий воздействия опасного фактора состоит из следующих показателей: 1. Нет потери трудоспособности под воздействием неблагоприятного фактора (легкое недомогание) - 1 балл; 2. Потеря работоспособности в краткосрочной перспективе, например, на 1 неделю - 2 балла; 3. Требуется длительное лечение от воздействия опасности и может быть получена легкая нетрудоспособность (3 формы) - 3 балла; 4. Серьезные последствия воздействия опасности, включая летальный исход или тяжелую инвалидность (например, осколки стекла) - 4 балла [34]. Технологический процесс производства следующих основных операций: 1. Получение сырья для производства; 2. Подготовка сырья к производству; 97 мармелада состоит из

3. Набухание пектина в воде; 4. Приготовление пектино-сахарного сиропа; 5. Приготовление мармеладной массы; 6. Формирование и образование желе из мармеладной массы; 7. Подбор форм; 8. Упаковка и упаковка. Оценку опасных факторов можно увидеть в табл. 14. Таблица 14 - Оценка тяжести последствий от воздействия опасного фактора Оценка тяжести последствий от Операция производства мармелада опасного фактора, баллы Контроль качества поступившего на производство сырья 2 Подготовка сырья к производству 0 Набухание пектина в воде 0 Приготовление пектино-сахаропаточного сиропа 0 Приготовление мармеладной массы 2 Формирование и студнеобразование мармеладной массы 0 Выборка из форм 0 Расфасовка и упаковка 0 На основании табл. 14 видно, что наиболее опасными факторами являются этапы подготовки сырья для производства и приготовления мармеладной массы. Если надлежащий контроль качества сырья для производства продуктов с высокой пищевой ценностью не проводится, 98

потребитель может получить продукт низкого и опасного качества. В случае недостаточного кипения мармеладной массы из-за использования натурального сырья, состоящего из плодов и ягод, в продукте могут быть обнаружены патогенные микроорганизмы, способные нанести вред здоровью человека. Критическая контрольная точка - это место контроля за выявленной угрозой и / или управлением рисками. Критическими контрольными точками являются этапы или операции в производственном процессе, неправильное выполнение которых может быть опасным для здоровья человека, поэтому за ними требуется проводить постоянный мониторинг. Это делается путем следования определенным показателям, которые характеризуют опасность. Это может быть допустимое количество микроорганизмов или температура, требуемая во время обработки, время обработки и так далее. Критической контрольной точкой может быть любая стадия технологического процесса [34]. При производстве мармелада критическими моментами являются: контроль качества получаемого сырья, подготовка мармеладной массы, контроль качества приемки, хранения. На рис. 15 - схема процесса производства мармелада с указанием типичных критических контрольных точек. 99

1. Контроль качества поступившего сырья (ККТ1) В соответствии с установленными нормами ГОСТ Нет Да Результат удовлетворительн ый? 2. Взвешивание ингредиентов Возврат сырья поставщику 3. Набухание пектина в воде t = 45°C; τ=1,5 – 2 ч 4.Приготовление пектино-сахаропаточного сиропа СВ = 76,5% 5. Приготовление мармеладной массы СВ = 76,5%; РВ = 14%; t = 85°C; pH = 3,1 (ККТ2) 1.5 100

1.5 Да Результат удовлетворительный? Нет Утилизация 6. Формирование и студнеобразование мармеладной массы τ=20 – 40 мин; t = 75 - 80°C 7. Выборка из форм 8. Расфасовка и упаковка 9. Приемочный контроль качества ГОСТ 6442-2014. Мармелад. Общие технические условия (ККТ3) Да Результат удовлетвори тельный? Нет Промышленная переработка 10. Транспорт ировка на склад 1.10 101

1.10 11. Хранение t = 10-20°C, влажность 75-85%, беречь от ультрафиолетового излучения и источников сильного запаха (ККТ4) Да Результат удовлетворительный? Нет Утилизация 12. Реализация Рисунок 15 - Блок-схема технологического процесса производства мармелада повышенной пищевой ценности с критических точек 102 указанием типовых контрольных

Производственная санитария Производственное здание и цех в обязательном порядке должны наход иться в чистоте. Обыкновенная уборка производится каждый день, своевреме нно и по мере необходимости. Влажная уборка ведется каждый день с приме нением различных моющих и антисептических средств. Необходимо примен ять моющие и антисептические средства, разрешенные в установленном порядке органами эпидемиологической и учреждениями Государственной службы, которые применяются в санитарно- соответствии с прилагаемыми инструкциями и их следует хранить в специально отведенных пространствах в производственной упаковке [4]. За производственными и запасными помещениями нужно ввести контр оль, обеспечивать их чистоту. Уборка помещений обязана выполняться в сог ласовании с требованиями указанными в СанПиН 2.3.4.545 и контролировать ся руководителями цеха и санитарной комиссией [64]. Мойка и обеззараживание технологического оборудования исполняется в соответствии с картами мойки технологического оборудования, а еще в согласовании с поставленной программой мойки. Следование программе обработки производственных аппаратах аппаратов контролируется главным микробиологом. Контроль за свойством и качеством моющих и антисептических средств производится техником в производственной лаборатории, а итоги контроля фиксируются в журнале уб орки технологического оснащения. В соответствии с введенным в действие 7 марта 2015 г СанПиН 2.3.4.3258-15 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям, производящим хлеб, хлебобулочные и кондитерские изделия» [52], поверхность оборудования, используемого в производстве, должна быть гладкой и легкой для очистки, мытья и дезинфекции. Для этих целей в пищевой промышленности должны использоваться разрешенные моющие средства, которые должны храниться только в специализированных местах. 103

При производстве мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами после завершения работ используются варочные котлы и другое оборудование, которое необходимо тщательно вымыть и промыть теплой водой, а котлы, кроме того, необходимо пропарить. Для мытья технологического оборудования и посуды используются различные моющие средства, одобренные для использования в производстве пищевых продуктов. Следующие моющие средства в основном используются в кондитерской промышленности, которые представлены в табл. 13. Таблица 13 - Моющие и дезинфицирующие средства Средство Назначение Нейтральное пенное моющее средство. Это универсальное концентрированное средство, которое подойдет для мойки любых поверхностей. Не Калгонит НЮ 009 содержит фосфатов и активного хлора. Щелочное беспенное средство для внутренней мойки пищевого оборудования. Удаляет различные Биомол К-2 загрязнения (денатурированный белок, жиры, масла, дрожжи, пригары сахара и патоки, карамели) с множества поверхностей. Криодез Средство на основе надуксусной кислоты для различных целей дезинфекции (НУК 15%). Для долговременной антимикробной Биомол С дезинфекции противоплесневой защиты, предварительно и профилактической отмытых от загрязнений поверхностей. После осуществления процесса мойки и ополаскивания используемого в технологическом процессе оборудования на его поверхности может иногда остается тонкая пленка моющего средства, в которой могут находиться 104

эмульгированные частицы с остатками загрязнений и микроорганизмов. В связи с этим большое значение придается смываемости моющих средств с поверхности оборудования после мойки и санитарной обработки. Моющие средства должны обладать не только хорошим моющим эффектом, но и без остатка удаляться при ополаскивании оборудования водой. Для этого в их состав вносят такие вещества, как фосфаты натрия, которые способны умягчать воду и повышать способность моющих средств удаляться с оборудования при ополаскивании водой. Выводы Пищевая ценность пищи определяется степенью удовлетворения физиологических потребностей человека в необходимых веществах и энергии, с соблюдением норм по органолептическим показателям. Важным фактором является безопасность пищевых продуктов. Для этого продукт установленным должен для соответствовать допустимого стандартам содержания и требованиям, химических веществ, радиоактивных, биологических веществ и их соединений, микроорганизмов, опасных для жизни и здоровья человека. В ходе работы было установлено, что разработанный мармелад является функциональным продуктом питания и обладает повышенной пищевой ценностью за счет содержания в своем составе полиненасыщенных жирных кислот. Как и другие продукты, они должны не только удовлетворять физиологические потребности человека, но и не наносить ему вреда, быть безопасными для потребителя. Для выпуска мармелада с полиненасыщенными жирными кислотами существует необходимость проведения профилактики обеспечения безопасности на производстве. К необходимым профилактическим мерам относятся: 1. Проверка качества поступившего сырья на этапе подготовки; 105

2. Проведение уваривания мармеладной массы в соответствии с предъявленными требовании, чтобы не допустить возникновение вредоносных микроорганизмов в фруктово-ягодном сырье; 3. Осведомление работников о технике безопасности на рабочем месте и соблюдении личной гигиены; 4. Своевременная мойка и дезинфекция оборудования. На сегодняшний день одними из основных проблем в области питания являются следующие факторы: 1. Недостаток необходимых питательных веществ (витамины, макро- и микроэлементы, клетчатка, полиненасыщенные жирные кислоты, животные белки); 2. Дисбаланс питания человека с точки зрения основных питательных веществ, дисбаланс энергии, проблема избыточных калорий, ожирения; 3. Алкоголизм и курение; 4. Загрязнение пищевых продуктов ксенобиотиками химического и биологического происхождения. Пищевой контрафакт. Эти явления являются широко распространенными и постоянными факторами, оказывающими негативное влияние на здоровье, рост и жизнедеятельность населения Российской Федерации. Кроме того, структура питания населения усугубляется еще более низкой культурой питания, нарушением здорового образа жизни. Обеспечение населения безопасной и здоровой пищей определяет не только благосостояние человека, но и общества в целом. Решение проблемы Продовольственной безопасности отражает уровень жизни населения страны. На протяжении всей истории России проблема питания была и остается одной из важнейших как в социально-экономическом, так и в медицинском отношении. 106

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Рассмотрен рынок мармеладных изделий и установлен объем, который занимает на нем мармелад, составляющий 9,3% от всего объема производимых в России кондитерских изделий; 2. Обоснован выбор рыжикового масла в качестве источника полиненасыщенных жирных кислот, а благодаря методу газовой хромотографии исследован жирно-кислотный состав масла в готовом мармеладе, в ходе которого установлено высокое содержание таких незаменимых жирных кислот, как линоленовая (30,7%), линолевая (20,6%), олеиновая (17,6%); 3. Проанализированы ингредиенты для создания специального мармелада, что позволило обеспечить характерную для мармелада студнеобразную структуру, так как в качестве студнеобразующего сырья был использован свекловичный пектин и ягоды черной смородины, в которых содержатся пектиновые вещества, обладающие способностью связывать и выводить из организма человека ионы тяжелых металлов и радионуклидов, в размере от 1 до 2,5% массы сухих веществ; 4. Разработана технология производства функционального фруктово-желейного мармелада с использованием пюре из ягод черной смородины, свекловичного пектина и масла рыжика, в качестве источника полиненасыщенных жирных кислот, которая удовлетворяет требования к функциональным свойствам продукта; 5. Создана технологическая линия производства функционального мармелада, состоящая из таких основных этапов, как подготовка исходного сырья к дальнейшей обработке, формирование рецептурной смеси, уваривание мармеладной массы, разливка массы в формы, сушка, охлаждение, упаковка и маркировка, хранение готового мармелада; 6. Обосновано применение Na-карбоксиметилцеллюлозы для предотвращения вытекания капель масла из матрицы студня, связанного с 107

механической и химической несовместимостью масла и структуры мармеладного студня. Установлено оптимальное количество Na- карбоксиметилцеллюлозы равное 0,5-1,0% от общей массы исходного сырья; 7. Установлено, что в процессе хранения в течение 4-х недель мармелад с полиненасыщенными жирными кислотами претерпевает следующие изменения: в связи с увеличением массовой доли влаги на 4,5% по сравнению со свежеприготовленным мармеладом его поверхность становится липкой; содержание полиненасыщенных жирных кислот семейства ω-3 (линолевая и линоленовая жирные кислоты) в процессе хранения снизилось на 5,3% от начального содержания, поскольку при хранении изделий, содержащих жиры, возможно изменение их физикохимических свойств в результате которых образуются продукты их гидролиза. 8. В ходе исследования было опубликовано ряд статей в Сборниках статей Международных научно-практических конференций, входящих в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) [35,36]; 9. Подана заявка на патент № 2018106769 «Способ получения фруктово-желейного мармелада» в которой предложен еще один способ повышения пищевой ценности мармелада. Данный способ основывается на смешивании сахара-песка с последующими ингредиентами согласно рецептуре, дальнейшем уваривании мармеладно-ягодной массы, ее охлаждении, добавлении экстрактов алтея и эхинацеи, дополнительном перемешивании, разливку в формы, сушку и охлаждении, при этом влажность мармеладно-ягодной массы равна 24 – 25%, температура протекания процесса 100 – 105 °C, а на выходе 85 – 90° [17]. 108

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Антипова Л.В., Дунченко Н.И. Химия пищи (Учебное пособие). – СПб.: Изд.-во «Лань», 2019. – 856 с. 2. Ашалян Л.Н., Зебелян Р.С., Шурухина Т.В. Стратегический анализ состояния рынка кондитерских изделий.//Управленческое консультирование. – 2016. - №6. – с. 81 - 89. 3. Бакин И.А., Мустафина А.С., Лунин П.Н. Изучение химического состава ягод черной смородины в процессе переработки. // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2015. – № 6. – С. 159 – 162. 4. Берновский Ю. Н. Безопасность продукции (Учебно-практическое пособие). — М.: ИНФРА-М, 2020. — 254 с. 5. Блохин Ю.И., Яркова Т.А., Соколова О.А. Органическая химия в пищевых биотехнологиях (Учебное пособие). – М.:ИНФРА-М, 2019. – 252 с. 6. ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения (с Изменением N 1). – 22 с. 7. ГОСТ 33222-2015 Сахар белый. Технические условия (с Поправкой). – 20 с. 8. ГОСТ 6442-2014 «Мармелад. Общие технические условия». – 8 с. 9. ГОСТ Р 52060-2003. Патока крахмальная. Общие технические условия. – 24 с. 10.ГОСТ Р 52110-2003 Масла растительные. Методы определения кислотного числа. – 8 с. 11.ГОСТ Р 55462-2013 Желе. Общие технические условия. – 10 с. 12.Грабишен А.С. О некоторых особенностях технологий производства пектина// Новые технологии. - 2010. - Т. 2. - С. 30 – 34. 13.Дерканосова Н. М., Сорокина И.А., Емельянов А.А. Отделочные полуфабрикаты на основе фруктово-желейного мармелада с добавлением концентрированных соков. // Кондитерское производство. – 2012. – №1. – С. 22-24. 109 и хлебопекарное

14.Донченко Л. В., Фирсов Г. Г. Пектин: основные свойства, производство и применение. – М.: Дели принт, 2007. — 276 с. 15.Драгилев А.И. Производство конфет и ириса (Учебное пособие). – М.: АО «Московские учебники», 2003. – 368 с. 16.Драгилев А.И., Лурье И.С. Технология кондитерских изделий. – М.: ДеЛипринт, 2001. – 484 с. 17.Думанский А.В. Коллоиды в процессах пищевой индустрии. – М.:Пищепромиздат, 1946. – 188 с. 18.Ермолаев М.В. Биологическая химия – М.: Медицина, 1974 – 264 с. 19.Заявка на изобретение № 2018106769 от 22.02.18. Способ получения фруктово-желейного мармелада / А.А. Славянский, Д.П. Митрошина. — 5 с. 20.Зубченко А.В. Влияние физико-химических процессов на качество кондитерских изделий. – М.:Агропромиздат, 1986. – 296 с. 21.Иванова Г.В. , Никулина Е.О. Совершенствовать технологии производства мармеладов. // Кондитерское производство. – 2006. – № 1. – С. 11-12. 22.Коллоидная химия (Учебное пособие) / Н. Францева, Е. Романенко, Ю. Безгина и др.; Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, ФГБОУ ВПО «Ставоропольский государственный аграрный университет». – Ставрополь : Параграф, 2012. – 52 с. 23.Конфеты/ М.М. Истомина, Т.А. Соколовская, М.А. Талейских и др.(Учебное пособие). – М.: Пищевая промышленность, 1979. - 295с. 24.Краснова Т.А., Влощинская П.Е., Позняковский В.М. Физиология питания (Учебное пособие). – М.:ДеЛи плюс, 2011. – 352 с. 25.Кройт Г. Р. Наука о коллоидах. - M.: ИЛ, 1955. – 416 с. 26.Кузнецова Л.С., Сиданова М.Ю. Производство мармеладо-пастильных изделий. – М.: ДеЛи плюс, 2012. – 246 с. 27.Кучер Р.В., Карбан В.И. Химические реакции в эмульсиях. – Киев: «Наукова Думка» - 1973 г. 110

28.Лейберова Н.В., Донскова Л.А. Применение рыжикового масла в рецептуре соуса на растительной основе. // Индустрия Питания. – 2018. №4. – С. 25 – 29. 29.Литвяк В.В., Рощина Е.В., Лисовская Д.П. Теория студнеобразования и оценка методов определения старения крахмальных студней.// Пищевая промышленность: наука и технологии. – 2012. - №2 (16). – С. 76 -84. 30.Лурье И.С. Технология кондитерского производства. – М.: Агропромиздат, 1992. – 401 с. 31.Магомедов М.Д., Заздравных А.В., Афанасьева Г.А. Экономика пищевой промышленности (Учебник). – 2-е изд. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и Ко», 2018. – 230 с. 32.Максимова Е. Свежий взгляд на мармелад. Новые старые сладости. // Хлебопечение/Кондитерская сфера. – 2014 г. - №5. – С. 6 – 12. 33.Маркетинг в отраслях и сферах и сферах деятельности (Учебное пособие)/ А.Л. Абаева, В.А. Алексунина, М.Т.Гуриева и др. – М.: Издательско◦ торговая корпорация «Дашков и К », 2019. – 433 с. 34.Методические указания к выполнению раздела выпускной квалифицированной работы разработанные преподавателями кафедры «Бизнес технологии мясных и молочных продуктов»/ М.П. Артамонова, В.И.Ганина, Ю.М. Бухтеева и др. – М., - 2016. – 15 с. 35.Митрошина Д.П., Восканян О.С. Мармелад с полиненасыщенными жирными кислотами – перспективный продукт для профилактического питания шахтеров Кузбасса. // Современные аспекты производства и переработки сельскохозяйственной продукции: сб. ст. по материалам V Междунар. науч.- практ. конф., посвященной 15-летию кафедры технологии хранения и переработки животноводческой продукции Кубанского. – Краснодар :КубГАУ, 2019. – С. 495 – 501. 36.Митрошина Д.П., Славянский А.А. Совершенствование технологии мармелада повышенной пищевой ценности. // Современные аспекты 111

производства и переработки сельскохозяйственной продукции: сб. ст. по материалам VI Международной научно-практической конференции. Краснодар :КубГАУ, 2020. - С. 601-607. 37.МУК 2.6.1.717-98 «Радиационный контроль. Стронций-90 и цезий-137. Пищевые продукты. Отбор проб, анализ и гигиеническая оценка». – М.: 1998. – 61 с. 38.Мясищева Н.В. Научное обоснование технологии производства желейных продуктов из ягод черной и красной смородины: дис. доктора сельскохозяйственных наук. – Мичуринск: Мичуринский ГАУ, 2018. – 338 с. 39.Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. Пищевая химия (Учебное пособие). – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.:ГИОРД, 2003. – 640 с. 40.Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации (методические рекомендации). - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009.—36 с. 41.Нуралиев С.У., Нуралиева Д.С. Маркетинг (Учебное пособие). – М.: ◦ Издательско-торговая корпорация «Дашков и К », 2018. – 362 с. 42.Нуштаева А.В. Эмульсии, стабилизированные твердыми частицами (Монография) – М.:ИНФРА-М, 2014. – 160 с. 43.Омаров Р.С., Сычева О.В. Основы рационального питания (Учебное пособие). – Ставрополь: АГРУС Ставропольского гос. аграрного ун-та, 2014. – 80 с. 44.Патент RU 2524545, A23L 21/06, «Способ получения желейного мармелада»/ С.А. Бутин, З.Г. Скобельская, Г.Б. Голденко и др. – Опубл. 27.07.2014, Бюл. № 21. 45.Патент RU 2630236, A23L 21/10, «Способ производства желейного мармелада с повышенным содержанием полиненасыщенных жирных 112

кислот»/ В.А. Васькина, А.А. Быков, Н.Б. Кондратьев и др. – Опубл. 06.09.2017, Бюл. № 25. 46.Патент RU 2705778, A23L 21/10, «Способ получения желейного мармелада» / С.Л.Белопухов, Т.А. Толмачева, И.И. Дмитревская и др. – Опубл. 11.11.2019, Бюл. № 32. 47.Пищевая химия / А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова и др. – 6е изд., стер. - СПб:ГИОРД, 2015. - 672 с. 48.Позняковский В. М., Чугунова О.В., Тамова М.Ю. Пищевые ингредиенты и биологически активные добавки (Учебник). – М.: ИНФРА – М, 2020. — 143 с 49.Прахова Т.Я. Рыжик масличный: биология, продуктивность, технология. // Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2013. - № 9 (107). – С. 17 – 19. 50.Применение принципов ХАССП на малых и средних предприятиях: методическое пособие для экспортно-ориентированных субъектов малого и среднего предпринимательства. - Екатеринбург: ООО «ПРОГРЕСС ГРУПП», 2013. - 40 с. 51.Сальникова О.В., Рожкова Л.В. Основные направления развития экспорта кондитерской продукции в России. // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Экономические науки. – 2018. - №1 (7). – С. 56 – 64. 52.СанПиН 2.3.4.3258-15 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям по производству хлеба, хлебобулочных и кондитерских изделия». – М.: Минздрав России, 2015. – 22 с. 53.Славянский А.А. Проектирование предприятий сахарной и крахмалопаточной отраслей (Учебник). – 2-е изд., перераб. и доп. – М.:ИНФРА-М, 2019. – 364 с. 54.Славянский А.А. Сахар: назначение, свойства, производство (Учебное пособие). – М.:МГУТУ им. К.Г. Разумовского, 2012. – 213 с. 113

55.Славянский А.А. Специальная технология сахарного производства (Учебное пособие). – 2 изд., испр. – Санкт-Петербург: Лань, 2020. – 216 с. 56.Славянский А.А. Технология сахаристых продуктов: крахмал и крахмалопродукты (Учебное пособие). – М.: МГУТУ, 2012. – 230 с. 57.Славянский А.А., Сапронов А.Р. Пути повышения качества и выхода сахара-песка. // Международный сельскохозяйственный журнал. -1988. № 6. - С. 75-80. 58.Стрепихеев А.А., Деревицкая В.А. Основы химии высокомолекулярных соединений. – 3-е изд.,пер. и доп. – М.: «Химия», 1976. – 440 с. 59.ТР ТС 021/2011 Технический регламент Таможенного союза "О безопасности пищевой продукции". – 242 с. 60.Федеральный закон «О качестве и безопасности пищевых продуктов» от 02.01.2000 N 29-ФЗ (ред. от 13.07.2015). 61.Феофилактова О.В., Логвинюк С.А. Использование Омега-3 полиненасыщенных жирных кислот для обеспечения функционального питания. // Сборник научных трудов Всероссийского научно- исследовательского института овцеводства и козоводства, 2016. – С. 398400. 62.Физическая и коллоидная химия в общественном питании (Учебное пособие) / С.В. Горбунцова, Э.А. Муллоярова, Е.С. Оробейко и др. – М.: Альфа-М, 2016. – 270 с. 63.Функциональные пищевые ингредиенты и добавки в производстве кондитерских изделий / Г. О. Магомедов, А. Я. Олейникова, И. В. Плотникова и др. — СПб. : ГИОРД, 2015. — 440 с. 64.Экологическая и продовольственная безопасность (Учебное пособие). / Р.И. Айзман, М.В. Иашвили, С.В. Петров и др. – М.: Инфра-М, 2018. – 240 с. 114

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

Рецензия от Валентина Румянцева

Автор плохо владеет терминами и определениями кондитерского производства (стр 29 - "вид мармелада", стр 11 "формующая способность") и т.д. Не знает классификацию мармелада по ГОСТ 6442-14 (стр 25 и 26). В задачах исследования заявлена разработка рецептур, но в работе они не представлены. Утверждается, что разработанный мармелад имеет функциональные свойства, но пищевая ценность в работе не ...

больше 4 лет назад

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв

0.5

Константин Горюнов

Очень интересный подход у Дарьи! Желаю успехов в совершенствовании данной тематики исследования.