Главная Энциклопедия

Виноградные выжимки

Выжимкой называют все то, что остается в прессе после отжатия сока из свежего винограда или вина из перебродившей мезги, то есть гребни, кожица, семена и остатки жидкости (сусло, вино).

Выжимку различают по цвету: белую и красную. Если выжимка получена непосредственно из пресса после отжатия свежего винограда, ее называют свежей, сладкой, небродившей , в отличие от выжимки, подвергшейся брожению при хранении или полученной после прессования мезги, бродившей в чане вместе с вином. Такую выжимку называют перебродившей . Сладкой небродившей выжимкой в большинстве случаев бывает белая, получаемая с прессов из белого винограда после отжатия сока, идущего на приготовление белого вина или виноградного сока.

Но нередко случается, что из красных сортов винограда готовят белые вина и виноградные соки. В таком случае красный виноград поступает непосредственно в пресс, где от него отделяют сок. Выжимка, полученная при этом, будет сладкой, небродившей.

В некоторых винодельческих районах, например в Кахетии, белые вина приготовляют сбраживанием сусла с добавлением некоторой части белой выжимки. В этом случае получают белую перебродившую выжимку.

Из сладкой и перебродившей зыжимки можно готовить пикет, называемый также полувином. При получении пикета выжимку обрабатывают водой, после чего отпрессовывают, а отжатую жидкость сбраживают. Полученную при этом выжимку называют промытой или пикетной. Она содержит меньше виннокислых солей и непрочна при хранении (Приготовление пикета в СССР запрещено, так как при его получении теряются виннокислые соли ).

Весовое соотношение составных частей в выжимке бывает различно и зависит от сорта винограда, из которого получена выжимка, от метеорологических условий года и от того, как и на каких прессах проводилось прессование.

В зависимости от системы прессов, употребляемых в производстве, процент выхода выжимок из перерабатываемого винограда колеблется, так как более мощные прессы, например, гидравлические и непрерывного действия, дают выжимку, отжатую лучше, чем на винтовых прессах.

Количество воды в сладких выжимках, отжатых на винтовых и гидравлических прессах, составляет от 63 до 70% и неотжатого сусла - около 50%. При работе на прессах непрерывного действия при содержании воды и спирта в количестве 55% не-отжатое сусло составляет от 30 до 40%.

В выжимке, полученной после брожения по красному способу, имеется спирт, содержание которого достигает 50-55% от содержания его в вине, при изготовлении которого получена выжимка. Выбродившая отжатая выжимка содержит 40% спиртовой жидкости. Выход выжимки (с гребнями) при употреблении прессов непрерывного действия составляет в среднем 13-15%, на гидравлических 17% и на винтовых - 20-23% (в среднем 21%).

Содержание виннокислых соединений в сладких выжимках составляет в среднем около 0,5%, снижаясь иногда при сильном отжатии до 0,2%. В выжимках, полученных из заизюмленного винограда, содержание виннокислых соединений повышается до 2% . Содержание виннокислых соединений в выброженных выжимках из красного винограда в среднем можно принять равным 0,9%, при минимальном содержании в здоровых выжимках 0,7% и максимальном 2,3%..

Отдельные составные части винограда входят приблизительно в небродившие выжимки (воздушносухие) в следующем соотношении в %.

На правах рукописи

Сидоренко Александр Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ

ПИЩЕВЫХ ПОРОШКОВ ИЗ ВИНОГРАДНОЙ ВЫЖИМКИ

И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ХЛЕБОПЕЧЕНИИ

05.18.01 – Технология обработки, хранения и переработки

злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов,

плодоовощной продукции и виноградарства

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Краснодар, 2012 г.

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный

технологический университет» (ФГБОУ ВПО «КубГТУ»)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Деревенко Валентин Витальевич

Официальные оппоненты: Донченко Людмила Владимировна

доктор технических наук, профессор,

ФГБОУ ВПО «Кубанский

государственный аграрный

университет», кафедра технологии хранения и переработки сельхозпродукции, профессор

Першакова Татьяна Викторовна

кандидат технических наук, доцент,

Краснодарский кооперативный

институт (филиал) АНО ВПО ЦС РФ «Российский университет

кооперации», проректор по научной работе

Ведущая организация: ГНУ « Краснодарский научно-

исследовательский институт хранения

и переработки сельскохозяйственной

продукции» Россельхозакадемии

Защита диссертации состоится 20 декабря 2012 года в 13:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет» по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, корпус Г, ауд. Г-248.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет».

Ученый секретарь

диссертационного совета

канд. техн. наук, доцент В.В. Гончар

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 1

Актуальность работы. Напряженный ритм жизни и дефицит времени для большинства людей стал причиной нарушения поступления в организм питательных веществ, привел к качественному и количественному изменению рациона питания, в котором преобладают рафинированные, высококалорийные, но бедные растительным белком, полиненасыщенными жирными кислотами, пищевыми волокнами, витаминами, минеральными и другими необходимыми веществами продукты.

Хлеб – наиболее употребляемый продукт питания, поэтому введение в его состав полезных компонентов, содержащих, в том числе пищевые волокна, оказывает позитивное влияние на здоровье человека. Одним из важных источников получения пищевых порошков, в состав которых входит до 20 % клетчатки и 5–8 % пектиновых веществ, является выжимка винограда (ВВ), которая практически не перерабатывается на предприятиях первичного виноделия РФ и в виде отходов производства вывозится в качестве органического удобрения на поля. В 2011 году на предприятиях Краснодарского края было переработано 165 тысяч тонн винограда и получено около 25 тыс. тонн выжимки (без гребней), из которой можно было бы получить около 7 тыс. тонн пищевого порошка (ПП) и столько же виноградных семян, являющихся сырьем для получения ценного виноградного масла. Только за счет потери виноградных семян предприятиями края недополучено до 32 млн. рублей при среднем расчётном выходе виноградного масла 10%.

Проблема повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий, в том числе с добавками, полученными из выжимок винограда, отражена в работах многих ученых: Л.Я. Ауэрмана, Р.Д. Поландовой, С.Я. Корячкиной, В.Д. Малкиной, Т.Б. Цыгановой, А.С. Джабоевой, В.С. Колодязной, Т.В. Першаковой, А.Н. Мусаевой, Д.В. Кондратьева, В.И. Мартовщука и других.

В связи с этим, совершенствование технологии получения пищевых порошков из выжимок винограда красных и белых сортов и использование их в хлебопечении для повышения пищевой ценности хлеба является актуальным, имеет важное научное и практическое значения.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с х/д № 6.34.03.05-11 «Обоснование технологических параметров конвективной сушки виноградных выжимок» с ООО «Фирма Сомелье» и с гос. заданием Министерства образования и науки РФ № 4.1897.2011 «Разработка инновационной технологии продуктов питания функционального назначения на основе глубокой и комплексной переработки растительного сырья».

1.2 Цель и задачи исследований . Цель исследований – совершенствование технологии получения пищевых порошков из выжимки винограда белых и красных сортов и их применение в технологиях получения новых сортов пшеничного и ржано-пшеничного хлеба повышенной пищевой ценности.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

– провести аналитический обзор информационных источников по теме исследований;

– исследовать влияние основных технологических и кинетических параметров на эффективность конвективной сушки выжимки винограда красных и белых сортов;

– усовершенствовать технологию получения пищевых порошков из выжимки винограда белых и красных сортов;

– исследовать химический состав пищевых порошков из виноградных выжимок белых и красных сортов, определить показатели их безопасности;

– исследовать влияние порошков из выжимки белых и красных сортов винограда на хлебопекарные свойства пшеничной и ржаной муки и возможности его использования для активации прессованных дрожжей;

– исследовать влияние порошков из выжимки винограда белых и красных сортов на свойства теста, качество хлеба из пшеничной и смеси ржаной и пшеничной муки;

– определить оптимальную дозировку пищевых порошков из выжимки винограда белых и красных сортов, оптимальное соотношение ржаной и пшеничной муки, а также обосновать способ внесения порошка;

– разработать технологические решения и рецептуры на новые сорта пшеничного и ржано-пшеничного хлеба и оценить их пищевую ценность;

– провести опытно-промышленную апробацию предложенных технологий новых сортов хлеба из пшеничной, смеси ржаной и пшеничной муки, разработать и утвердить техническую документацию на новые сорта хлеба;

– оценить экономическую эффективность от внедрения разработанных технологических решений.

1.3 Научная новизна. Научно обоснована и экспериментально подтверждена целесообразность получения пищевых порошков из выжимки винограда белых и красных сортов и высокая эффективность применения их в производстве новых сортов хлеба из пшеничной, смеси ржаной и пшеничной муки.

Установлено влияние основных технологических и кинетических параметров на эффективность конвективной сушки сладкой выжимки винограда сорта Шардоне, сброженной выжимки сортов Шираз и Каберне, а также выжимки, полученной из замороженного винограда сорта Рислинг. Показано, что выжимка винограда относится к коллоидным капиллярно-пористым материалам, а соотношение в ней форм свободной и связанной влаги определяющим образом зависит от способа переработки винограда.

Установлены рациональные технологические параметры конвективной сушки выжимок исследованных сортов винограда. Получены эмпирические уравнения для расчёта продолжительности первого и второго периодов сушки, позволяющие определить общую продолжительность процесса сушки при заданной влажности высушенной выжимки.

Усовершенствована технология получения пищевых порошков из выжимок белых и красных сортов винограда.

Установлено положительное влияние порошка, полученного из выжимки винограда белых сортов, на подъёмную силу дрожжей, обусловленное воздействием его компонентов на дрожжевые клетки, приводящее к улучшению показателей качества хлебобулочных изделий. Показана возможность и обоснована эффективность применения его в виде компонента питательной смеси для улучшения качества активированных прессованных дрожжей.

Установлена оптимальная дозировка порошка, полученного из выжимок винограда красных сортов, обеспечивающая в сочетании максимально возможные значения пористости, упругости мякиша и формоустойчивости ржано-пшеничного хлеба. Экспериментально и научно обоснованы способы внесения пищевых порошков из выжимки винограда белых и красных сортов при производстве пшеничного и ржано-пшеничного хлеба.

Новизна предложенных технологических решений подтверждена патентом РФ на полезную модель: № 110603 от 27.11.2011 г. «Линия приготовления жидкой закваски и теста из ржаной и ржано-пшеничной муки».

1.4 Практическая значимость. Разработаны и переданы ООО фирме «Сомелье» и ООО АФ «Саук Дере» технологические инструкции с рациональными параметрами конвективной сушки виноградных выжимок для практического применения в производстве.

Разработаны и утверждены комплекты технической документации для новых сортов пшеничного и ржано-пшеничного хлеба: «Новый» и «Особенный», обогащённых пищевым порошком из виноградных выжимок, которые апробированы в условиях ОАО «Краснодарский хлебозавод № 3».

Фактический экономический эффект от внедрения разработанных технологических решений и реализации новых видов продукции в объёме 100 тонн в год составил 36 тыс. руб.

1.5 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научных семинарах кафедры процессы и аппараты пищевых производств КубГТУ (г. Краснодар, 2009–2011 гг.); X Международной конференции молодых учёных «Пищевые технологии и биотехнологии» (г. Казань, 2009 г.); III Международной научно-практической конференции «Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: достижения, проблемы, перспективы» (г. Пенза, 2009 г.); Двенадцатой международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (г. Барнаул, 2009 г.); 9-ой Международной научно-практической конференции «Инновация, экология и ресурсосберегающие технологии на предприятиях машиностроения, авиастроения, транспорта и сельского хозяйства» (г. Ростов на Дону, 2010 г.); 2-ой Международной научно-практической конференции «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века» (г. Краснодар, 2011 г.); Международной научно-практической конференции «Современные достижения биотехнологии» (Ставрополь, 2011 г.).

1.6 Публикации . По материалам выполненных исследований опубликовано 12 научных работ, в том числе 4 статьи в журнале, рекомендованном ВАК Минобрнауки РФ, и получен один патент РФ на полезную модель.

1.7 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора информационных источников по теме исследования, методической части, экспериментальной части, выводов, списка использованных литературных источников и приложения. Основная часть работы изложена на 117 страницах компьютерного текста, включает 25 таблиц и 22 рисунка. Список литературных источников включает 106 наименований, в том числе 13 – зарубежных авторов.

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований. В качестве объектов исследований использовали выжимку после брожения из винограда красных сортов Шираз и Каберне, свежевыработанную выжимку белого винограда сорта Шардоне и выжимку из замороженного белого винограда сорта Рислинг урожая 2008–2010 гг., выращенного в Краснодарском крае и полученные в ЗАО агрофирме «Мысхако», а также пищевые порошки (ПП), полученные из кожицы высушенных выжимок винограда белых и красных сортов.

При проведении исследований также использовали: муку пшеничную общего назначения типа М 75-23 (ГОСТ Р 52189-2003), муку ржаную обдирную (ГОСТ Р 52809-2007), дрожжи хлебопекарные прессованные, соль поваренную пищевую, сахар, отвечающие требованиям соответствующих нормативных документов на сырьё.

2.2 Методы исследований. Структурная схема исследований представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структурная схема исследований

В работе применяли как общепринятые, так и специальные методы исследований качества сырья, свойств полуфабрикатов и готовых изделий.

Определение массовой доли сухих веществ, углеводов и золы проводили по общепринятым методикам. Содержание общего азота определяли по методу Къельдаля. Определение массовой доли витаминов в порошке и хлебобулочных изделиях осуществляли колориметрическим и титрометрическим методами, а также методом инверсионной вольтамперометрии.

Пищевую безопасность порошков из выжимок винограда белых и красных сортов, а также хлебобулочных изделий оценивали по содержанию токсичных элементов, микробиологическим и радиологическим показателям.

Исследование конвективной сушки проводили на стендовой циркуляционной сушилке по известной методике при скорости сушильного агента (воздуха) от 6,0 до 11,0 м/с и его температуре 60–80 °С.

Массовую долю и качество клейковины муки определяли по ГОСТ 27839-88; упруго-эластичные свойства клейковины – по показаниям прибора ИДК-2, по показателю К20 на приборе АП-4/2 (ГДР); газообразующую способность муки – на приборе Яго-Островского. Для оценки углеводно-амилазного комплекса ржаной муки использовали прибор «Амилотест АТ-97», определение реологических характеристик теста (общая деформация сжатия и адгезионная способность теста) проводили на приборах «Реотест-2», «Структурометр СТ-1» и пенетрометр АП-4/2. Активацию дрожжей проводили по методике ГОСНИИХП. Подъёмную силу дрожжей определяли стандартным методом по ГОСТ 171-81 и ускоренным методом по скорости всплывания шарика теста. Выпечку хлебобулочных изделий проводили в лабораторных и производственных условиях. Оценку качества хлебобулочных изделий проводили по физико-химическим и органолептическим показателям, принятым для характеристики качества хлеба и рекомендованным государственным стандартом. Структурно-механические свойства мякиша хлеба исследовали на приборах «Структурометр СТ-1» и пенетрометр АП 4/2. Содержание пектиновых веществ в исследуемых образцах хлеба проводили карбазольным методом.

Статистическую достоверность результатов исследований оценивали по известным методикам с использованием пакетов прикладных компьютерных программ Microsoft Office Excel – 2007 и Statistica 6.0 for Windows.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Исследование влияния основных технологических и кинетических параметров на эффективность конвективной сушки выжимки винограда красных и белых сортов. Выжимки из красного винограда сортов Шираз и Каберне получены после брожения с отжимом на шнековом прессе К1-ВПС-20. Выжимки из белого винограда сортов Шардоне и Рислинг получены соответственно из свежесобранного сырья на мембранном прессе Della Toffola при щадящих режимах отжима и из замороженного винограда на гидравлическом прессе Vaslin Bucher. На рисунке 2 представлены кривые скорости конвективной сушки N() = dU/d, полученные численным дифференцированием экспериментальных данных кинетики сушки ВВ. В первом периоде постоянной скорости сушки влагосодержание материала уменьшается по линейному закону, когда испаряется свободная влага. Заканчивается этот период достижением первого критического влагосодержания, значения которого для исследованных образцов ВВ составляли 73,3–287,2 % на абсолютно сухое вещество.

Во втором периоде убывающей скорости сушки ВВ форма S-образных кривых, разделенных на две зоны в местах перегиба точкой второго критического влагосодержания (составляло 20,5–141,7 %), определяет различный характер связанной влаги.

В 1-й зоне кривая скорости сушки обращена выпуклостью к оси влагосодержания, что характерно для сушки капиллярно-пористых материалов, а 2-й зоне – обращена к оси ординат, что наблюдается при сушке кол-

лоидных тел и в целом характерно для сложных систем. Согласно классификации А.В. Лыкова влажных тел по коллоидно-физическим свойствам, ВВ относится к коллоидным капиллярно-пористым материалам.

Все графические зависимости имеют качественную аналогию, но существенно отличаются численными значениями характеристических точек: начальных, критических и конечных значений влагосодержания.

Для расчета времени сушки в первом периоде 1=U/ N1 получена в общем виде эмпирическая зависимость скорости сушки от скорости сушильного агента (воздуха), м/с:

где А1 и В1 – коэффициенты, полученные на основании экспериментальных результатов для каждого сорта ВВ.

Для расчета скорости сушки во 2-м периоде для 1-й и 2-й зоны сушки получены соответственно следующие эмпирические уравнения в общем виде от текущего значения влагосодержания U:

Установлены зависимости для расчета продолжительности времени сушки в 1-й и 2-й зонах второго периода при заданном влагосодержании высушенной выжимки, которые представлены в общем виде:

где, – линейные уравнения, полученные на основании экспериментальных данных для каждого сорта ВВ.

Сравнительный анализ влияния технологических и кинетических параметров на эффективность конвективной сушки ВВ показал следующее. Если для сброженной ВВ красных сортов (рис. 3) содержание свободной и связанной влаги сопоставимо, то в выжимке, полученной из замороженного винограда сорта Рислинг, содержание капиллярно-пористой и коллоидной влаги соответственно почти в 2 и 9 раз больше, чем в сладкой ВВ сорта Шардоне.

Для получения ВВ влажностью 10 % общая продолжительность сушки, рассчитанная по уравнениям (1–5), составила соответственно для сброженной выжимки Каберне и Шираз 27,8 мин. и 32,9 мин., для сладкой 53,2 мин. и для выжимки из замороженного винограда 92 мин.

Заметные отличия имеют и кинетические параметры, например, скорость сушки в 1-ом периоде (при = 11м/c и = 80 °С) для ВВ сорта Рислинг в 1,32 раз больше, чем для сорта Шардоне, а для сортов Шираз и Каберне соответственно больше в 1,43 и 1,46 раз.

Рисунок 3 – Распределение форм свободной и связанной влаги в ВВ сортов: а) Каберне; б) Шираз; в) Шардоне; г) Рислинг:

1 – свободная, 2 – капиллярно-пористая;

3 – коллоидная

Таким образом, эффективность конвективной сушки ВВ в первую очередь зависит от ее структурно-механических свойств, которые формируются в процессе переработки винограда (свежего, после брожения или замороженного), что и обуславливает соотношение форм свободной и связанной влаги.

3.2 Усовершенствование технологии получения пищевых порошков из выжимки винограда белых и красных сортов. Подготовленную выжимку подвергали сушке в конвективной сушилке при температуре горячего воздуха 75–80 °С и его скорости движения 11 м/с с получением высушенной выжимки с влажностью 10–11 % при заданной продолжительности процесса для каждого сорта. Затем выжимку просеивали через сито (d = 14 мм). Сходовая фракция – кожица, проходовая фракция – семена винограда, которые являются ценным сырьем для получения высококачественного виноградного масла.

Измельчение кожицы осуществляли на лабораторной технологической мельнице ЛМТ-1 с последующим просеиванием через шёлковое сито № 21, а сходовую фракцию направляли на повторное измельчение. Полученный порошок из ВВ имел однородный по дисперсности состав с размером частиц от 30 до 160 мкм влажностью 8,0–10,0 % светло коричневого цвета, кисло-сладкого терпкого цвета, с приятным виноградным ароматом. На основании проведённых исследований разработана на операторном уровне функционально-структурная схема линии (рис. 4) для получения пищевого порошка (ПП) из ВВ белых и красных сортов.

3.3 Исследование химического состава пищевых порошков из выжимки винограда белых и красных сортов, определение показателей их безопасности. Для подтверждения целесообразности и возможности применения пищевых порошков из ВВ белых и красных сортов в качестве добавок, обогащающих хлебобулочные изделия важными нутриентами, проводили оценку их химического состава (табл. 1).

Рисунок 4 – Функционально-структурная схема линии получения ПП из ВВ: I – подсистема сушки; II – подсистема разделения; III – подсистема измельчения; ТО (технологический оператор) 1 – конвективная сушилка; ТО2 – вентилятор; ТО3 – калорифер; ТО4 – сепаратор; ТО5 – контрольный сепаратор; ТО6 – измельчитель грубого помола; ТО7 – измельчитель тонкого помола

Таблица 1 – Химический состав пищевых порошков из ВВ белых и красных сортов

Наименование показателя	Сорт выжимки
Наименование показателя
Массовая доля углеводов, %, в том числе: – пектиновых веществ, % – клетчатки, %
Массовая доля кислот, %
Массовая доля дубильных и красящих веществ, %
– железа, мг % – марганца, мг % – цинка, мг % – меди, мг % – йода, мкг % – натрия, мг % – калия, мг % – кальция, мг % – магния, мг %
– -каротина

Как видно из таблицы 1, основным компонентом полученных добавок являются углеводы, представленные в основном пектиновыми веществами и клетчаткой. В значительном количестве в порошках из виноградных выжимок содержатся витамины, минеральные вещества и пищевые волокна, оказывающие укрепляющее действие на клейковину муки и позитивное физиологическое воздействие на организм человека.

Пектиновые вещества, содержащиеся в порошках из виноградных выжимок, обладают хорошей связывающей способностью, что свидетельствует о его эффективности в качестве детоксиканта.

В полученных порошках из виноградных выжимок содержатся также дубильные вещества, обладающие биопротекторными свойствами, которые являются необходимыми для организма.

Полученные результаты исследований и установленные значения показателей безопасности пищевых порошков из ВВ, соответствующие требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01, подтверждают целесообразность их использования при производстве хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности.

3.4 Исследование влияния порошков из виноградной выжимки на хлебопекарные свойства пшеничной, ржаной муки, и возможности использования при активации прессованных дрожжей. Учитывая благоприятное влияние порошков, полученных из ВВ, на хлебопекарные свойства пшеничной и ржаной муки, а также их богатый химический состав, проводили исследования по их влиянию на предварительную активацию прессованных дрожжей. В качестве контроля использовали активированные прессованные дрожжи на водно-мучной суспензии. В опытные образцы добавляли порошок из ВВ в количестве 0,5–2,5 % к массе муки, что повышает биологическую активность дрожжей и сокращает продолжительность активации прессованных дрожжей до 1 часа (продолжительность активации прессованных дрожжей без внесения ПП из ВВ – 2,5 часа). Это является очень важным показателем, по которому можно судить о возможном сокращении продолжительности технологического процесса.

3.5 Исследование влияния порошков из виноградной выжимки на свойства теста из пшеничной и смеси ржаной и пшеничной муки. Результаты исследований влияния ПП из ВВ белых сортов на реологические свойства пшеничного теста представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Влияние ПП из ВВ белых сортов на реологические свойства теста из муки пшеничной общего назначения типа М 75-23

вводимый	Дозировка,	Показатель пенетрометра К60, ед. прибора	Показания Структурометра СТ-1
вводимый	Дозировка,	Показатель пенетрометра К60, ед. прибора
Контроль

Определение реологических характеристик ржано-пшеничного теста осуществляли сразу после замеса и в конце брожения на ротационном вискозиметре «Реотест-2». Внесение 7,0 % – 11,0 % ПП из ВВ красных сортов способствовало увеличению предельного напряжения сдвига после замеса в 1,3–2,6 раза, коэффициента консистенции в 1,25–1,75 раза, эффективной вязкости в 1,5–1,7 раза соответственно по сравнению с контролем.

3.6 Определение оптимальной дозировки пищевых порошков из виноградной выжимки, оптимального соотношения ржаной и пшеничной муки и обоснование способа внесения порошка. Экспериментальные исследования проводили по плану Рехтшафтнера. За функции отклика были приняты: YП – пористость ржано-пшеничного хлеба, %; YУ – упругость мякиша, ед. прибора; YФ – формоустойчивость, которая определялась как отношение высоты к диаметру подового хлеба. Изучаемыми факторами были: П – дозировка порошка из выжимки винограда красных сортов, %; Д – дозировка дрожжей, %; Р – доля ржаной муки; С – дозировка сахара, %.

После исключения незначимых членов по величине доверительного интервала с учетом ошибки эксперимента, диагональных элементов информационной матрицы и критерия Стьюдента, получены соответственно следующие уравнения регрессии, адекватно описывающие эксперимент на 10%-ом уровне значимости по критерию Фишера при относительной ошибке эксперимента не более 3,1%:

Определение влияния роли факторов в уравнениях (6–8) проводили путем их сравнительного ранжирования. Для этого по соответствующим однофакторным зависимостям проводили стабилизацию остальных изучаемых факторов на уровне, который соответствует зоне лучшего выхода, т.е. при максимальной пористости ржано-пшеничного хлеба, максимальной упругости мякиша и максимальной формоустойчивости ржано-пшеничного хлеба.

Установлено, что наибольшее влияние на пористость ржано-пшеничного хлеба оказывает дозировка порошка из ВВ сорта Каберне, затем доля ржаной муки, дозировка дрожжей и менее всего оказывает влияние дозировка сахара. На упругость мякиша наибольшее влияние оказывают доля ржаной муки, затем дозировка порошка из ВВ, дозировка сахара и наименьшее влияние оказывает дозировка дрожжей. На формоустойчивость ржано-пшеничного хлеба наибольшее влияние оказывают дозировка порошка из ВВ сорта Каберне, затем доля ржаной муки, дозировка сахара и наименьшее влияние оказывает дозировка дрожжей.

Для зоны лучшего выхода определена оптимальная дозировка порошка из ВВ сорта Каберне при производстве ржано-пшеничных сортов хлеба равная 9,5 % к массе муки в тесте при соотношении муки ржаной обдирной и пшеничной первого сорта 50: 50. При оптимальной дозировке порошка из ВВ были рассчитаны по уравнениям регрессии (6, 7, 8) значения пористости, упругости мякиша и формоустойчивости, которые соответственно равны 73,6 %; 31,6 и 0,57.

Полученные результаты показали, что по физико-химическим показателям (объёму, пористости, кислотности) хлеб, содержащий ПП из ВВ, превосходит хлеб без добавок. Однако при приготовлении хлеба из сортовой пшеничной муки порошок из ВВ белых сортов несколько затемняет мякиш. Поэтому в тесто из пшеничной муки его целесообразно добавлять не более 3 % к массе муки в тесте.

Исследовали различные способы внесения порошка из виноградных выжимок в оптимальных дозировках при приготовлении пшеничного и ржано-пшеничного теста соответственно безопарным способом и на густой закваске. Наилучшими по органолептическим и физико-химическим показателям были пробы хлеба, приготовленные с внесением порошка из виноградных выжимок в виде суспензии в воде и при смешивании порошка с суспензией прессованных дрожжей. Пробы хлеба отличались большим удельным объемом, нежным эластичным мякишем с более развитой тонкостенной пористостью. Также улучшились структурно-механические свойства мякиша и пористость.

3.7 Разработка технологических решений, рецептур на новые сорта пшеничного и ржано-пшеничного хлеба и оценка их пищевой ценности. На основании полученных результатов разработаны рецептуры новых сортов пшеничного и ржано-пшеничного хлеба: хлеб «Новый» и хлеб ржано-пшеничный «Особенный», обогащённые соответственно порошками из ВВ белых и красных сортов. Разработаны и утверждены комплекты технической документации на хлеб «Новый» и хлеб ржано-пшеничный «Особенный». Результаты опытно-промышленных испытаний подтвердили эффективность применения порошков из ВВ с целью сокращения продолжительности технологического процесса и получения продукции высокого качества, обладающей повышенной пищевой ценностью.

В результате исследований установлено, что внесение в рецептуры хлеба городского и столичного порошков из ВВ соответственно белых и красных сортов способствует повышению в них калия соответственно на 9,7 и 15,7 %, кальция – на 10,8 и 27,2 %, магния – на 8,1 и 21,1 %, железа – в 1,2 и 1,4 раза, пектиновых веществ – на 8,9 и 13,5 %, клетчатки – в 1,2 и 1,4 раза соответственно по сравнению с контрольным образцом. Кроме того внесение ПП из ВВ позволяет обогатить хлеб витамином С, -каротином, витами- ном В6.

Общий экономический эффект от внедрения новых видов продукции составил 53,4 тыс. руб. при производстве 148,8 тонн продукции.

ВЫВОДЫ

1. Экспериментально исследовано влияние основных технологических и кинетических параметров на эффективность конвективной сушки сладкой выжимки винограда сорта Шардоне, сброженной выжимки сортов Шираз и Каберне, а также выжимки из замороженного винограда сорта Рислинг. Анализ изменения характера S-образных кривых второго периода скорости сушки, построенных на основании экспериментальных данных, показал, что виноградная выжимка относится к коллоидным капиллярно-пористым телам. Соотношение форм свободной и связанной влаги в выжимках определяющим образом зависит от способа переработки винограда.

2. Установлены рациональные технологические параметры конвективной сушки выжимки исследованных сортов винограда – температура горячего воздуха 80 С и его скорость 11,0 м/с. Получены эмпирические уравнения для расчёта важного технологического параметра - продолжительности первого и второго периодов сушки, позволяющие определить общую продолжительность процесса сушки при заданной влажности высушенной выжимки.

3. Усовершенствована технология получения пищевых порошков из выжимки исследованных сортов винограда. Разработана функционально-структурная схема линии получения пищевых порошков из ВВ, включающая подсистемы сушки, разделения и измельчения.

4. Исследован химический состав пищевых порошков из высушенной выжимки винограда красных и белых сортов, полученной различными способами, и определены показатели их безопасности. Установлено, что по показателям безопасности и микробиологической чистоте пищевые порошки из ВВ соответствуют требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01, содержат биологически активные вещества и могут быть полезной добавкой, повышающей пищевую ценность хлебобулочных изделий.

5. Установлено, что пищевые порошки из ВВ белых и красных сортов как ценная пищевая добавка положительно влияют на хлебопекарные свойства пшеничной и ржаной муки, что позволило использовать порошок из ВВ белых сортов в дозировке не более 3 % при производстве хлебобулочных изделий из пшеничной муки.

6. Доказана целесообразность использования порошка из выжимки винограда белых сортов для активации хлебопекарных дрожжей. Установлено, что внесение пищевого порошка из ВВ позволяет сократить продолжительность активации прессованных дрожжей до 1 часа (продолжительность активации прессованных дрожжей без внесения ПП из ВВ – 2,5 часа), что позволило существенно сократить весь технологический процесс.

7. Установлено, что внесение пищевых порошков из ВВ положительно влияет на реологические свойства теста из пшеничной, а также из смеси ржаной и пшеничной муки как после замеса, так и в конце брожения. При этом внесение в рецептуру хлеба столичного 7,0 % – 11,0 % ПП из ВВ красных сортов способствовало увеличению предельного напряжения сдвига после замеса в 1,3–2,6 раза, коэффициента консистенции в 1,25–1,75 раза, эффективной вязкости в 1,5–1,7 раза соответственно по сравнению с контролем. В конце брожения предельное напряжение сдвига увеличилось в 1,4–5 раза соответственно по сравнению с контролем, коэффициент консистенции в 1,3–2 раза соответственно, эффективная вязкость в 1,1–1,4 раза соответственно экспериментальных образцов по сравнению с контрольным образцом без добавки.

8. Показано, что ПП из ВВ целесообразно вносить в тесто в виде суспензии в воде, а так же путём смешивания с суспензией прессованных дрожжей и последующей подачей через дозировочные станции. Удельный объем пшеничного хлеба при этом возрастал на 4,7–7,6 % и пористость – на 3,9–5,2 % , а общая сжимаемость мякиша – на 9,1–10,9 %. Удельный объем ржано-пшеничного хлеба при этом возрастал на 18,9–24,3 % и пористость – на 3,1–4,6 % , а общая сжимаемость мякиша – на 9,3–11,9 %. Установлена оптимальная дозировка порошка из ВВ красных сортов при производстве ржано-пшеничных сортов хлеба равная 9,5 % к массе муки в тесте при соотношении муки ржаной обдирной и пшеничной первого сорта 50: 50.

9. С применением ПП из выжимки винограда красных и белых сортов разработаны технология и рецептуры ржано-пшеничного хлеба «Особенный» и пшеничного хлеба «Новый». Использование порошков из ВВ позволяет не только улучшить качество пшеничных и ржано-пшеничных сортов хлеба, но и повысить их пищевую ценность. Использование в рецептуре пшеничного хлеба ПП из ВВ белых сортов позволило сократить время технологического процесса на 67 минут, а использование в рецептуре ржано-пшеничного хлеба ПП из ВВ красных сортов позволило сократить время технологического процесса на 95 минут.

10. Разработаны схема линии приготовления жидкой закваски и теста из ржаной и ржано-пшеничной муки (патент на полезную модель № 110603 от 27.11.2011 г.) и комплекты технической документации, включающие ТУ, ТИ и РЦ, на новые сорта ржано-пшеничного хлеба «Особенный» и пшеничного хлеба «Новый».

11. Общий экономический эффект от внедрения разработанных технологических решений и реализации новых видов продукции в объёме 100 тонн в год составил 36 тыс. руб.

Список публикаций по теме диссертации

1. Сидоренко А.В. Безотходная технология переработки винограда / А.В. Сидоренко, В.В. Деревенко // Пищевые технологии и биотехнологии: Матер. X Межд. конф. молодых ученых, Казань, 2009. – С. 59.

2. Деревенко В.В. Ресурсосберегающая технология переработки отходов винодельческих предприятий / В.В. Деревенко, А.В. Сидоренко // Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: достижения проблемы, перспективы: Сб. докл. III Межд. науч.- практич. конф., Пенза, 2009. – С. 32–35.

3. Деревенко В.В. Функционально-структурный анализ линии для переработки косточкового сырья / В.В. Деревенко, А.В. Сидоренко, Л.М. Бакирова // Современные проблемы техники и технологии пищевых производств: Матер. XII Межд. науч.- практич. конф., Барнаул, 2009. – С. 365–370.

4. Сидоренко А.В. Особенности конвективной сушки виноградной выжимки / А.В. Сидоренко, В.В. Деревенко, Е.С. Кузьменко // Инновация, экология и ресурсосберегающие технологии на предприятиях машиностроения, авиастроения, транспорта и сельского хозяйства: Матер. IX Межд. науч.- практич. конф., Ростов на Дону, 2010. – С. 206–208.

5. Деревенко В.В. Кинетика конвективной сушки выжимки винограда сорта Шираз / В.В. Деревенко, А.В. Сидоренко, В.А. Ковалев, Н.Г. Володько // Известия вузов. Пищевая технология. – 2011. – № 2–3. – С. 74–76.

6. Деревенко В.В. Закономерности конвективной сушки выжимки белого винограда / В.В. Деревенко, А.В. Сидоренко, В.А. Ковалев, Н.Г. Володько // Известия вузов. Пищевая технология. – 2011. – № 4. – С. 88–89.

7. Сидоренко А.В. Высокоэффективная технология утилизации виноградной выжимки и получения хлебобулочных изделий, обогащенных продуктами их переработки / А.В. Сидоренко, Д.В. Шаповалова, Н.Г. Володько // Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности: Матер. 4-ой Всерос. науч.-практич. конф. студ., аспир. и молодых учёных с Межд. участием, Бийск, 2011.– С. 314–316.

8. Вершинина О.Л. Использование порошка из кожицы виноградных выжимок для активации прессованых хлебопекарных дрожжей / О.Л. Вершинина, А.В. Сидоренко, Д.В. Шаповалова // Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXI века: Матер. 2-ой межд. науч.-практич. конф., Краснодар, 2011. – С. 144–147.

9. Сидоренко А.В. Технологические особенности приготовления хлебобулочных изделий обогащенных порошком из кожицы виноградных выжимок / А.В. Сидоренко, О.Л. Вершинина, В.В. Деревенко, Д.В. Шаповалова // Известия вузов. Пищевая технология. – 2011. – № 4. – С. 26–28.

10. Сидоренко А.В. Применение порошка из кожицы виноградных выжимок в технологии хлеба / А.В. Сидоренко, О.Л. Вершинина, Д.В. Шаповалова // Матер. 61-ой Межд. науч.- практич. конф. Астраханского госуд. технич. ун-та, Астрахань, 2011. – С. 300.

11. Вершинина О.Л. Использование порошка из кожицы виноградных выжимок в приготовлении жидкой ржаной закваски / О.Л. Вершинина, А.В. Сидоренко, Д.В. Шаповалова // Современные достижения биотехнологии: Матер. Межд. науч.- практич. конф., Ставрополь, 2011. – С. 34–36.

12. Деревенко В.В. Технологические особенности сушки выжимки замороженного винограда сорта Рислинг / В.В. Деревенко, А.В. Сидоренко, В.А. Ковалев, Н.Г. Володько // Известия вузов. Пищевая технология. – 2012. – № 1. – С. 90–91.

13. Патент РФ на полезную модель № 110603 от 27.11.2011. МПК7: А 21 С 14/00. Линия приготовления жидкой закваски и теста из ржаной и ржано-пшеничной муки / А.В. Сидоренко, В.В. Деревенко, О.Л. Вершинина, Д.В. Шаповалова.

1 Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту, канд. техн. наук, доценту кафедры технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производства О.Л. Вершининой за оказанную помощь при выполнении данной работы

, хлебобулочные изделия , качество

О.Л. Вершинина, канд. техн. наук,
М.Х. Тезбиева, Кубанский государственный технологический университет (г. Краснодар)

Аннотация. Приведены результаты исследования возможности использования порошка из кожицы виноградных выжимок при производстве хлебобулочных изделий повышенной пищевой ценности. Отработана технология приготовления пшеничного и ржано-пшеничного теста с использованием порошка из кожицы виноградных выжимок, определены оптимальные дозировки и рациональный способ его внесения.

Важной задачей, стоящей перед хлебопекарной отраслью, является расширение ассортимента хлебобулочных изделий на основе комплексного применения традиционного и нового сырья в целях обеспечения рационального и полноценного питания.

Одним из возможных источников получения ценных пищевых компонентов являются виноградные выжимки, которые на предприятиях первичного виноделия практически не перерабатывают, а как отходы производства в качестве органического удобрения вывозят на поля. Количество виноградных выжимок составляет до 30% от количества перерабатываемого винограда. Состав и выход выжимок зависят от оборудования и способа переработки винограда, его сортовых особенностей и степени отжатия сока. В выжимках содержится: кожицы – 37–39% от общей массы; мякоти – 15–34%; остатков гребней – 1–3,3%; семян – 23–39%, которые являются важным сырьем для получения таких ценных продуктов, как сухая кожица и виноградное масло .

Объектом исследований был порошок из кожицы виноградных выжимок, полученный из винограда сорта «Рислинг» урожая 2010 г.

Технологический процесс приготовления порошка с наибольшим содержанием биологически активных веществ в лабораторных условиях состоял из следующих этапов: сушка выжимок в сушильном шкафу при температуре 60˚С в течение 5 ч; просеивание через сито (d =14 мм) для отделения семян и гребней от кожицы; измельчение кожицы на лабораторной технологической мельнице ЛМТ-1; просеивание через шелковое сито № 21 и получения добавки.

Полученное вещество (добавка) представляет собой сыпучий порошок влажностью 9–10% светло коричневого цвета, кисло-сладкого терпкого вкуса с приятным виноградным ароматом.

Как видно из табл. 1, основным компонентом полученной добавки являются углеводы, представленные в основном моно- и дисахаридами, пектиновыми веществами и клетчаткой. В значительном количестве в порошке из кожицы виноградных выжимок присутствуют витамины и минеральные вещества, которые входят в состав структурных элементов всех живых клеток и тканей, а также важных ферментов, участвующих в обмене веществ. Содержание белков и липидов незначительное. Недостаток в рационе питания того или иного минерального вещества нарушает важнейшие физиологические функции как растительного, так и животного организма.

Клетчатка наряду с инсулином снижает уровень глюкозы в крови. Балластные вещества, или пищевые волокна, уменьшают усвояемость пищевых продуктов и увеличивают расход энергии при обмене веществ, что позволяет снизить вес людей, страдающих ожирением. В мировой литературе имеются данные, что пищевые волокна существенно влияют и на содержание в организме витаминов и минеральных веществ .

Пектиновые вещества способствуют выведению из организма тяжёлых металлов, радионуклидов и вредных продуктов обмена. Кроме того, повышенное содержание пектиновых веществ и клетчатки в хлебобулочных изделиях повышает их качество и удлиняет сроки сохранения свежести .

В порошке из кожицы виноградных выжимок содержатся дубильные вещества, обладающие биопротекторными свойствами, а также флавоноиды – перспективный и доступный источник биологически активных веществ. Флавоноиды, обладая высокой антиоксидантной активностью, ингибируют процессы окисления в клеточных структурах и снижают риск возникновения болезней оксидативного стресса .

Исследование состава порошка из кожицы виноградных выжимок показало, что он содержит биологически активные соединения и может быть полезной добавкой, повышающей пищевую ценность хлебобулочных изделий (табл. 2).

Применение порошка способствовало усилению сахаро- и газообразующей способности теста и повышению качества клейковины, в результате чего улучшились гидрофильные свойства клейковины и эластичность, увеличилось сопротивление деформации сжатия клейковины.

Литература

1. Вершинина, О.Л. Использование порошка из кожицы виноградных выжимок для активации прессованых хлебопекарных дрожжей / О.Л. Вершинина, А.В. Сидоренко, Д.В. Шаповалова // Матер. 2-й Межд. науч.-практич. конф. «Хлебобулочные, кондитерские и макаронные изделия XXIвека»: – Краснодар:Изд-во КубГТУ, 2011. – С.144–147.

2. Деревенко, В.В. Кинетика конвективной сушки выжимки винограда сорта «Шираз» / В.В. Деревенко [и др.] // Изв. вузов. Пищевая технология. – Краснодар: Изд-во КубГТУ, 2011. – № 2–3. – С. 74–76.

3. Деревенко, В.В. Ресурсосберегающая технология переработки отходов винодельческих предприятий / В.В. Деревенко, А.В. Сидоренко // Матер. IIIМежд. науч.-практ. конф. «Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: достижения проблемы, перспективы»:– Пенза: Приволжский Дом знаний, 2009. – С. 32–34.

4. Кондратьев, Д.В. Способы получения экстракта виноградных выжимок и возможности его использования в пищевой промышленности / Д.В. Кондратьев// Изв. вузов. Пищевая технология. – Краснодар: Изд-во КубГТУ, 2009. – № 1. – С. 62 – 64.

5. Корнеев, А. Универсальная энциклопедия диетического и здорового питания / А. Корнев. – М: БАО-Пресс, 2007. – 383 с.

6. Росляков, Ю.Ф. Научные основы разработки хлебобулочных изделий функционального назначения на основе нутрициональной коррекции / Ю.Ф. Росляков [и др.] // Изв. вузов. Пищевая технология. – Краснодар: Изд-во КубГТУ, 2009. − № 5–6. – С. 28–31.

АННОТАЦИЯ

Анализирована актуальность исследования процессов получения и исследования химических, механических и физико-химических свойств пектина. Приведен способ извлечения пектина из выжимок винограда в лабораторных условиях, предложена схема извлечения пектина в условиях производства. Приведены результаты исследования физико-химической характеристики виноградного пектина.

ABSTRACT

The relevance of research into the processes of obtaining and studying chemical, mechanical and physico-chemical properties of pectin is analyzed. A method for extracting pectin from grape scraps under laboratory conditions is given, a scheme for extracting pectin in production conditions is proposed. The results of a study of the physico-chemical characteristics of grape pectin.

Ключевые слова: Выжимки, пектин, полисахарид, студень, желудочные заболевания, биологически активные вещества, гемостатические, дезинтоксикационные, антацидные, антисептические, кальций, каротиноиды, поливитамины, разновидность углеводов, липиды, микромолекулярные вещества, экстракт, водорастворимые полисахариды, дистиллированная вода, холодильник, спирт, порошок, коричневый цвет, лимонная кислота, водяная баня, фильтр, бязь, порошок, светло-желтый цвет.

Keywords : Extracts, pectin, polysaccharide, jelly, gastric diseases, biologically active substances, hemostatic, detoxifying, antacid, antiseptic, calcium, carotenoids, multivitamins, carbohydrates, lipids, micromolecular substances, extract, water-soluble polysaccharides, distilled water, alcohol, refrigerator , powder, brown color, citric acid, water bath, filter, coarse calico, powder, light yellow color.

Рациональное использование пектина в пищевой промышленности и других отраслях хозяйства страны требует всестороннего изучения химических и физико-химических свойств как самого полисахарида, так и растворов и студней на его основе.

Пектиновые вещества применяют в медицине при лечении различного рода желудочных заболеваний. Известны гемостатические, дезинтоксикационные, антацидные и антисептические свойства пектинов. Их производные употребляют при острой недостаточности кальция в организме.

Виноград обладает высокой пищевой ценностью. В мире существует около 600 тыс. видов винограда. Виноград является неотъемлемой частью рациона питания населения страны. Её особая ценность заключается в том, что она содержит множество биологически активных веществ . Значительную полезность им придаёт наличие каротиноидов, поливитаминов, разновидность углеводов и др.

В связи с благоприятными погодными условиями виноградарство является одним из основных направлений сельского хозяйства Узбекистана. Основная часть винных сортов винограда идёт на производство виноградного сока и вин, где образуются много отходов производства - виноградные выжимки, с которых можно получить биологически активные вещества, масло, и компоненты для производства комбикормов.

Нами поставлена задача разработать эффективную технологию получения пектина из виноградных выжимок и изучать их химические, физико-химические свойства.

Процессы получения пектина осуществлена в следующей последовательности. Подобраны 2 сорта винограда и отмерены по одному килограмму с каждого. Выжаты соки из каждого винограда в отдельности.

Оставшиеся отходы высушены и использованы для извлечения пектина. Для этого сушенные выжимки размешаются в колбы, куда наливается 350-400 мл 96 или 80%-ного спирта и в течении 3 часов экстрагируется при комнатной температуре. В процессе экстрагирования липиды и микромолекулярные вещества разделяются, экстракт фильтруется бязью и высушивается.

Для того, чтобы извлечь водорастворимые полисахариды из высушенных выжимок добавляется 250-350 мл дистиллированной воды, экстрагируется в течении 3 часов при комнатной температуре и для того, чтобы осадить экстрагированные полисахариды на каждый из образцов добавляется по 300-400 мл 96%-ного спирта и сохраняется в течении суток в холодильнике. Осаждённые полисахариды фильтруются, осадок промывается 100 граммами 87-96%-ного спирта. Полученные полисахариды высушиваются. Порошок полисахаридов коричневого цвета, хорошо растворяется в воде.

После удаления полисахаридов из отходов извлекается пектин. В соотношении к 1 л воды растворяется 10 г лимонной кислоты и разливается по 400 г к каждому из образцов и экстрагируется в водяной бане с температурой 70-80 0 С в течение 3 часов. После экстракции образцы фильтруются. В полученный жидкий компонент каждого образца наливается по 600 мл 96%-го спирта, тем самым осаждается пектин, 3 часа осаждается в холодильнике. Через 3 часа осадок разделяется при помощи бязи и осадок промывается при помощи 85 или 96%-ного спирта, высушивается. Комки высушенного пектина размалываются и приводится в состояние порошка. Количество полученного пектина составляет 4%, имеет светло-желтый цвет, хорошо растворяется в воде.

В промышленных условиях пектин можно извлекать по технологии, схема которой приведена на рис.1.

Рисунок 1. Упрощённая технологическая схема получения пектина 1 Реактор для замачивания сырья; 2, 4, 6, 10, 13, 18 –насосы; 3-гидролизатор; 5-экстрактор; 7-центрифуга; 8-ёмкость для сбора экстракта; 9-ёмкость для сбора выжимок; 11-центрифуга; 12,14- реактор для выделения пектина; 15-установка для сушки; 16-измельчитель; 17-устройство расфасовки пектина

Степень эфирикации полученного вещества определяется титрометри-ческим методом. Результаты экспериментов введены в табл.1.

Таблица 1.

Степень эфирикации пектина

К С -свободная карбоксильная группа; К Э - этерифицированная карбоксильная группа; К О – общая сумма карбоксильной группы; λ – степень этерификации.

Функциональная группа пектиновых веществ, определённая при помощи ИК-Фурье спектрометра фирмы Perkel-Elmer приведена на рис.2-3.

Рисунок 2. Степень поглошения ИК-спектра элементами пектина сорта винограда Буваки

Из этого спектра видно, что при волнах с длиной 3452 см -1 наблюдается поглощение гидроксильных групп, при волнах с длиной 2926 см -1 наблюдается поглощение водородных соединений в гидроксильных группах, при волнах с длиной 1749, 1621 ва 1444 см -1 наблюдается поглощение карбонильных соединений карбоксиловых групп, при волнах с длиной 1370 см -1 наблюдается поглощение метоксильных групп.

При волнах с длиной 1233, 1149, 1103, 1017 см -1 наблюдается поглощение прозрачных соединений. Волны с длиной 920, 831, 760 см -1 показывают присутствие 1-4 гликозидных соединений и α-конфигурацию их структуры . Зона поглощения в диапазоне волн 632 см -1 показывает вероятность наличия β-гликозидных соединений между нейтральными моносахаридами.

Рисунок 3. Степень поглошения ИК-спектра элементами пектина сорта винограда Кирмизи

На основе вышеизложенных анализов можно сделать вывод, что полученный пектин этерифицированный полисахарид.

Поскольку степень этерификации пектина, полученного из выжимок пектина, выше по сравнению с другими пектинами, его желирующая способность при изготовлении кондитерских изделий высока, при выработке кондитерских изделий можно получить высоких результатов при низких расходах пектина .

Список литературы:
1. Влияние соотношения сахара и пектина на прочность мармеладного студня / Н.С. Карпович, Л.В. Дончен-ко, Б.М. Антонян и др. // Пищевая промышленность. – М., 1982. - №1. – С. 38-39.
2. Копылова Ф. Яблочные пектины PEKTOWIN для зефира // Пищевая промышленность. – М., 2007. - № 5. - С. 12-13.
3. Пилат Т.П. Биологически активные добавки к пище. М.: Аввалон 2002 г.
4. Филипов М.П. Инфракрасные спектры пектиновых веществ. 1978. -С.14.
5. Khalikova D.Kh., Mukhiddinov Z.K., Avloev Kh.Kh., Gorshkova R.M., Khalikova S. Influence of acidity on sunflowers protopektin hydrolysis and microelement composition of its products. //5 th International Symposium on the chemistry of Natural Compounds, May 20-23, 2003, Tashkent, Uzbekistan, P. 247.

Doctor Oil

Ученые Академии наук Молдовы Борис Гаина, Георгий Дука, Еуджен Йорга и Петру Параска (Научно-практический институт садоводства, виноградарства и пищевых технологий), разработали технологию переработки виноградной выжимки (как отходов виноделия) для получения семян винограда, из которых изготавливаются масло и виноградный порошок для хлебопекарной и кондитерской промышленности. Также в этом направлении провели исследования доктор Дионис Урыту и профессор Николай Таран (НПИСВиПТ). Ее воплощением занялось ООО Hygieiacom под руководством инженера Владимира Вербанова.

По его словам, за два года они сумели довести этот продукт до потребителя. Он продается в бутилированном виде в нескольких продовольственных торговых сетях и аптеках под ТМ Doctor Oil. Предприятие самостоятельно привозит выжимку с винзаводов в цех переработки в Колонице, отделяет кожуру и семена, после чего семена сушат, еще раз сепарируют и укладывают в мешки. Оставшуюся виноградную кожицу вывозят на поля для удобрения почвы. Непосредственно масло получают и разливают в помещении, которое находится в здании Института электроники и нанотехнологий АНМ. Все оборудование (линии сушки, сепарации, прессы и т.д.) изготовлено на этом же предприятии. Это оборудование было поставлено и для одного завода на Украине.

В себестоимости виноградного масла 90% затрат – это расходы на транспортировку выжимки, электроэнергию и газ, чтобы просушить сырье. Выход масла составляет 10-12%, в зависимости от года и сорта, а порошка – около 85% от массы семян. Из урожая винограда 2016 г. на ООО Hygieiacom переработали немного выжимки из-за нехватки оборотных средств и произвели 6 т масла (когда был экспорт в Германию, выпускали и 30 т).

Прессование выполняют холодным способом, чтобы сохранить в масле все биологические активные вещества. Исследования наших ученых показали, что в виноградном масле содержится полиненасыщенных кислот (Омега-3 и Омега-6) 68% от всех жирных кислот, а также – бета-каротин (1,1-0,5 мг), который участвует в антиоксидантной защите организма и является предшественником витамина А и токоферолы (32 г), которые еще называются витамином Е. В масле также присутствуют минералы – калий, кальций, железо и фосфор. И микроэлементы – алюминий, бор, ванадий, цинк, марганец и рубидий. Это – далеко не полный перечень того, что содержится в данном полезном продукте.

Порошок (побочный продукт прессования) получается кофейного цвета. Есть более крупный помол – для хлебопекарной промышленности и более тонкий помол, когда порошок используется в качестве заменителя какао-порошка в кондитерской индустрии. Этот порошок богат клетчаткой (его можно принимать после еды), что благоприятно для пищеварения, и в нем также содержатся полезные для сердечной сосудистой системы полифенольные вещества – проантоцианидины.

«Регисан»

Борис Гаина отметил, что несколько лет назад виноградные семена из Молдовы, которые используются для производства масла, отдали на испытание в лабораторию в Монпелье (Франция). Исследование показало, что в семенах, а значит, и в виноградном масле нет остаточных количеств пестицидов, которые были применены для защиты виноградников. И когда этот продукт сертифицировали в Гамбурге (Германия) для экспорта, его проверили на соответствие по 200 показателям.

На кафедре фармакологии Государственного мединститута им. Н. Тестемицану, под руководством член-корра АНМ профессора Виктора Гикавого, разработали на основе виноградного масла препарат «Регисан», который в 2010 г. прошел клинические испытания в Ожоговом центре, Институте онкологии, Республиканской клинической больнице и показал хорошие результаты. Был сделан вывод о том, что виноградное масло обладает заживляющим и восстанавливающим эффектом (даже выше, чем у облепихового) при ожогах, язвах желудка, гастритах, после химии-терапии и т.д.

Кто был первым?

Если вернуться к истории производства виноградного масла в нашей стране, то первым его начало изготавливать АО «Nistru-vin». Его директор Дионис Урыту заинтересовался этим продуктом для медицинских целей в 1987 г. и начал сотрудничать с Петром Параской (в то время он заведовал лабораторией вторичных продуктов виноделия и охраны окружающей среды НИВиВ). Первое масло произвели в 1993 г. На «Nistru-vin» выпускали не более двух тонн из-за сложностей с реализацией. Предприятие поставляло виноградное масло на внутреннем рынке в аптечную сеть. В 2004 г. производство было приостановлено, потом ненадолго возобновлено в небольших объемах под конкретные заказы. В то время молдавские потребители не были готовы к таким продуктам. На «Nistru-vin» планировали выпускать не только аптечное, но и пищевое виноградное масло. Однако оно получается очень дорогим из-за низкой производительности оборудования и энергоемкой технологии.

С помощью немецкого специалиста

В 2009 г. компания «Azamet» тоже решила освоить производство виноградного масла. Два года у нее ушло на исследования и обучение, после чего вместе с немецким консультантом она воплотила эту идею в жизнь. Коммерческий директор Тельман Узун сообщил, что предприятие самостоятельно занимается заготовкой выжимки (производство находится в г. Чадыр-Лунга). Для этого в сезон переработки винограда по винзаводам ездят около 20 машин. В 2016 г. собрали 3,5 тыс. т (бывало и больше), не выполнив план, т.к. урожай винограда был меньше. Виноградное масло получают холодным отжимом и продают в бутылированном виде под ТМ Bioteca на внутреннем рынке, в супермаркетах, и экспортируют в Казахстан, Китай, Германию. Также есть поставки за рубеж и семян – в две последние страны.

Из твердых отходов прессования производят муку и продают в фасовках по 200 г, в том числе за рубеж. Также «Azamet» выпускает хлебцы с добавлением виноградной муки. В ассортименте были и макароны с такой мукой, но, к сожалению, наши потребители не готовы покупать более дорогую продукцию, хоть и более здоровую (пакет макарон стоил 40-50 леев). В настоящее время предприятие завершает процедуру сертификации ISO и планирует расширять свои производственные мощности, видя в этом направлении бизнеса перспективы. Но, как отметил г-н Узун, клиентов на экспортных рынках находить очень сложно. Например, в прошлом году начались отгрузки заказчику, с которым велись переговоры с 2009 г.

Какой есть потенциал?

О потенциальных объемах производства масла из виноградных косточек можно судить по объему винограда, перерабатываемого на винзаводах. Например, в 2015 г. винзаводы заготовили 280 тыс. т гроздей. Для удобства расчетов округлим до 300 тыс. т.

«С каждой тонны винограда получается 20% выжимки или 3-4% сухих семян. За сезон по стране можно иметь 9-12 тыс. т семян, а в хороший год – до 15-17 тыс. т, т.е. есть смысл им заниматься, потому что виноградное масло – ценный продукт и может быть экспортным», – уверен Владимир Вербанов.

Я предложил румынским коллегам поработать вместе над темой вторичных продуктов виноделия, – говорит Борис Гаина. – У них нет таких наработок, как у АНМ, но для них это – тоже интересная область исследований, учитывая, что в Румынии значительно больше виноградников. Нам предложили написать хороший проект, на который Румыния сможет попросить финансирование из фондов ЕС.

Комплексное использование отходов виноградарства и виноделия позволяет нам получать биоэтанол (96,6% спирта) в ООО «Garma-Grup» в с. Фырлэдень Хынчештского р-на, который экспортируют в ЕС. Его доводят до 98-99% и получают медицинский спирт. Энокраситель (концентрат антоцианов винограда) в виде сиропа «Vita-grapes» разработали НТП «Oenoconsulting» и СП «Eurofarmaco» и выпускают на «Eurofarmaco», экспортируют в Румынию и Белоруссию. Изготовление красителя из виноградной кожицы для пищевой промышленности (напитков, карамели, тортов) наладил мой докторант Игорь Кэлдаре на ООО «Vinaria piatra albă» (в Крикова Ноуэ), где специально создали цех для производства этого продукта, который экспортируют в Россию и Австрию. Коллеги из Института биотехнологии в зоотехнии широко используют в своих разработках кормов для сельскохозяйственных животных виноградную выжимку. Таким образом, мы начинаем утилизировать вторичные продукты виноградарства и виноделия, чтобы превратить их в нужные продукты с добавленной стоимостью и не загрязнять ими окружающую среду, – подытожил академик Борис Гаина.