Плодоводство
и виноградарство Юга России
Переработка продукции растениеводства
В статье представлены результаты исследований по совершенствованию технологии производства консервированного яблочного компота из яблок. Исследования были выполнены в 2021-2022 гг. на лабораторной базе Дагестанского государственного технического университета. Важнейшим условием, обеспечивающим нормальный рост, развитие, а также сопротивляемость организма детей неблагоприятным факторам внешней среды, является организация рационального питания, в связи с чем, высокая пищевая ценность продуктов питания, определяемая нутриентным составом готовой продукции, который наряду с пищевой ценностью используемого сырья, обусловливается и совершенством используемой технологии производства, что и подталкивает к ее совершенствованию. Комплексная оценка биохимического состава яблок показывает, что во вторичных продуктах, получаемых при их резке и очистке (кожица, семенное гнездо и т. д.), наряду с углеводами, содержится большое количество биологически активных компонентов. Основную роль в совершенствовании технологий, позволяющих обеспечить высокий нутриентный состав продукции, играет интенсификация процессов: предварительного – бланиширование и заключительного – стерилизация, как обязательного и самого продолжительного этапа в технологическом цикле производства компотов для детского питания. Новыми решениями в реализации поставленной цели является использование эффективного способа СВЧ-бланширования плодов непосредственно в стеклобанках; использование настоя из вторичных продуктов, получаемого путем экстрагирования их в воде с температурой +60 ºС в течение 10-15 мин после обработки в электромагнитном поле сверхвысокой частоты в течение 1,5 мин и ускоренного режима тепловой стерилизации, основанного на предварительном повышении температуры продукта перед герметизацией банок до уровня +80 ºС с последующей стерилизацией с использованием двухступенчатого охлаждения. Предложенная технология способствует экономии более 10 кг сахара на 1 туб продукции с одновременным обеспечением высокой пищевой ценности готовой продукции; содержание витамина С в компоте, изготовленном по совершенствованной технологии, в 2 раза выше, чем по традиционной технологии. Для реализации способа СВЧ-бланшировки разработана также конструкция аппарата для СВЧ-обработки плодов в стеклобанках.
Культура айвы японской (хеномелес) является новой не только для промышленного и любительского садоводства, но и для перерабатывающей промышленности, так как ранее она не была введена в рецептурные композиции и технологические инструкции по выпуску консервной продукции. Исследования показали, что плоды хеномелеса не отличаются высоким содержанием сухих веществ, но значительно превосходят по количеству органических кислот плоды семечковых культур. Они содержат комплекс биологически активных веществ, необходимых организму человека, таких как: витамины С, Р, полифенольные и пектиновые вещества. Содержание витаминов намного превышает аналогичные показатели плодов айвы культурных сортов, особенно по содержанию витамина С, здесь показатели выше в 5-6 раз. Полифенольный комплекс хеномелеса представлен лейкоантоцианами и флавонолами, которые варьируют с учетом сорта. Спектр биологического действия пектиновых веществ на организм человека заключается в том, что они обладают иммуномодулирующим действием, способны выводить из организма тяжелые металлы, биогенные токсины, анаболики, ксенобиотики, продукты метаболизма и биологически вредные вещества, способные накапливаться в организме: холестерин, липиды, желчные кислоты, мочевину. Ценность плодов хеномелеса также состоит в том, что в них содержатся различные вещества, влияющие на пищевые свойства готового продукта, их лечебно-профилактические качества и технологичность. Поэтому плоды хеномелеса могут быть использованы в качестве купажа при производстве многих видов консервной продукции, в том числе пюреобразной, а также при производстве нектаров, соков с мякотью, напитков, повидла и др. В лаборатории хранения и переработки плодов и ягод проведен сравнительный анализ химических показателей качества плодов хеномелеса и айвы домашней в сортовом разрезе. Установлены отличительные особенности плодов хеномелеса от культурных сортов айвы домашней, которые подчеркивают ценность изученных плодов и позволяют рекомендовать их для производства напитков функционального назначения. На основании полученных данных разработаны рецептурные модели напитка «Солнечный» на основе яблочного сока и пюре из плодов хеномелеса. Параллельно с определением баланса питательных элементов произведена балансировка разрабатываемого напитка по основным органолептическим показателям. Установлено, что содержание витаминов, обуславливающих антиоксидантную активность, в 100 г напитка функционального назначения «Солнечный» составляет 290,4 мг/100 г.
С целью расширения ассортимента мучных кондитерских изделий для здорового питания изучены возможности использования дешевого и доступного растительного сырья, богатого питательными веществами. Основным сырьем является мука из светлозерной ржи сорта «Памяти Бамбышева», сорт селекции «ФАНЦ Юго-Востока». В качестве заменителя сахара белого использовали порошок из корнеплодов сахарной свеклы, выращенной в Балаковском районе Саратовской области. Оценку органолептических показателей качества изделий определяли по ГОСТ 14621-78, а также проводили дегустационную оценку качества готовой продукции, показатели качества оценивали по 9-балльной шкале. Физико-химические показатели определяли по общепринятым методикам: массовую долю сахара – по ГОСТ 5903-89, массовую долю жира – по ГОСТ 31902-2012, зольность – по ГОСТ 5901-2014, влажность изделий – по ГОСТ 5900-2014. В работе определили пенообразующую способность, плотность и устойчивость взбитой массы. В результате исследований можно прийти к выводу, что при замене пшеничной муки на муку из зерна светлозерной ржи сорта «Памяти Бамбышева» отмечается приятный запах и вкус в готовом бисквитном полуфабрикате, по физико-химическим показателям массовая доля сахара и жира уменьшается, что придает изделиям диетические свойства. Пищевая и энергетическая ценность бисквитного полуфабриката изменяется в положительную сторону, так как понижается содержание углеводов, и заметно увеличивается содержание полиненасыщенных жирных кислот омега-3 и омега-6, витаминов, макро- и микроэлементов, многие из которых являются антиоксидантами. Поэтому результаты данных исследований дают возможность позиционировать готовое изделие как продукт с функциональными и диетическими свойствами.
Важным условием развития пищевой промышленности является использование цифровых технологий в расчетах для сокращения затрат производства. Актуальность темы обусловлена важностью исследования предпосылок обеспечения цифрового развития предприятий пищевой промышленности для продовольственной безопасности государства. Проведен анализ передового опыта в цифровом развитии пищевой промышленности. Отмечены направления цифрового развития, основывающиеся на использовании технологий роботизации сортировки сырья, цифровых двойников, машинного зрения, искусственного интеллекта, анализа большого обьема данных, визуальных систем машинной оценки качества готовой продукции и других. Внедрение и развитие автоматизированных программ в технологические процессы и моделирование рецептурных композиций в последние годы становится весьма актуально. Это связано со сложностью расчета из-за большого количества используемых видов основного и вспомогательного сырья, в связи с чем увеличивается объем вычислений и затраты производства. Для решения таких задач необходимо использование современных компьютерных технологий и цифровизация процессов. Анализ литературных данных показал, что моделирование пищевых продуктов с использованием цифровых технологий осуществляется по выбранному направлению: витаминному и минеральному составу и энергетической ценности. Особое внимание уделяется проектированию пищевых продуктов и созданию оптимальных рецептур из растительного сырья, отвечающих заданным требованиям целевых групп потребителей. Наиболее популярные программные продукты для перерабатывающей промышленности в России носят специализированный характер, который позволяет автоматизировать и объединить разработку технологической и производственной документации на каждом этапе процесса в единую систему по управлению качеством и безопасностью пищевой продукции от входного качества сырья до реализации готовой продукции. Использование цифровых технологий в расчетах рецептур пищевых продуктов позволит решать задачи многокорректериальной оптимизации. Сделан вывод, о необходимости формирования цифрового формата развития пищевой промышленности в обеспечении качества и безопасности продуктов питания.
В настоящее время производство качественных игристых вин – одна из главных задач в виноделии. Показатель пенистых и игристых свойств готовых игристых вин непосредственно зависит от способности базового вина к пенообразованию. На данный показатель оказывают влияние различные факторы: сорт винограда, состав виноматериала, используемые агротехнологические и технологические методы. Основной целью исследования явилось изучение влияния сортовых особенностей винограда на пенообразующую способность виноматериалов, выработанных в Краснодарском крае в сезон 2022 года. Все исходные образцы были переработаны и ферментированы в идентичных условиях. Исследование компонентного состава образцов проводилось по стандартным методикам с использованием современного оборудования. Для определения способности формирования пены исходными образцами использовался «Анализатор пенообразования», разработанный М.В. Мишиным на базе кафедры технологии виноделия и бродильных производств им. профессора А.А. Мержаниана, который позволяет объективно оценить качество пены. Была проанализирована способность к пенообразованию трех интродуцированных сортов винограда: Пино блан, Рислинг рейнский и Шардоне. Результатом исследования стало установление связи между пенообразующей способностью виноматериалов и сортом винограда. В ходе исследования было установлено, что все исследуемые образцы как с точки зрения химического состава, так и органолептической оценки аромата являлись пригодными для создания игристого вина. Однако по совокупности состава (сложных эфиров, высших спиртов и аминокислот) наибольшим потенциалом формирования пенообразующей способности по сезону 2022 года в Темрюкском районе Краснодарского края обладали виноматериалы из сорта Рислинг рейнский.