Научно-практическое обоснование производства продуктов питания повышенной пищевой ценности из местного растительного сырья дагестана

На правах рукописи

ИСРИГОВА Татьяна Александровна

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА

ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ ПОВЫШЕННОЙ ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ ИЗ МЕСТНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ДАГЕСТАНА

Специальность:

05.18.01 – технология обработки, хранения и переработки

злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов,

плодоовощной продукции и виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Махачкала, 2011

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия».

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук,

Салманов М.М.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

Алиева Асият Наримановна,

доктор сельскохозяйственных наук,

Гугучкина Татьяна Ивановна

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Лукин Алексей Леонидович

Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Краснодарский научно-исследовательский институт хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Россельхозакадемии.

Защита диссертации состоится « 27 » апреля 2011г. в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.026.01 при ФГОУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 367032, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 180.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «ДГСХА»

Автореферат разослан « _____ » ___________ 2011г, размещен в Бюллетене ВАК и на сайте ВАК

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор с-х. наук, Караев М.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Для любой индустриально развитой страны приоритетным направлением Государственной политики является формирование здоровой нации, путем обеспечения продовольственной безопасности и системы здорового питания. По данным института питания РАМН у большинства населения России выявлены нарушения полноценного питания, обусловленные, как недостаточным потреблением пищевых веществ, так и нарушением их пищевого статуса, т.е. дефицитом потребления растительных жиров, полиненасыщенных жирных кислот, фосфолипидов, полноценных белков, в том числе растительных, большинства витаминов, провитаминов, минеральных веществ, а также выраженным дефицитом пищевых волокон полисахаридной природы.

Большой вклад в решение фундаментальных основ технологий переработки растительного сырья, ориентированных на выпуск соответствующей мировым стандартам высококачественной и высокопитательной продукции, в том числе и функционального назначения, внесли исследования В.М. Поздняковского, Л. Г. Елисеевой, А.П. Нечаева, А.Ю. Шазо, А.Т. Марха, А.Ф. Фан-Юнга, Б.Л. Флауменбаума, Г.И. Касьянова, Г. М. Зайко, В.А. Тутельяна и др. ученых.

Одним из важных звеньев сбалансированного питания является ежедневное потребление продуктов растительного происхождения, среди которых особое место занимает виноград, обладающий ценнейшими пищевыми, диетическими и лечебно-профилактическими свойствами. По расчетам института питания РАМН виноград является необходимым компонентом в структуре питания, «фрукты, ягоды и виноград в среднедушевой физиологически обоснованной норме питания должны составлять 100 кг в год, в том числе не менее 10 кг свежего винограда на душу населения».

Пищевая промышленность РД является одной из социально значимых отраслей экономики и насчитывает 427 зарегистрированных предприятий всех форм собственности. Производственные мощности перерабатывающих предприятий используются в среднем на 15-20 процентов, хотя имеют достаточно большие годовые мощности производства.

Для динамичного развития отрасли необходимы: модернизация производственного процесса предприятий и обновление производственных фондов; повышение эффективности маркетинговой работы и менеджмента; повышение технологического уровня производства и внедрение ресурсосберегающих и экологически чистых технологий.

В связи с вышесказанным, решение проблемы обеспечения населения биологически ценными экологически чистыми натуральными продуктами питания на основе местного растительного сырья, заключающаяся в разработке новых рецептур и технологических решений, гарантирующих сохранение нативной физиологической ценности сырьевых компонентов, обоснование целесообразности включения в состав пищевых продуктов веществ, проявляющих антиоксидантную и витаминную активность, оптимизация состава создаваемых функциональных продуктов, создание ресурсосберегающих технологий, является актуальным направлением исследований.

Целью работы является разработка системы обеспечения населения продуктами повышенной пищевой ценности на основе местного растительного сырья, отвечающим современным требованиям науки о питании, базирующейся на комплексной оценки столовых сортов винограда и плодово-ягодной продукции, совершенствовании технологий производства, создании новых функциональных продуктов питания и биологически активных добавок, а также внедрении ресурсосберегающих технологий переработки вторичных сырьевых ресурсов.

Задачи исследований: дать анализ современного состояния и перспективы развития перерабатывающей промышленности и отраслей плодоводства и виноградарства в Республике Дагестан; провести маркетинговые исследования для выявления спроса и предложения на продукты плодово-ягодной консервной продукции; провести комплексные исследования по определению товарного качества, потребительских свойств столовых сортов винограда и плодово-ягодного сырья (абрикоса, малины, земляники, черешни, облепихи, шиповника); разработать рекомендации по формированию товарного качества, пищевой ценности и безопасности столового винограда и консервированной продукции из него; подобрать сорта винограда и разработать новые виды консервной продукции, кондитерские изделия и безалкогольные напитки на основе винограда с высокими потребительскими свойствами и пищевой и биологической ценностью; совершенствовать технологические процессы и оптимизировать технологические параметры производства продуктов питания с целью повышения ее пищевой ценности и товарного качества; разработать научно-обоснованные рецептуры с целью расширения ассортимента функциональных продуктов питания и продуктов с повышенной пищевой и биологической ценностью; разработать оптимальные технологии переработки вторичных сырьевых ресурсов перерабатывающих производств с целью создания биологически активных добавок; разработать методы оценки качества новых видов продукции; разработать информационно-математическую модель качества сырья на основе дифференциального, регрессионного и корреляционного анализов биохимических, технологических, микробиологических факторов, позволяющих прогнозировать пищевую и биологическую ценность готовой продукции разработать и утвердить нормативно-техническую документацию на новые виды продуктов питания с повышенной пищевой и биологической ценностью; разработать научно-обоснованную систему обеспечения населения биологически ценными натуральными экологически чистыми продуктами питания на основе местного растительного сырья.

Рассматриваемые проблемы решались в соответствии с госбюджетными темами «Совершенствование существующих и разработка перспективных технологий, процессов и аппаратов для хранения и переработки сельскохозяйственных продуктов и разработка экологически безопасных методов и средств утилизации отходов промышленной переработки винограда, плодов, ягод и овощей» и «Исследование безопасности и качества сельскохозяйственного сырья и продовольственных товаров, производимых и реализуемых в Республике Дагестан», а также в рамках конкурса Комитета Правительства «Дагвино», Гранта Фонда Г. Махачева по поддержке науки образования и культуры и Федерального конкурса Рособрнауки «Научные и научно-педагогические кадры инновационной науки».

Научная новизна исследований. Сформулирована научная концепция улучшения потребительских свойств, повышения пищевой ценности новых видов консервной продукции, кондитерских изделий и безалкогольных напитков на основе использования местного растительного сырья, разработки ресурсосберегающих технологий производства и переработки вторичных сырьевых ресурсов, создание биологически активных добавок.

Впервые в условиях Дагестана научно обоснована информационно-математическая модель качества местного растительного сырья на основе дифференциального, регрессионного и корреляционного анализов биохимических, технологических, микробиологических факторов, позволяющих прогнозировать пищевую и биологическую ценность готовой пищевой продукции.

Обоснованы закономерности влияния, химико-технологических особенностей сортов, товарной обработки, способов переработки на его пищевую ценность, безопасность и товарное качество столового винограда и продуктов его переработки.

Установлено влияние структурно-механических свойств ягод винограда на товарное качество консервной продукции и определена корреляционная зависимость между этими показателями;

Разработан механизм взаимосвязи исходных биохимических, технологических показателей с закономерностями их изменений в процессе консервирования.

Разработаны методологические подходы к прогнозированию оптимальных режимов стерилизации консервной продукции, основанные на выявлении пороговых значений температуры и продолжительности обработки консервов с учетом летальности микроорганизмов, структурно-механических особенностей винограда и кислотности среды.

Научно обоснована эффективность комплексной, безотходной технологии переработки винограда и плодово-ягодной продукции, позволяющая увеличить рентабельность производства.

Теоретически обоснован новый способ консервирования плодов и ягод с разработкой рецептуры по производству консервов для детского и диетического питания;

Разработана и научно обоснована система обеспечения населения продуктами повышенной пищевой и биологической ценности на основе винограда и плодово-ягодного сырья.

Практическая значимость работы:

• Проведен мониторинг современного состояния перерабатывающей промышленности, а также отраслей виноградарства и плодоводства в РД и определена их роль в обеспечении продовольственной безопасности страны.
• Собран банк данных по содержанию основных компонентов химического состава и структурно-механических свойств столовых сортов винограда и плодово-ягодной продукции;
• Рекомендованы сорта и разработаны рецептуры для производства кондитерских изделий: шоколадные конфеты «Виноград в шоколаде» и драже «Виноградинка»;
• Разработан новый безалкогольный напиток на основе винограда, имеющий функциональное назначение (патент № 2375928 от 20.12.2009г.);
• Разработан новый способ консервирования плодов и ягод (патент № 2347505 от 27.02.2009г)
• Разработана ресурсосберегающая технология производства БАД из выжимок винограда и отходов производства плодовых и овощных соков;
• Разработаны технологии и рецептуры производства хлеба диетического, обогащенного БАД из семян винограда, а также хлебобулочных изделий функционального назначения с БАД на основе местного растительного сырья (патент № 2007130917 от 10.07. 2009 г);
• Разработана ресурсосберегающая технология производства мармелада из сиропа, оставшегося после приготовления цукатов из винограда;
• Разработаны методы оценки качества новых видов продукции: шоколадных конфет «Виноград в шоколаде» и драже «Виноградинка», а также метод оценки цветности напитка безалкогольного на основе винограда.

Разработаны технологии производства компотов и маринадов на основе оптимизации режима стерилизации для сортов Агадаи, Молдова, Декабрьский.

Разработаны рекомендации: «Повышение качества и пищевой ценности компотов и маринадов из винограда» и «Технологическая характеристика и внедрение в производство столовых сортов винограда с групповой устойчивостью для длительного хранения в условиях Северного Дагестана», утвержденные министерством сельского хозяйства РД);

На основе многолетних исследований изданы монографии «Научно-прикладные аспекты рационального использования столового винограда в Северном Дагестане» (2006), «Нетрадиционное сырье для производства хлебобулочных изделий» (2010), «Научно-практические основы производства биологически ценных продуктов питания на основе винограда и плодово-ягодного сырья» (2011).

Теоретические и экспериментальные результаты исследований включены в разработанные инновационные проекты: «Способ повышения пищевой ценности компотов и маринадов из винограда», «Повышение пищевой ценности хлебобулочных изделий на основе использования натуральных биологически активных веществ», «Производство безалкогольных напитков функционального назначения на основе винограда», «Разработка новых видов кондитерских изделий на основе винограда», «Совершенствование ассортимента и технология производства консервной продукции из винограда», «Консервы для детского и диетического питания», «Концептуальная модель производства столового винограда и продуктов его переработки в укрывной культуре в условиях Северного Дагестана».

Достоверность работы. Достоверность результатов исследований обеспечивается применением современных математических методов обработки экспериментальных данных.

Личное участие автора в работах – непосредственное участие на всех этапах постановки задачи, проведения экспериментов, теоретического анализа и обобщения полученных результатов.

Апробация работы: Результаты исследований докладывались и получили одобрение на конференциях профессорско-преподавательского состава ДГСХА в 2000 – 2010 гг.; ученом совете факультета агротехнологии и товароведения в 2001-2010 гг.; на региональных и межрегиональных научно-практических конференциях: «ВУЗ и АПК. Задачи, проблемы и пути решения» (Махачкала,2002); «Проблемы производства и переработки растениеводческой продукции» (Махачкала, 2002); «Экономическое и социальное развитие регионального АПК» (Махачкала, 2005). «Современные проблемы механизации сельскохозяйственного производства» (Махачкала, 2004); «Молодые ученые – АПК Республики Дагестан» (Махачкала,2005); «Современные проблемы механизации сельскохозяйственного производства» (Махачкала, 2006); «Молодые ученые – вклад в реализацию национального проекта «Развитие АПК» (Махачкала, 2007); «Проблемы и перспективы реализации национального проекта в АПК Дагестана (Махачкала, 2007); «Перспективы инновационного развития АПК» (Махачкала,2009); на Всероссийских научно-практических конференциях: «Молодые ученые – сельскому хозяйству России» (Москва, 2004); «Конкурентоспособность территорий и предприятий во взаимозависимом мире» (Екатеринбург, 2005); «Достижения науки – агропромышленному производству» (Челябинск, 2005); «Научно-прикладные аспекты дальнейшего развития и интенсификации виноградовинодельческой отрасли в связи со вступлением в ЕС и ВТО» (Махачкала, 2006); «Образование, наука, инновационный бизнес – сельскому хозяйству регионов», посвященной 75-летию ДГСХА (Махачкала, 2007); «Инновационное обеспечение развития плодоовощного комплекса Юга России» (пос. Персиановский, 2008); «Агротехнологические и экологические аспекты развития виноградовинодельческой отрасли», посвященной 100-летию Е.И. Захаровой (Новочеркасск, 2007); на международных научно-практических конференциях: «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки» (Владикавказ, 2006); «Методологические аспекты создания прецизионных технологий возделывания плодовых культур и винограда» (Краснодар, 2006); «Основные проблемы, тенденции и перспективы устойчивого развития сельскохозяйственного производства» (Махачкала, 2006); «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях», посвященный 65-летию ВГСХА (Волгоград, 2009); «Современные проблемы и перспективы развития аграрной науки» (Махачкала, 2010), «Стратегия устойчивого развития и инновационные технологии в садоводстве и виноградарстве», посвященной 80-летию Героя Социалистического труда, д.с.-.х.н., академику Н.А. Алиеву (Махачкала, 2010); «Современные проблемы, перспективы и инновационные тенденции развития аграрной науки», посвященной 85-летию члена-корреспондента РАСХН, д.в.н. профессора М.М. Джамбулатова (Махачкала, 2010).

Результаты исследований демонстрировались на межрегиональных выставках - ярмарках «Дагпродэкспо-2004,2006,2007,2008,2009,2010» на Международном экономическом форуме «Дагестан - новые региональные возможности» (Махачкала,2005). Результаты исследований рекомендованы и приняты Комитетом Правительства РД «Дагвино», НПО «Дагагровинпром», Министерством сельского хозяйства РД и реализуется на базе ГУПов «Аксай», «Хасавюртовский консервный завод», ООО «Махачкалахлебопродукт-1», ОАО «Махачкалинский булочно-кондитерский комбинат», ОАО «Махачкалинский хлебозавод №2», ОАО «Денеб».

Публикации результатов исследований. По теме диссертационной работы опубликовано 65 работ, в т.ч. 3 монографии, 2 рекомендации производству, получено 3 авторских свидетельства на изобретение (№ 2347505 от 27.02.2009г; № 2007130917 от 10.07. 2009 г.; № 2375928 от 20.12.2009). Материалы диссертации использованы при написании учебно-методических пособий.

Структура и объём работы. Диссертация изложена на 380 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, объектов и методики проведения исследований, результатов исследований, выводов и рекомендаций производству. Содержит 145 таблиц и 72 рисунка. Список использованной литературы включает 459 источников, в том числе 87 иностранных авторов.

Под методическим руководством и при непосредственном участии автора подготовлен 1 сотрудник на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук. Все теоретические разработки выполнены автором лично. В работе использованы экспериментальные материалы, полученные автором лично, а также совместно с сотрудниками Салмановым М.М., Аливовой Н.М., Хамавовой Э.М., Мусаевой Н.М., Давдиевой Л.М.

На защиту выносятся следующие основные положения:

• Маркетинговые исследования состояния и перспектив развития перерабатывающей промышленности и отраслей плодоводства и виноградарств и выявление конъюнктуры спроса и предложения на продукты переработки местного плодово-ягодного сырья.
• Системный подход к оценке биохимических, структурно-механических, микробиологических свойств винограда и плодово-ягодной продукции, позволяющих прогнозировать пищевую и биологическую ценность готовой продукции.
• Совершенствование существующих и разработка новых технологий производства продуктов переработки винограда и другого плодово-ягодного сырья с повышенной пищевой и биологической ценность.
• Ресурсосбегающие технологии переработки вторичных сырьевых ресурсов с целью использования их для производства биологически ценных продуктов питания.
• Информационно-математическая модель рационального использования столовых сортов винограда по критериальным показателям качества на различные виды пищевых продуктов с целью получения продукта с повышенной пищевой и биологической ценностью.
• Система обеспечения населения биологически ценными продуктами из винограда и плодово-ягодного сырья.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности проблемы, сформулированы цель и задачи исследования, охарактеризованы научная новизна, теоретическая значимость и практическая ценность работы, основные положения, выносимые на защиту.

1. Обзор литературы. В главе представлены способы производства продуктов переработки винограда, требования к сырью для приготовления компотов, маринадов, варенья и цукатов; изменения химического состава пищевых продуктов при тепловой обработке; выбор и обоснование режимов стерилизации при производстве компотов и маринадов; микрофлора стерилизованных плодоовощных консервов; продукты функционального назначения; биологически активные добавки; использование вторичных сырьевых ресурсов; повышение пищевой ценности хлебобулочных изделий; производство безалкогольных напитков; состояние и перспективы развития кондитерской промышленности.

2. Схема эксперимента, объекты условия и методы исследований. Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении Высшего профессионального образования «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия» в 2000-2009 гг. Варианты опытов, исследуемые сорта и модель экспериментальных исследований представлены на рис.1. Исследования проводились в соответствии с ГОСТ 15.101.98 «Порядок выполнения научно - исследовательских работ»; «Методические указания по химико-технологическому сортоиспытанию овощных, плодовых и ягодных культур для консервной промышленности», (М., 1993); товарное качество свежего винограда для консервирования по ГОСТ 28472-90; земляники - ГОСТ 6828-89; абрикосов - ГОСТ 21832-76; черешни - ГОСТ 21922-76; малины - РСТ РСФСР 351-88; компотов – ГОСТ 816-90; маринадов –ГОСТ 7694 – 71; варенья ГОСТ 7061-88; цукатов ТУ – 18-2-13-68; безалкогольных напитков - ГОСТ 281888 -89; конфет шоколадных - ГОСТ 4570-93; драже ГОСТ 7060-79; мармелад - ГОСТ 6442-89; сироп - ГОСТ 28499-90; кекс - ГОСТ 15052-96; хлебобулочные изделии - ГОСТ 28-807-90; ТУ 9113-149-36530682-98 «Хлеб Бородино»; ГОСТ 7127-78; Растворимые сухие вещества и массовую концентрацию сахаров в свежем винограде – по ГОСТ 27198 – 87; активную кислотность –ГОСТ 26188 – 84; общую кислотность – ГОСТ 25555.0 – 82; сахара – ГОСТ 8756.13 – 87; уксусную кислоту в маринадах –ГОСТ 25555.1 – 82; пектиновые вещества – ГОСТ 37.56.11 - 70 ; аскорбиновую кислоту – ГОСТ 24556 – 89; Р-активные вещества: катехины – фотоколориметрическим методов модификации Вигорова; антоцианы – фотоколориметрическим методом; содержание В-каротина – фотоколориметрическим методом по интенсивности желтой окраски путем сравнения с раствором бихромата калия, стандартизированного по каротину. Микро- и макроэлементы определяли методом атомной адсорбции в воздушно-ацителеновом пламени, подготовку проб к анализу по ГОСТ 26929. Органолептическая оценка столовых сортов проводилась по десяти­балльной системе (Г.С.Морозова, 1972). Дегустационную оценку компотов и маринадов – по ГОСТ 8756.1 – 79. Идентификацию дрожжей и плесневых грибов – по ГОСТ 10444. 12 – 88;идентификацию молочнокислых микроорганизмов – по ГОСТ 10444.11; количественный учет грибов с поверхности – 89 ягод

и гребней свежего винограда проводили методом предельных разведений глубинным посевом на сусло - агар (рН 4,5 -5), а бактерий – поверхностным посевом на мясопептонный агар (МПА) по 0,1 мл соответствующего разведения в чашки Петри (повторность – 5-кратная); промышленную стерильность компотов и маринадов – по ГОСТ 30425 -97. Математическая обработка экспериментальных данных - с применением регрессионного, корреляционного, дифференциального анализа и математической статистики по Б.А. Доспехову (1985). Экономическая эффективность по фактически сложившимся затратам, а также с использованием справочных данных по нормам расхода сырья. Полученные экспериментальные данные статистически обрабатывали с использованием метода дисперсионного анализа на ПК с помощью пакета статистической обработки данных.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Научное обоснование выбора местного сырья. Республика Дагестан является крупным производителем сельскохозяйственной продукции и поставщиком продовольствия для промышленных регионов Российской Федерации. В республике производится более 25 % винограда от общего производства по России. Виноградарство Дагестана, занимая одно из первых мест в Российской Федерации и впредь остается одной из ведущих отраслей сельскохозяйственного производства. Валовой сбор в 2010 г. составил 120 тыс. тонн. Садоводство является одной из приоритетных отраслей сельского хозяйства в РД. На 01.01.2010 в республике насчитывается 27,3 тыс. га садов, из них плодоносящая площадь составляет 22,5 тыс. га. Средняя урожайность плодовых культур от 40 до 65 ц/га в зависимости от районов возделывания (рис. 2).

А Б

Рисунок 2 – Урожайность винограда и плодово-ягодных культур(А) и занимаемые площади (Б)

Нами были проведены маркетинговые исследования рынка по определению существующих потребностей и имеющихся возможностей на консервную плодово-ягодную продукцию, которые заключались в витринных наблюдениях и опросе респондентов в самых крупных супермаркетах и на оптовых рынках г. Махачкала. Результаты показали, что на Дагестанском рынке фруктово-ягодные консервы представлены странами СНГ, Ближнего и Дальнего зарубежья: (Дания, Германия, Венгрия, Греция, Турция, Китай, Тайланд, Южная Африка, Армения. Азербайджан, Россия). Российскими поставщиками консервной продукции на Дагестанский рынок являются: Москва, Московская область, Рязанская область, Владивосток, Краснодар, Республика Дагестан. Фруктово-ягодные консервы представлены следующим ассортиментом: плоды и ягоды в сиропе, повидло, джем, варенье, ягоды протертые с сахаром, компот, мусс. Консервы выработаны из следующего вида сырья: абрикос, персик, клубника, груша, ананас, райские яблочки, мандарины, манго, черешня, крыжовник, киви, сливы, вишня.

АБ

Рисунок 3- Конъюнктура спроса (А) и предложения (Б) на продукты переработки плодово-ягодной продукции в РД.

Очень мало используется малина, кизил, вообще не используются яблоки, айва, виноград. Плоды и ягоды в сиропе занимают доминирующее положение, и составляет 62,2 % от всех товаропроизводителей, плоды и ягоды, уваренные с сахаром (варенье, повидло, джем) и ягоды протертые с сахаром составляют всего 21,6%, компоты имеют еще меньшую долю – 16,2 % (рис.3).

Таким образом, ассортимент фруктово-ягодных консервов в нашей Республике не достаточно широкий, причем практически не используется местное сырье (кроме абрикоса). Не вырабатываются соки из винограда, сливы, алчи, яблок, айвы, персиков. Не готовятся из них компоты, маринады, варенье, цукаты и т.д. Анкетирование показало, что 49% из 600 опрошенных респондентов хотели бы приобретать продукцию из плодов и ягод, выращенных в нашей республике.

3.2 Системный подход к оценке биохимических, структурно-механических, микробиологических свойств винограда и плодово-ягодной продукции, Первым этапом разработки системы обеспечения населения биологически ценными продуктами питания является комплексная оценка качества сырья с целью рекомендаций по рациональному использованию для переработки, которая заключалась в изучение потребительских свойств, товарного качества, структурно-механического и биохимического состава, определение показателей безопасности плодово-ягодного сырья (рис. 4). Из 18 исследованных нами сортов винограда как высокоурожайные выделены Изабелла, Ризамат и Памяти Негруля. Высокий выход товарного винограда с поля отмечено у сортов Ризамат - 95,6%, Тайфи розовый - 95,3%, Нимранг - 94,9%, Агадаи - 94,8 и Молдова - 94,3%. Корреляционный и регрессионный анализы показали, что между урожайностью и выходом товарного винограда существует достоверная сильная прямая (r=0,99) зависимость, описываемая уравнением y=0,937x-1,2139. Увеличение урожайности винограда на каждые 10 центнеров с гектара приводит к повышению выхода товарного винограда на 9,37%. Не вся произведенная продукция является кондиционной для использования в свежем виде, но она является вполне пригодной для переработки. Одной из задач разработки ресурсосберегающих технологий заключается в повышении экономической эффективности производства за счет использования некондиционной продукции. Так наибольшее количество нестандартного винограда отмечено у сортов: Декабрьский, Гюляби дагестанский. В среднем этот показатель по сортам колеблется от 10 до 25%. На долю нецелых гроздей и осыпавшихся ягод приходится в среднем 70 – 75 % от общего количества нестандартного винограда.

Рисунок 4 – Комплексная оценка сырья с целью рекомендаций по рациональному использованию для переработки

Структурно – механические особенности винограда отражают биологическую природу сорта и влияют на товарное качество консервной продукции. Исследуемые сорта заметно отличаются друг от друга по толщине и структуре кожицы (рис.5). Толщина кожицы у исследуемых сортов варьирует в пределах 218-305 мкм, а толщина кутикулярного слоя 1,2 - 3 мкм. По результатам исследований структурно-механических показателей качества столовых сортов винограда нами был проведен корреляционно-регрессионный анализ, который выявил сильную прямую зависимость между выходом товарного винограда и урожайностью, и между твердым остатком и скелетом и сильную обратную зависимость между ягодным показателем и сложением, и ягодным показателем и структурным (рис.6).

Рисунок 5 – Толщина кожицы исследуемых сортов винограда

А Б Б

В Г

Рисунок 6 - Корреляционно-регрессионная зависимость между урожайностью и товарным выходом винограда (А); между ягодным показателем и структурным (Б); между твердым остатком и скелетом (В); между ягодным показателем и показателем сложения (Г).

Наиболее крупные ягоды наблюдаются у сортов Ризамат – 7,38 г, Агадаи - 5,7 г, Нимранг – 5,56 г, Тайфи розовый - 5, 45 г. Исследуемые сорта отличаются друг от друга по сложению ягоды, т.е. по содержанию кожицы, твердых частиц мякоти, сока и семян. Наименьшее содержание кожицы с твердыми частями мякоти у сортов Кишмиш белый – 9,4%, Кишмиш черный – 10,0% Гюляби дагестанский - 10,4%, Мускат Гамбургский – 10,5%, Нимранг – 11,5% и Кантемировский 12,8%, Наибольший процент семян от массы гроздей обнаружен у сорта Гюляби дагестанский – 8,3%, Мускат дербентский – 8,1%, а наименьший - у сортов Ризамат – 1,8% и Памяти Негруля 1,9%. Содержание сока и мякоти у исследуемых сортов колеблется от 67,1 до 87,9%.

Исследования химического состава ягод винограда показали, что сахаристость у сортов Молдова и Памяти Вердеревского очень низкая (менее 14г/дм3), у сортов Агадаи, Изабелла, Гюляби дагестанский, Космонавт, Молдова, Нимранг, Ризамат, Тайфи розовый, Памяти Негруля, Кутузовский - низкая (14-17г/дм3), а у сортов Кантемировский, Декабрьский и Мускат дербентский, Мускат Гамбургский, Кишмиш белый - средняя (17-20г/дм3), а у сорта Кишмиш черный – высокая (21г/дм3).

Кислотность у сортов Космонавт, Гюляби дагестанский - низкая (3-5 г/дм3), у сортов Агадаи, Кутузовский, Памяти Негруля, Смуглянка молдавская, Кантемировский, Молдова, Мускат Гамбургский - средняя (5-7г/дм3), а у сортов Нимранг, Изабелла, Памяти Вердеревского, Ризамат, Тайфи розовый, Кишмиш черный, Кишмиш белый - высокая (7-9г/дм3), а у сорта Декабрьский - очень высокая (более 9г/дм3).

Из всех известных растений-сахароносов только сахара виноградной ягоды представлены наиболее усвояемыми и поэтому особенно ценными формами – глюкозой и фруктозой, они отличаются низким содержанием сахарозы. Это является самым важным показателем при производстве диетических продуктов. По содержание глюкозы отличаются сорта Кишмиш белый, Кишмиш черный, Мускат дербентский.

Рисунок 7 – Содержание сахаров в столовых сортах винограда

Глюкоацидометрический показатель (ГАП), характеризующий вкусовые достоинства ягоды винограда и влияющий на гармоничность вкуса переработанной продукции, у всех исследуемых сортов находится в пределах 15,8 (сорт Декабрьский) - 36,5 (сорт Гюляби дагестанский).

Рисунок 9 – Содержание витамина С в исследуемых сортах винограда, мг%

Содержанию витамина С в исследуемых сортах винограда заметно отличаются друг от друга (рис.9), и этот показатель находится в пределах 5,6-11,6 мг%. По наибольшему его содержанию выделены сорта: Молдова, Тайфи розовый, Памяти Вердеревского Декабрьский, Кантемировский. Наибольшее содержание пектиновых веществ наблюдается у сортов Молдова - 1,73% и Нимранг - 1,55%. Дубильные вещества в ягодах винограда сосредоточены в основном в кожице, семенах и гребнях. Наибольшее содержание дубильных веществ обнаружено у сортов Кишмиш черный – 177%, Изабелла – 0,176%, Нимранг - 0,165 %, Ризамат - 0,158%.

В свежем винограде столовых сортов обнаружен широкий спектр аминокислот. Из незаменимых преобладают глутаминовая кислота – 263,7 мг%, пролин – 182,3 мг%, и аланин – 107,8 %.

Между накоплением витамина С и массовой долей сахаров и органических кислот найдены сильные корреляционные зависимости, выраженные уравнениями, представленными на рис.10

Рисунок 10 – Корреляционно-регрессионная зависимость между витамином С

общей кислотностью и массовой доли сахаров

Изучение минерального состава позволили выявить преобладающие микроэлементы. Выделены сорта с высоким содержанием микро и макроэлементов. Это Изабелла, Кишмиш черный, Космонавт, Мускат Дербентский, Нимранг, Тайфи розовый.

При оценке показателей безопасности, мы изучали специфическую микрофлору сортов винограда (табл.1). Результаты показали, что наиболее преобладающей микрофлорой исследуемых сортов винограда являются плесневые грибы - представители рода Aspergillus и Penicillium и дрожжи Saccaromyces ellipsoideus. Общее количество микроорганизмов колеблются в пределах 0.434 – 1,983 тыс. кл. на 1 см2.

Кроме винограда объектами наших исследований являлись плоды и ягоды. Нами изучен химический состав плодо-ягодного сырья, включая биофлаваноиды: витамины С,Р, лейкоантоцианы и катехины. Так, наибольшее содержание сухих веществ отмечено в черешне сорт Наполеон- 13,6%, в ней и больше содержание сахаров – 11,6%. Самое высокое содержание аскорбиновой кислоты отмечено в землянике – почти 50 мг%, в 2 раза больше, чем в малине, в 3 раза, чем в черешне и в 4 раза, чем в абрикосе. Также нами исследовалось товарное качество плодов и ягод: абрикос, земляники, черешни и малины, которые мы использовали при производстве консервов для диетического питания «Плоды и ягоды в виноградном соке». По результатам исследований можно заключить, что товарное качество сырья для производства этого вида консервов соответствует требованиям нормативно-технической документации.

При производстве консервов для детского и диетического питания «Виноград без кожицы в собственном соку» вместо традиционного сахарного сиропа нами использовался виноградный сок. Высоким содержанием сухих веществ отличаются кишмишные сорта (Кишмиш черный - 21,3%). Активная кислотность сока колеблется в пределах 3,0 – 3,62. Наибольшее количество сахаров отмечено в соке сортов Кишмиш черный, Кишмиш белый, Мускат дербентский и составляет – 19,5, 18,1 и 17,4 г/дм3 соответственно. Наиболее богаты витамином С сок – из сорта Кишмиш черный – 11,0мг% (табл. 2).

Таблица 2 - Химический состав виноградного сока для производства консервов «Виноград без кожицы в собственном соку"

Сорт	Сухие вещества,%	Активная кислот ность, рН	Общая кислот ность, г/дм3	Витамин С, мг/%	Сахара
					Редуцр ирующие сахара, г/дм3	Инвен ртный сахар, г/дм3	Сахароза г/дм3,	Истинная сумма сахаров, г/дм3
Мускат дербентский	17,47	3,2	4,6	8,5	13,9	2,42	2,3	16,2
Мускат гамбургский	17,84	3,6	3,2	9,75	13,4	2,0	1,9	15,34
Кишмиш белый	20,1	3,62	2,9	10,3	15,3	2,94	2,8	18,1
Кишмиш черный	21,3	3,6	2,5	11,0	16,5	3,15	3,0	19,5
НСР 05				0,65

При разработке консервов «Плоды и ягоды в виноградном соке» вместо сахарного сиропа нами использовался концентрированный виноградный сок, ввиду того, что плоды и ягоды, используемые в качестве основного сырья содержат достаточно низкое количество сахара и имеют высокую кислотность.

Проведенные исследования показывают, что сок концентрированный из винограда богат микро- и макроэлементами, причем количественный состав элементов в концентрированном соке выше, чем в свежих ягодах (рис.11).

Рисунок 11- Содержание микро- и макроэлементов в концентрированном соке для производства консервов «Плоды и ягоды в виноградном соке», мг/л

Исследование химического состава плодово-ягодной продукции показало, что наибольшее содержание сухих веществ отмечено в черешне - 13,6%, а аскорбиновой кислоты - в землянике – около 50 мг%. Биофлаваноиды проявляют ясно выраженную антиоксидантную активность. Они связывают свободные радикалы кислорода и приостанавливают окислительные процессы, проявляют синергизм в отношении витамина С. Наибольшую Р-витаминную активность проявляют ягоды земляники. В этой культуре содержится больше всего катехинов -439,5мг%, антоцианов – 52,5%, а лейкоантоцианов – 81 мг%. Наибольшую Р-витаминную активность проявляют ягоды земляники. В этой культуре содержится больше всего катехинов - 439,5мг%, антоцианов – 52,5%, а лейкоантоцианов – 81 мг% (рис.6).

Рисунок 12 – Содержание витамина С и биофлаваноидов в плодово-ягодном сырье

Многолетние комплексные исследования биохимических, структурно-механических, микробиологических показателей широко распространенных на Кавказе винограда, плодов и ягод показали, что они являются хорошим источником биологически активных веществ и соответственно прекрасным сырьем для производства натуральных, экологически чистых продуктов питания с повышенной пищевой и биологической ценностью, а также позволило нам сгруппировать сорта по наибольшему содержание биологически активных веществ с целью рекомендации их для производства определенного вида переработанной продукции (табл3,4). Такая дифференциация сортов привела нас к последующей разработке информационно-математической модели - концепции рационального использования винограда и плодово-ягодного сырья на производство продуктов питания с высокими показателями товарного качества и биологической ценности.

3.1.Совершенствование существующих и разработка новых технологий производства и методов оценки качества биологически ценных продуктов питания заключается в подборе сортов для производства продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности; оптимизации технологических параметров при производстве компотов и маринадов; выборе способов предварительной подготовки ягод варенья и цукатов; оптимизации режимов варки цукатов; разработке новых продуктов питания; разработке методов оценки качества готовой продукции (рис.13).

Рисунок 13 - Совершенствование существующих и разработка новых технологий производства и методов оценки качества биологически ценных продуктов питания

Нами разработан технологический конвейер (табл. 5) поступления плодово-ягодного сырья на перерабатывающие предприятия, который позволяет оптимизировать организационное обеспечение их работы и повысить экономическую целесообразность производства.

Основную загруженность консервные предприятия несут в сентябре-октябре месяце. Разработанный конвейер позволяет расширить период поступления сырья с мая до начала ноября, продлевает сезонность работы, обеспечивает равномерную загрузку предприятия и занятость рабочего персонала, а производство натуральных добавок из вторичных сырьевых ресурсов позволит обеспечить круглогодовую работу предприятия.

Оптимизация технологических параметров компотов и маринадов заключалась в подборе оптимальных режимов тепловой обработки.

Одним из главных критериев при выборе режимов стерилизации является изучение специфической микрофлоры винограда.

Микробиологический анализ свежего винограда и испорченных консервов показал, что наиболее распространенными микро-организмами являются плесени родов Penicillium glaucum, Aspergillius niger, а также дрожжи Saccharomyces ellipsideus. Нами изучена термоустойчивость выделенных штаммов микроорганизмов.

Рисунок 14 - Кривые летального времени неспорообразующих микроорганизмов в

полулогарифмических координатах по Б.Л.Флауменбауму

Летальное время для выделенных представителей неспорообразующих микроорганизмов при 800С составляет меньше 1 мин. При разработке режимов стерилизации для компотов и маринадов использовали кривую смертельного времени, выбрав в качестве приведенного стерилизующего эффекта (нормы) время 15 мин при 800С, что соответствует времени инактивации окислительных ферментов (рис.14). Нами построены кривые прогрева автоклава и продукта по вариантам опыта. Полученные данные с учетом смертельного времени микроорганизмов и времени гибели фруктовых оксидаз, мы подвергли математической обработке.

Определили переводные коэффициенты и стерилизующие эффекты для всех режимов стерилизации. Теплофизические характеристики исследуемых режимов стерилизации определяли с помощью термопар «медь-константан».

Результаты математической обработки и тесты на промышленную стерильность показывают, что А-эффекты порядка 20-60 условных минут и тепловые числа порядка 450-870 мм2 достаточны для обеспечения промышленной стерильности.

Дисперсионный анализ трехфакторного опыта о влиянии сорта (А), температуры (В) и продолжительности (С) стерилизации на количество разваренных ягод в компотах, приготовленных из исследуемых сортов, установил, что все три фактора оказывают влияние на исследуемый показатель. Наиболее сильное влияние оказывает фактор А (сорт) – 52,8%. Доля влияния взаимодействия факторов сорт (А) и температура стерилизации (В) выше, чем взаимодействие факторов сорт (А) и продолжительность стерилизации (С). Взаимодействие факторов ВС и АВС минимально.

Корреляционный и регрессионный анализы показали, что между толщиной кожицы и количеством разваренных ягод в компотах (А), маринадах (Б) и количеством ягод с треснувшей кожицей в компотах (В), маринадах (Г) имеется тесная обратная зависимость. Полученные уравнения: у(А)=47,21-0,14х, r(А)=-0,95±0,26; у(Б)=19,95-0,067х, r(Б)=-0,73±0,00775; у(В)=242,72-0,2х, r(В)=-0,94±0,2052; у(Г)=139,79-0,31х, r(Г)=-0,62±0,47 показывают, что с каждым повышением толщины кожицы ягод винограда на 10 мкм в компотах количество разваренных ягод увеличивается на 1,4%(Ф), а количество ягод с треснувшей кожицей на 7% (В), а в маринадах – на 0,67%(Б) и 3,1% (Г) соответственно. Таким образом, толщина кожицы ягод винограда оказывает значительное влияние на органолептические показатели, которые являются основополагающими критериями для определения качества и товарного сорта компотов и маринадов.

Необходимо отметить, что в маринадах содержание ягод с треснувшей кожицей и разваренных ягод на 10 – 20 % ниже, чем в компотах. Это связано с предложенными более мягкими режимами стерилизации маринадов.

На основе оптимизации режимов стерилизации нами разработаны технологическая инструкция по изготовлению «Компот из винограда», «Компот из винограда, обогащенный витамином С».ТУ 9163 – 53 - 00668034-07. «Компот из винограда» и «Виноград маринованный», в котором уксусная кислота заменена на лимонную».

Компоты, изготовленные по разработанной нами технологической инструкции, имеют более привлекательный внешний вид, незначительный процент треснувших ягод, обладают гармоничным вкусом и ароматом, свойственным свежему винограду, обеспечены промышленной стерильностью и соответствуют ТУ 9163 – 53 - 00668034-07. «Компот из винограда».

Совершенствование технологии производства цукатов из винограда заключалось в замене варки ягод винограда на варку сиропа с последующей выдержкой ягод в сиропе в течение 5-9 часов.

Рисунок 15– Влияние способа производства цукатов на содержание витамина С, мг%

Нами изучено влияния усовершенствованной технологии варки сиропе на содержание витамина С (рис.15).

При производстве цукатов без варки ягод в сахарном сиропе качество цукатов значительно повышается, плоды не разваренные, цвет плодов более светлый, близкий к естественной окраске свежих ягод, а также лучше сохраняется витамин С и другие биологически активные вещества.

Процент сохранения витамина С в цукатах, разработанных по новому способу производства во всех вариантах опыта выше, по сравнению с общепринятой технологии на 10-15%.

На основании анализа химического состава, технологической и дегустационной оценки продуктов переработки столовых сортов винограда нами разработаны технологические инструкции по изготовлению консервов «Варенье из винограда» и «Цукаты из винограда». Изготовленные по этим технологическим инструкциям варенье и цукаты соответствуют разработанным ТУ 9163-51-00668034-07 «Варенье из винограда»; ТУ 9163-52-00668034-07 «Цукаты из винограда».

В ходе исследований нами запатентован новый способ консервирования плодов и ягод, и на его основе разработаны новые виды консервов для детского и диетического питания «Виноград без кожицы в собственном соке» и «Плоды и ягоды в виноградном соке»: «Черешня в виноградном соке», «Абрикос в виноградном соке», «Малина в виноградном соке», «Земляника в виноградном соке». В разработанных нами консервах сахарный сироп полностью заменен на виноградный сок. В качестве основного сырья для производства первого вида продукции нами были выбраны бессемянные сорта винограда: Кишмиш белый, Кишмиш черный и сорта, обладающие мускатным вкусом: Мускат гамбургский, Мускат дербентский.

Главной задачей производства этого вида консервов являлось: максимальное сохранение питательных веществ и витаминов, имеющихся в растительном сырье; обеспечение высоких вкусовых качеств; усвояемость; сохраняемость продуктов, экологическая чистота; микробиологическая стерильность. Производство продуктов осуществляли по следующей усовершенствованной схеме (рис.16): в которую внесены дополнения: в процесс подготовки ягод. Очистку кожицы винограда проводили паром в течение 10...30 с. Затем промывали под струей холодной воды на встряхивающих ситах. При выходе из зоны повышенного давления наружу в результате резкого перепада давления и самоиспарения влаги в подкожном слое кожура разрывается, а затем легко механически отделяется. Виноградный сок готовили в лабораторных условиях по технологической инструкции. Для осветления сока нами применялся грузинский бентонит – аскаи-гель в дозах 5 г/л. Бентонит вносили в сок в виде водной суспензии в соотношении 1:5. Количество необходимой водной суспензии определи по результатам пробной оклейки и по объему обрабатываемого сока. Некоторые варианты консервов готовили с применением метавинной кислоты - стабилизатора винного камня. Количество метавинной кислоты вносили в концентрации 0,05% к массе сока. При дегустационной оценке (внешний вид, цвет ягод, вкус и аромат, прозрачность заливки, консистенция ягод, типичность продукта) консервы, из сортов Кишмиш белый, Кишмиш черный и Мускат дербентский в собственном соку без бентонита и с бентонитом были отмечены высокими баллами.

Определена пищевая ценность новых видов консервов и определено, что в них витамина С больше, чем в свежем винограде почти на 30%. Это связано с тем, что потери витамина С при производстве компенсируются наличием их в соке виноградном.

В результате исследований минерального состава выявлено: наиболее богаты микроэлементами (Сa, Cu, K, Zn.) консервы, приготовленные из сорта Кишмиш черный в собственном соку без добавления бентонита, а в консервах с добавлением бентонита преобладают такие микроэлементы, как K, Fe, Mn, Zn.

Для производства консервов «Плоды и ягоды в виноградном соке» мы использовали в качестве основного сырья малину, землянику, черешню и абрикос, а вместо традиционного сахарного сиропа концентрированный виноградный сок, причем концентрацию виноградного сока подбирали исходя их содержания сахаров и сухих веществ в плодово-ягодном сырье. Исследования химического состава новых консервов позволяет утверждать, что они являются продуктами высокой пищевой ценности и могут быть рекомендованы для детского и диетического питания.

В ходе исследований разработан и запатентован безалкогольный виноградный напиток на основе бекмеса и спиртованного виноградного сока (Патент на изобретение № 2375928. Рег. 20.12. 2009 г.). Для проведения исследований применялись спиртованные соки различных концентраций спирта: 20% об, 30%об, и 40% об.

Для приготовления напитка так же использовался спиртованный сок, приготовленный из винограда сортов Изабелла и Мускат дербентский.

Добавление бекмеса и спиртованного виноградного сока способствуют экономии сахара и увеличению содержания в напитках легко усвояемой глюкозы, а также способствуют обогащению напитка природными биопротекторами, микро-, макронутриентами, биофлаваноидами.

Все приготовленные напитки имеют приятный вкус и аромат, свойственный свежему винограду. Несколько ярче этот показатель выражен у напитков на основе сока спиртосодержащего с объемной долей этилового спирта 20% и 30 %. В напитке на основе бекмеса наблюдался незначительный осадок, но он допускается требованиями ГОСТ, вкус и аромат, свойственные винограду мускатных сортов. Все напитки были почти одинаково насыщены углекислотой, которая предает им тонизирующие и пенистые свойства. Наивысшей оценки удостоены напитки, приготовленные из бекмеса и сока с 20% об. долей спирта. В ходе дегустации было отмечено, что все напитки заслуживают высокой оценки и могут быть рекомендованы для производства безалкогольных напитков, а также напитков слабоалкогольных.

Преобладание содержание сухих веществ (рис.17) отмечено у напитка, приготовленного на основе бекмеса. Общая кислотность приготовленных напитков соответствует требованиям НТД, наибольшей кислотностью отличается напиток, приготовленный на основе спиртованного напитка с 20% об. Содержание объемной доли спирта у всех исследуемых образцов колеблется в пределах: 0,4 – 0,67 %об, хотя по ГОСТ этот показатель не должен превышать 0,5 % об. Таким образом, по этому показателю требованиям ГОСТ соответствуют напитки, приготовленный на основе бекмеса и на основе сока 20% и 30% об. долей спирта.

Рисунок 17 - Пищевая и биологическая ценность напитков из винограда

Содержание витамина С у приготовленных напитков значительно выше, чем у напитков выпускаемых на предприятии. Этот показатель в пять раз превышает норму, поэтому разработанный нами напиток можно отнести к функциональным напиткам. Кроме того нами найдена зависимость между объемной долей спирта и содержанием витамина С. Чем выше концентрация спирта в исходном сырье, тем больше витамина С в готовом напитке. То есть спирт способствует сохранению витамина С в безалкогольных напитках.

Рисунок 18- Цветность приготовленных напитков мг/м

Одним из важнейших показателей качества напитка, который воздействует на потребителя является цвет и прозрачность напитка. Цвет напитка зависит от его способности отражать или пропускать световые лучи разной длины волны. В ходе оценки органолептических показателей качества напитков нами разработан метод определения цветности безалкогольных напитков. Метод основан на измерении оптической плотности водно-спиртовой вытяжки на фотоэлектроколориметре, градуированном по йодной шкале. Цвет выражают в миллиграммах йода на 1 мл раствора. Наибольшая оптическая плотность обнаружена у напитка, приготовленного на основе бекмеса - 0,41мг/мл. В напитках, приготовленных на основе соков цветность несколько ниже и колеблется в следующих пределах 0,075мг/мл у напитка на основе 40%об спирта и 0,0816 мг/мл, у напитка на основе 20 %об. спирта. Следовательно, напитки из виноградного сока, консервированных спиртом относятся к прозрачным, а напитки на основе бекмеса к слабоопалесцирующим или замутненным.

Нами разработаны кондитерские изделия на основе винограда. В качестве корпуса для производства драже использовали цукаты из винограда, а в качестве начинки для шоколадных конфет - заспиртованные ягоды из винограда. Производство осуществляли по следующим схемам.

В нашей продукции удачно сочетается шоколадная глазурь, которая обладает высокой энергетической ценностью и содержит алкалоиды - кофеин и теобромин, повышающие общий тонус и работоспособность организма и ягоды винограда, которые являются ценным диетическим продуктом, содержащим целый комплекс биологически активных веществ, который так необходим организму человека.

При определении пищевой ценности начинок для драже – цукатов, выявлено: массовая доля сухих веществ в цукатах во всех вариантах колеблется в пределах 82,2 – 91,0%. Наибольшая массовая доля растворимых сухих веществ обнаружена у цукатов сортов Кишмиш белый и Мускат дербентский. Массовая доля общего сахара, в пересчете на инвертный сахар в исследуемых образцах варьирует от 61,6 до 70,15%. Содержание инвертного сахара во всех образцах находится в пределах 11,8 – 19,4%.

При определении показателей товарного качества полуфабрикатов для шоколадных конфет – заспиртованных ягод винограды, нами определено, что наибольшее содержание витамина С в продукте наблюдается у сорта Кишмиш (какой) – 7,3 мг/%. Наименьшее у сорта Агадаи – 5,0 мг/%. Содержание сухих веществ в сиропе колеблется от 27,4% (сорт Молдова) до 30,7% (сорт Изабелла). Объемная доля спирта находится в пределах допустимых концентраций и составляет - 11,8 (у сорта Мускат дербентский) - 12,2 (у сорта Молдова).

В ходе органолептических испытаний разработан метод дегустационной оценки драже и шоколадных конфет. Фактический оценочный балл определяется на основе анализа образца шоколадных конфет, согласно бальной шкале оценки, учитывая коэффициент весомости.

Чтобы определить фактический уровень качества конфет, необходимо найти средний оценочный балл по каждому выделенному показателю и рассчитать фактический обобщенный показатель качества продукта, который сравнивается с данными оценочной шкалы и делается заключение об уровне качества шоколадных конфет на основе заспиртованных ягод винограда. Фактический оценочный балл определяется на основе анализа образца шоколадных конфет, согласно табл.6. Результаты фактических оценок обобщаются и рассчитываются средние оценки в баллах по каждому показателю. Средний оценочный бал вычисляется как среднее арифметическое оценки каждого члена дегустационной комиссии. Обобщенный показатель уровня качества определяется согласно оценочной шкале. Уровень качества шоколадных конфет и его оценка дается согласно характеристике уровня качества. По результатам дегустационной оценки, все исследуемые образцы драже и шоколадных конфет относятся к высшему уровню качества. Только образец шоколадных конфет из сорта Агадаи отнесен к первому уровню качества. При проведении дегустационной оценки, комиссией были выявлены наилучшие образцы шоколадных конфет и драже.

Наиболее удачными сортами винограда для приготовления шоколадных конфет являются Кишмиш, Изабелла, Мускат дербентский. Конфеты из данных сортов винограда получили наивысшие баллы – 90 и 86,8., а драже - из сортов Кишмиш и Изабелла, получившие 96,16 и 94,57 баллов, они характеризуются как изделия высшего уровня качества.

Конфеты из сорта Изабелла богаты калием, кальцием, магнием, железом и йодом; конфеты из сорта Кишмиш белый – натрием, кальцием, цинком; из сорта Мускат дербентский – калием, железом, йодом, также в нем найден никель и медь в концентрации – 0,03 мг/кг. По преобладающему минеральному составу можно выделить драже и конфеты из сортов Кишмиш белый и Изабелла. Показатели безопасности исследуемых образцов конфет соответствует по уровню содержания токсичных элементов, микотоксинов, радионуклидов, а также по микробиологическим показателям нормам МБТ.

Таблица 6 - Балльная шкала оценки органолептических показателей шоколадных конфет из заспиртованных ягод

Примечание. Начинка* - Допускается наличие семян ягод винограда, не влияющих на общий вкус конфет

3.3.Разработка ресурсосберегающих технологий переработки вторичных сырьевых ресурсов с целью использования их для производства биологически ценных продуктов питания заключалась в подборе сырья для производства БАД (выжимки винограда, отходы сокового производства - яблок, айвы, тыквы, свеклы, моркови, дикорастущие ягоды – шиповник, облепиха); подборе режимов сушки для добавок; дифференциации добавок по пищевой ценности; разработке рецептур продуктов функционального назначения; расчете процента повышения и суточного восполнения эссенсиальных пищевых компонентов и разработке ресурсосберегающей технологии производства мармелада из сиропа, оставшегося после производства варенья и цукатов.

Для проведения научных исследований пищевые добавки готовили из натурального сырья в полупроизводственных условиях. Выжимки из винограда яблок, айвы, винограда, тыквы, свеклы и моркови, оставшиеся после приготовления соков и пюре протирали через сита. Затем подсушивали на воздухе и в сушильной камере СЭШ-3М при температуре 60 - 700С в течение 4-6 часов, в зависимости от влажности сырья, просеивали через сито (d1=14, d2=12 мм) – отделяли семена от кожицы, охлаждали, измельчали лабораторной технологической мельницей ЛМТ-1 до порошкообразного состояния. Готовые добавки имели однородную консистенцию и равномерную окраску, свойственную плодам и овощам, из которых они приготовлены. Добавку из семян дополнительно просеивали (d3=1 мм).

Рисунок 19 – Разработка ресурсосберегающих технологий переработки вторичных сырьевых ресурсов

Производство биологически активных добавок из плодов дикорастущих шиповника и облепихи в промышленности и в лабораторных условиях включает те же технологические процессы, кроме отделения семян.

В связи с отсутствием нормативных документов на натуральные биологически активные добавки из растительного сырья, показатели качества разрабатывали сами, согласно полученным экспериментальным данным. Полученные добавки представляют собой сыпучий порошок от желтого до темно-коричневого цвета в зависимости от используемого сырья, от кислого до сладко-терпкого вкуса, с приятным ароматом, соответствующим переработанным плодам и ягодам. Влажность добавок колеблется в пределах 9,5-12,5 %.

Исследование химического состава добавок (рис.20) показало, что все образцы содержат биологически активные компоненты: добавки из выжимок винограда сорта Молдова содержат наибольшее количество витамина С, –каротина, железа, магния, дубильных веществ; Агадаи - железа, марганца, цинка, йода, пектиновых веществ, сахаров; Виорика - железа, марганца, калия, магния, пектиновых веществ, дубильных веществ; Подарок Магарача - витамина С, витамина В12, железа, марганца, цинка, меди, йода, натрия, калия; Цветочный - – каротина, цинка, меди, йода, натрия, калия, кальция, пектиновых веществ; Ркацители - витамина В12, железа, марганца, цинка, меди, калия, кальция, общей кислотности, дубильных веществ; Антей Магарачский - витамина С, –каротина, марганца, кальция, органических кислот; гребни винограда - витамина С, железа, марганца, йода, пектиновых веществ; добавки из отходов сокового производства: кожица и семена яблок отличаются высоким содержанием меди, калия, кислот, липидов; кожица тыквы - –каротина, витамина В12, калия, кальция, магния, пектиновых, дубильных и красящих веществ, сахаров; кожица из айвы - витамина С, Fe, Ca, Mn, Mg, I2 пектиновыми веществами и сахарами, а кожица моркови - –каротина, K, Ca, I2,, кожица свеклы - сахаров и витамина С, Na, K, Ca, Mn, Mg; добавки из дикорастущих ягод облепихи богаты витамином С, –каротином, витамином В12, цинком, медью, йодом, натрием, калием, магнием, дубильными и красящими веществами, белками, липидами; шиповника - витамином С, – каротином, витамина В12, железа, марганца, цинка, меди, йода, общей кислотности, белков, клетчатки, сахаров.

Добавки из айвы, тыквы, винограда, яблок, свеклы, моркови, шиповника и облепихи обладают свойствами биологически активных веществ, так как в их состав входят витамины, минеральные, фенольные вещества, пектины, аминокислоты и пищевые волокна, имеют достаточно высокую пищевую ценность. Установлено, что все образцы добавок по содержанию токсичных элементов, микотоксинов и пестицидов, а также по микробиологическим показателям соответствуют требованиям СанПиНа 2.3.2. 1078-01 п.1.10.7., т.е. являются безопасными биологически активными добавками.

Нами разработаны рецептуры (табл.7) и унифицированы технологии производства хлебобулочных изделий функционального назначения: Хлеб диетический, Хлебцы докторские, Хлеб Бородинский, Кекс «Волжский», «Кекс столичный», Батон нарезной, обогащенные БАД.

Таблица 7 – Унифицированная рецептура на хлеб диетический

Наименование сырья	Расход сырья, кг
1. Мука пшеничная первого сорта	50	45
2. Мука ржаная	50	50
3. Дрожжи хлебопекарные прессованные	2,5	2,5
4. Соль поваренная пищевая	1,2	1,2
5. Сахар – песок	2	1
3. БАД из семян винограда	-	5

Рисунок 20 - Пищевая ценность натуральных добавок

При разработке рецептуры хлебобулочных изделий проводились опыты по подбору оптимальных концентраций добавок. Вносили 3%, 5% и 7% различных добавок от общего количества основного сырья для каждого вида хлебобулочных изделий. По результатам органолептических и физико-химических исследований (рис.21), оптимальными концентрациями оказались 5% для добавок из вторичных сырьевых ресурсов и 3 % - из дикорастущих ягод. В результате разработанной рецептуры нам удалось обогатить хлеб биологически активными веществами, содержащимися в добавках из растительного сырья.

В среднем за счет добавок из семян, кожицы и гребней винограда по основным элементам химического состава процент повышения пищевой ценности составляет от 8 до 44 %. При использовании дикорастущих ягод до 100-120 %, а добавок из семян и кожицы яблок и тыквы - на 12-95%.

Нами рассчитано суточное восполнение необходимых пищевых элементов с учетом формулы сбалансированного питания, разработанной учеными РАМН за счет потребления хлеба диетического. Нормы рассчитаны на среднего человека, с суточной потребностью хлеба – 400г. Результаты исследований показывают, что -каротин полностью восполняется за счет потребления всех добавок. Витамин С восполняется полностью за счет добавок из дикорастущих ягод, а за счет виноградных выжимок и соковых отходов в среднем на 30 %. Восполнение железа составляет от 36 до 52 %, цинка - от 16 до 24 %, йода в пределах 1 %, калия от 32 до 44 %, кальция от 4,8 до 16,8 % для всех добавок.

Рисунок 21 – Физико-химические показатели качества хлебобулочных изделий

Производство всех видов изделий достаточно выгодно предприятиям. Рентабельность производства при выпечке хлебобулочных изделий с БАД составляет от 41 до 62,8 %.

Нами разработана ресурсосберегающая технология производства мармелада из сиропа, оставшегося после приготовления цукатов, которая заключалась в замене сахара и патоки сиропом из винограда. Определение товарного качества показало что, сироп представляет собой однородную густую жидкость. Цвет исследуемых образцов соответствует сортам винограда, из которых они приготовлены. Наибольшая сумма растворимых сухих веществ отмечена в сиропе из сорта Агадаи – 78,2%, наименьшая в сиропе из сиропа Изабелла – 73,2%.

Мармелад из всех видов сиропа (Изабелла, Агадаи и Молдова) во всех вариантах опыта имеет достаточно привлекательный внешний вид, правильную форму, студнеобразную консистенцию, гладкую поверхность. Сравнительная оценка пищевой ценности предлагаемого нами мармелада и мармелада, приготовленного по технологической инструкции (рис.22) показала: больше всего витамина С обнаружено в мармеладе из сорта Изабелла в варианте – с заменой патоки виноградным сиропом; мармелад, приготовленный из сиропа сорта Молдова и Изабелла с заменой патоки и сахара виноградным сиропом содержит самое высокое количество калия – 304,8 и 276 мг%; содержание всех макро- и микроэлементов в мармеладе, приготовленном по технологической инструкции ниже, чем во всех вариантах опыта; в мармеладе из сиропа сорта Агадаи с заменой сахара и патоки на виноградный сироп больше содержится калия, натрия, кальция, магния, железа, а в варианте с заменой только патоки сахарным сиропом больше содержится марганца и кадмия.

Рисунок 22- Сравнительная оценка пищевой ценности мармелада по вариантам опыта

Сравнительная оценка пищевой ценности предлагаемого нами мармелада и мармелада, приготовленного по технологической инструкции показала: больше всего витамина С обнаружено в мармеладе из сорта Изабелла в варианте – с заменой патоки виноградным сиропом; мармелад, приготовленный из сиропа сорта Молдова и Изабелла с заменой патоки и сахара виноградным сиропом содержит самое высокое количество калия – 304,8 и 276 мг%; содержание всех макро- и микроэлементов в мармеладе, приготовленном по технологической инструкции ниже, чем во всех вариантах опыта; в мармеладе из сиропа сорта Агадаи с заменой сахара и патоки на виноградный сироп больше содержится калия, натрия, кальция, магния, железа, а в варианте с заменой только патоки сахарным сиропом больше содержится марганца и кадмия. Содержание меди во обоих вариантах одинаково; мармелад из сорта Молдова богат калием, кальцием, железом и марганцем, мармелад из сиропа сорта Изабелла - калием, натрием, кальцием и марганцем; содержание ксероанабиотиков (медь, кадмий, свинец) во всех образцах мармеладных изделий находится в допустимых пределах.

Таким образом, мармеладные изделия, приготовленные на основе виноградных сиропов имеют повышенную пищевую ценность относительно образцов, приготовленных по технологической инструкции.

Наибольшую прибыль можно получить при производстве и реализации мармелада желейно-фруктового с заменой сахара и патоки на сироп из винограда, 28208,2 руб., при уровне рентабельности – 60,28%.

3.6. Информационно- математическая модель использования винограда для производства продуктов питания с повышенной пищевой и биологической ценностью

Исходя из многолетних исследований по изучению химического, структурно-механического составов, сортовых особенностей столовых сортов винограда, районированных в Республике Дагестан, и собранного банка данных, разработана информационно - математическая модель производства биологически ценных продуктов питания в зависимости от критериальных показателей качества, являющиеся определяющими при производстве продуктов переработки из винограда. Это показатели пищевой ценности винограда: сухие вещества, содержание сахара, пектиновые вещества, кислотность, дубильные и красящие и витамин С и структурно-механиические: толщина кожицы, ягодный показатель, показатель строения, показатель сложения, содержание сока и мякоти. Нами также были заданы предпочтительные значения показателей качества используемого сырья для получения продуктов питания высокого качества и способствующие максимальному выходу готовой продукции и повышению экономической эффективности производства.

Предпочтительные показатели качества имели определенную градацию и каждому было присвоено математическое значение исходя из средних опытных данных. Сортам винограда и их свойствам были присвоены Сij, где i-сорта винограда (i=1,2,…,18), j- характеристики качества сортов винограда (j=1,2,…,10). Отдельной таблицей даны числовые границы, в которых могут располагаться показатели свойств сортов винограда. Выделены 3 градации качества сортов: DB, DC, DH. Сравнивая количественные характеристики сортов винограда из массива Сij с эталонными интервалами Dkj в табличном процессоре MS Excel c помощью стандартных функций, мы получаем таблицу, в которой числовые характеристики сортов превращаются в один из трех качественных характеристик B,C,H. Затем, обращаясь к таблице продуктов питания с соответствующими качественными характеристиками, выделяем те сорта винограда, которые соответствуют искомым качествам. В результате информационно-математического моделирования, мы получили, что для производства компотов - Агадаи, Кутузовский, Молдова, Мускат дербентский, Ризамат, Памяти Негруля, Нимранг; для маринадов – Изабелла, Космонавт, Молдова, Мускат дербентский, Нимранг, Ризамат, Декабрьский; Памяти Негруля; для варенья – Агадаи, Мускат дербентский, Ризамат, Тайфи розовый, Нимранг, Памяти Негруля; цукатов- Агадаи, Мускат дербентский, Ризамат, Тайфи розовый, Нимранг, Памяти Негруля; для консервов «Виноград безкожицы в собственном соку» - Кишмиш черный; Кишмиш белый; Агадаи; Изабелла; Мускат дербентский; Нимранг; Ризамат; для драже- Агадаи; Молдова; Изабелла; Мускат дербентский; для шоколадных конфет- Кишмиш, Изабелла, Мускат дербентский; Молдова; для виноградного безалкогольного напитка - Изабелла; Мускат дербентский, Мускат гамбургский.

3.7.Экономическая эффективность производства продуктов питания повышенной биологической ценности

Расчет экономической эффективности показал, что производства всех видов продукта экономически выгодно. Уровень рентабельности находится в пределах 29-98%, в зависимости о вида продукции. Все предлагаемые производству технологии являются экономически выгодными. Прибыль при производстве компотов и маринадов (2004г) составляет от 7000 до 8000 руб. за 1 т, при уровне рентабельности (у.р) 58,9-64,7%; «Виноград без кожицы в собственном соку» и «Плоды и ягоды в виноградном соке» (2006г) - 27418 и 39660 тыс. руб. за 1т (у.р.58-98%; безалкогольный виноградный напиток (2005г) – 3000руб. за 1000 шт. (у.р.60%); варенье и цукаты (2008г) – 27540 и 45940 руб. за 1т (у.р.52,5 и 58,1%); шоколадные конфеты и драже (2007) – 38,697,1 и 9421,8 руб. за 1т(у.р.75,4 и 36,8 %); мармелад (2009)– 3275240 руб.за 1т (у.р.77,41%);натуральные БАД из вторичных ресурсов (2009г)- 10000 руб.за 1 т (у.р.33,0%); натуральные БАД из шиповника(2010г) – 29000 руб. за 1т (у.р.23,9%); хлебобулочные изделия, обогащенный натуральными БАД (2008,2010гг) –от 1600 до 4630 руб. за 1000 шт (у.р.41,02-62,8%).

3.8. Комплексная система обеспечения населения натуральными продуктами питания повышенной пищевой ценности

На основании проведенных исследований нами разработана система обеспечения населения натуральными продуктами питания с повышенной пищевой и биологической ценностью, состоящая из пяти этапов, которые объединены в единый организационно-технологический цикл. Разработанная информационно-математическая модель позволила нам соединить отдельные этапы в единое целое.

1этап - это научное обоснование выбора местного растительного сырья для производства биологически ценных продуктов питания, состоящий из проведения маркетинговых исследований состояния и перспектив развития перерабатывающей промышленности и отраслей плодоводства и виноградарства и выявлении конъюнктуры спроса и предложения на продукты переработки местного растительного сырья и комплексной оценки биохимических, структурно-механических и микробиологических показателей качества винограда и плодово-ягодного сырья с целью дифференциации сортов и рекомендаций по рациональному использованию для переработки;

2 этап – разработка продуктов питания с повышенной пищевой и биологической ценностью, который заключатся в совершенствовании существующих и разработке новых технологий производства и методов оценки качества продуктов питания и разработке научных основ ресурсосберегающих технологий применения вторичного сырья с целью рационального использования ресурсов и повышения пищевой и биологической ценности продуктов;

3 этап – экономическо-организационного обеспечение производства биологически ценных продуктов питания;

4 этап – информационно-математическая модель рационального использования сырья для производства продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценности;

5 этап –разработка нормативно-технической документации.

Разработанная система обеспечения населения биологически ценными продуктами питания на основе винограда и плодово-ягодного сырья позволяет насытить рынок продуктами питания из местного растительного сырья, использовать местную сырьевую базу, даст дополнительные рабочие места, расширит ассортимент продукции местных товаропроизводителей, позволит использовать нетоварную часть продукции, удовлетворит спрос населения на витаминную продукцию, будет способствовать переработки вторичных сырьевых ресурсов, экологизации производства, обеспечит повышение пищевой ценности продуктов питания за счет использования экологически чистого сырья, позволит прогнозировать использование винограда на тот или иной вид продукции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

1. Природно-климатические условия Республики Дагестан являются достаточно благоприятными для возделывания винограда, плодов и ягод и позволяют выращивать вышеперечисленные культуры в промышленном масштабе, и они являются хорошим сырьем для производства продуктов питания с повышенной пищевой и биологической ценностью, а также натуральных биологически активных добавок.
2. Проанализировав и обобщив данные многолетних комплексных исследований по определению товарного качества, потребительских свойств столовых сортов винограда, абрикоса, черешни, малины, земляники, шиповника, облепихи, произрастающих в Республике Дагестан, нами сформулирована научная концепция улучшения потребительских свойств, повышения пищевой ценности новых видов консервной продукции, кондитерских изделий и безалкогольных напитков, которая позволила разработать систему обеспечения населения биологически ценными экологически чистыми натуральными продуктами питания на основе местного растительного сырья, отвечающую современным требованиям науки о питании, базирующуюся на комплексной оценке столовых сортов винограда и плодово-ягодной продукции, совершенствовании технологий производства, создании новых функциональных продуктов питания и биологически активных добавок, а также внедрении ресурсосберегающих технологий переработки вторичных сырьевых ресурсов.
3. Маркетинговые исследования предприятий розничной и оптовой торговли Республики Дагестан позволили сформулировать предложения о необходимости и целесообразности изменения структуры товарного предложения продуктов питания, путем насыщения рынка продуктами повышенной и биологической ценности, производимых на основе винограда и плодово-ягодного сырья, произрастающего на территории Республики Дагестан, которые существенно расширят ассортимент пищевых продуктов.
4. Обоснованы закономерности влияния, химико-технологических особенностей сортов и способов переработки на пищевую ценность, безопасность и товарное качество продуктов переработки винограда и плодово-ягодного сырья.
5. Разработаны рекомендации по формированию сортимента винограда и плодово-ягодной продукции повышенной пищевой ценности на основе изучения химико-технологических, структурно-механических особенностей, товарного качества, потребительских свойств растительного сырья: для компотов - Агадаи, Кутузовский, Молдова, Мускат дербентский, Ризамат, Памяти Негруля, Нимранг; для маринадов – Изабелла, Космонавт, Молдова, Мускат дербентский, Нимранг, Ризамат, Декабрьский; Памяти Негруля; для варенья – Агадаи, Мускат дербентский, Ризамат, Тайфи розовый, Нимранг, Памяти Негруля; для цукатов- Агадаи, Мускат дербентский, Ризамат, Тайфи розовый, Нимранг, Памяти Негруля; для консервов «Виноград безкожицы в собственном соку» - Кишмиш черный; Кишмиш белый; Агадаи; Изабелла; Мускат дербентский; Нимранг; Ризамат; для драже- Агадаи; Молдова; Изабелла; Мускат дербентский; для шоколадных конфет- Кишмиш, Изабелла, Мускат дербентский; Молдова; для виноградного безалкогольного напитка - Изабелла; Мускат дербентский, Мускат гамбургский;
6. Разработан технологический конвейер поступления сырья на перерабатывающие предприятия, который позволяет оптимизировать организационное обеспечение их работы и повысить экономическую целесообразность производства.
7. Комплексная оценка местного растительного сырья позволила научно обосновать и разработать информационно-математическую модель качества сырья на основе дифференциального, регрессионного и корреляционного анализов биохимических, технологических, микробиологических факторов, позволяющих прогнозировать пищевую и биологическую ценность готовой пищевой продукции. Определен комплекс биохимических показателей винограда и установлено их влияние на товарное качество, и пищевую ценность при консервировании. Разработан механизм взаимосвязи исходных биохимических, технологических показателей с закономерностями их изменений в процессе консервирования.
8. Установлено влияние структурно-механических свойств ягод винограда на товарное качество консервной продукции и определена корреляционная зависимость между этими показателями. Между толщиной кожицы и количеством ягод с треснувшей кожицей и разваренных ягод в компотах и маринадах существует очень тесная обратная зависимость (r = -0,94+ 0,20).
9. Разработанные методологические подходы к прогнозированию оптимальных режимов стерилизации консервной продукции позволили выявить пороговые значения температуры и продолжительности обработки консервов с учетом летальности микроорганизмов, структурно-механических особенностей винограда и кислотности среды. Рекомендуемые стерилизующие эффекты для компотов из винограда 20-60 условных минут и тепловые числа, - 451-970 мм2; для маринадов 15-20 условных минут и тепловые числа - 324- 358 мм2 являются достаточными для обеспечения промышленной стерильности этих видов консервов, способствуют повышению качества и сохранению биологически активных веществ.
10. Результаты химического анализа виноградного сока показали, что он богат глюкозой и фруктозой. В нем содержится набор полезных органических кислот, обладает Р-витаминной активностью. Высоким содержанием сухих веществ отличается виноградный сок из кишмишных сортов, особенно - Кишмиш черный (21,3%). Общая кислотность во всех исследуемых сортах находится в обратной зависимости от массовой концентрацией сухих веществ и сахаров. Наибольшее количество сахаров отмечено в соке сортов Кишмиш черный, Кишмиш белый и Мускат дербентский и составляет – 19,5, 18,1 и 17,4 г/дм3 соответственно. Наиболее богаты витамином С сок сорт Кишмиш черный – 11,0 мг%.
11. Подобраны сорта и разработана технология производства консервов для детского и диетического питания «Виноград без кожицы в собственном соку» и «Плоды и ягоды в виноградном соке». В своем составе имеют вещества природного происхождения, балластовые вещества, аминокислоты, витамины, органические кислоты, минеральные вещества, фенолы, а самое главное природные легко усвояемые сахара – фруктозу и глюкозу и не содержат сахарозу.
12. Разработан функциональный безалкогольный виноградный напиток на основе продуктов переработки винограда – бекмеса и спиртованного виноградного сока. Добавление этих ингредиентов способствует экономии сахара и увеличению содержания в напитках легко усвояемой глюкозы, а также способствует обогащению напитка природными биопротекторами, микро-, макронутриентами, биофлаваноидами, необходимыми для нормального функционирования человеческого организма.
13. Разработана технология производства кондитерских изделий повышенной пищевой и биологической ценности: драже и шоколадные конфеты на основе винограда, в которых удачно сочетается шоколадная глазурь, обладающая высокой энергетической ценностью и алкалоиды - кофеин и теобромин, повышающие общий тонус и работоспособность организма и ягоды винограда, которые являются ценным диетическим продуктом, содержащим целый комплекс биологически активных веществ, необходимый организму человека.
14. С целью повышения пищевой, биологической ценности и улучшения товарного качества драже, усовершенствована технология производства корпусов – цукатов из винограда, путем замены классической варки ягод в сиропе на варку отдельно сахарного сиропа с последующей выдержкой в нем ягод в течение 5-9 часов. При этом способе выдержки ягод в сахарном сиропе качество цукатов значительно повышается, плоды не разваренные, цвет плодов более светлый, близкий к естественной окраске свежих ягод. Процент сохранения витамина С в цукатах, разработанных по новому способу производства во всех вариантах опыта выше, по сравнению с общепринятой технологией на 10-15%.
15. Определены оптимальные режимы сушки для отдельных видов растительного сырья с максимальным сохранением биологически активных веществ.
16. Разработана технологическая схема производства и рецептура для производства заспиртованных ягод винограда, которая заключается в оптимизации процентного соотношения сахаро-спиртовой выдержки. Для приготовления заспиртованных ягод из 1 кг винограда, нам необходимо 700 г спиртово-сахарной смеси, концентрация сахарного сиропа составляет 65-70%.
17. Разработан метод оценки органолептических показателей по балльной шкале оценок с учетом коэффициентов значимости единичных показателей качества кондитерских изделий: «Шоколадных конфет» из заспиртованных ягод винограда и драже «Виноградинка» из цукатов из винограда.
18. Разработан метод определения цветности безалкогольных напитков, основанный на измерении оптической плотности водно-спиртовой вытяжки на фотоэлектроколориметре, градуированном по йодной шкале. Метод позволяет определять пределы единиц цветности, для отнесения напитка безалкогольного на основе винограда к прозрачным или осветленным. Рекомендуем пользоваться им при определении качества напитков и установления степени их потемнения при хранении. Напитки, имеющие цветность о 0,05 до 0,01 мг йода на 1 см3 раствора, относятся к прозрачным напиткам, а от 0,11 мг йода на 1 см3 раствора и выше, к замутненным напиткам.
19. Использование натуральных добавок из местного растительного сырья при производстве хлебобулочных изделий повышает их пищевую ценность в среднем: из дикорастущих ягод на 100 – 200%, из кожицы и семян винограда на 30-44%, добавки из кожицы тыквы на 30 – 95%, из семян и кожицы яблок на 5 -24%.
20. Все предлагаемые производству технологии являются экономически выгодными. Прибыль при производстве компотов и маринадов (2004г) составляет от 7000 до 8000 руб. за 1 т, при уровне рентабельности 58,9-64,7%; «Виноград без кожицы в собственном соку» и «Плоды и ягоды в виноградном соке» (2006г) - 27418 и 39660 тыс. руб. за 1т (у.р.58-98%); безалкогольный виноградный напиток (2005г) – 3000руб. за 1000 шт. (у.р.60%); варенье и цукаты (2008г) – 27540 и 45940 руб. за 1т (у.р.52,5 и 58,1%); шоколадные конфеты и драже (2007) – 38,697,1 и 9421,8 руб. за 1т(у.р.75,4 и 36,8 %); мармелад (2009) – 3275240 руб.за 1т (у.р.77,41%);натуральные БАД из вторичных ресурсов (2009г)- 10000 руб.за 1 т (у.р.33,0%); натуральные БАД из шиповника(2010г) – 29000 руб. за 1т (у.р.23,9%); хлебобулочные изделия, обогащенный натуральными БАД (2008,2010гг) –от 1600 до 4630 руб. за 1000 шт (у.р.41,02-62,8%).

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для производства продуктов питания повышенной пищевой ценности в условиях Республики Дагестан рекомендуем использовать столовые сорта винограда - Изабелла, Кутузовский, Молдова, Мускат дербентский, Ризамат, Памяти Негруля, Нимранг, Декабрьский, Космонавт, Агадаи, Тайфи розовый, а также плодово-ягодное сырье: абрикос, малину, землянику, черешню, шиповник, облепиху.
2. При производстве консервной продукции рекомендуем использовать стерилизующие эффекты - для компотов из винограда 20-60 условных минут и тепловые числа, - 451-970 мм2; для маринадов 15-20 условных минут и тепловые числа - 324- 358 мм2, которые являются достаточными для обеспечения промышленной стерильности этих видов консервов.
3. При производстве добавок с наибольшим содержанием биологически активных веществ сушку виноградных выжимок, яблок, тыквы производить при температуре 60 – 650С в течение 4 – 5 часов; дикорастущих ягод облепихи, при температуре 700С в течение 5 часов; шиповника - 650С в течение 4 часов.
4. Для очистки кожицы от ягод использовать паротермический способ очистки: в течение 30 сек обработка ягод паром с последующим ополаскиванием струями холодной воды и удалением кожицы на встряхивающих ситах.
5. При производстве соков из винограда для их осветления использовать бентонит для сорта Кишмиш белый и Мускат дербентский – в концентрации – 3, 85 г/л, для сорта Кишмиш черный - 4,5 г/л.
6. С целью повышения пищевой, биологической ценности и улучшения товарного качества цукатов и драже «Виноградинка», рекомендуем производить корпуса – цукаты из винограда, путем 4-х кратной варки отдельно сахарного сиропа с последующей выдержкой в нем ягод в течение 5-9 часов.
7. При производстве хлебобулочных изделий использовать биологически активные добавки из вторичных сырьевых ресурсов (выжимки винограда, отходы сокового производства, дикорастущие ягоды).
8. Рекомендуем разработанные нами натуральные добавки из винограда и плодово-ягодного сырья включить в Регистр БАД – единый электронный справочник биологически активных добавок, размещенных на сайте www/registerbad.ru.
9. Рекомендуем изготавливать пищевые продукты по разработанным технологическим инструкциям. Готовая продукция должна соответствовать ТУ 9163-51-00668034-07 «Варенье из винограда»; ТУ 9163-52-00668034-07 «Цукаты из винограда»; ТУ 9163 -53- 00668034 -07 «Компот из винограда»; ТУ 9163 -54 - 00668034 -07 «Виноград маринованный».
10. При оценке качества «Шоколадных конфет» из заспиртованных ягод винограда и драже «Виноградинка» из цукатов из винограда рекомендуем использовать разработанные нами метод балльной оценки органолептических показателей, а для безалкогольных напитков - использовать разработанный методы оценки цветности напитков.
11. В подпункт 1.1.1 (табл.1) ГОСТ 28472-90 «Виноград свежий ручной уборки для консервирования. Требования при заготовках и поставках рекомендуем в графе «норма для винограда, предназначенного для выработки» добавить еще один столбец «компоты и маринады», а в табл. 2 этого же подпункта включить рекомендуемые нами сорта для производства компотов, маринадов с базисной массовой концентрацией сахаров – 15 г/дм3.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

в центральных рецензируемых изданиях

1. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Технологическая оценка винограда, выращенного в укрывной зоне виноградарства //Пищевая технология.- 2004. – 1. – С. 54 – 55.
2. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Выбор режима стерилизации для приготовления компотов и маринадов из винограда //Пищевая технология. - 2004. – 1. – С. 55.
3. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Минеральный состав винограда //Пищевая технология. - 2004. – 1. – С. 56.
4. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Новое в технологии хранения винограда //Пищевая технология. - 2004. – 1. – С. 57.
5. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Влияние биологических особенностей сортов винограда на качество маринадов // Пищевая промышленность. -2005. – 2.- С. 64 – 65
6. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Количественный и видовой состав микрофлоры свежего винограда // Виноделие и виноградарство. -2005.– 2. - С.36 - 37
7. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Влияние биологических особенностей сортов винограда на качество компотов //Виноделие и виноградарство.- 2005. – 6. – С. 47-48.
8. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Обоснование и оптимизация режимов стерилизации компотов и маринадов из винограда // Хранение и переработка сельхоз сырья. - 2005 - 7. – С. 34-35.
9. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Влияние толщины кожицы винограда на качество компотов и маринадов // Хранение и переработка сельхоз сырья.- 2005. -10.- С. 39-40.
10. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Влияние режимов стерилизации на товарное качество маринадов из винограда// Хранение и переработка сельхоз сырья. - 2006. - 3.- С.23 - 25
11. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Н. М. Хамаева. Качество и сохраняемость урожая винограда при различной водообеспеченности и сроках его сбора //Виноделие и виноградарство. - 2006. - 6. – С. 26– 27.
12. Т.А. Исригова, М.М. Салманов.Влияние нагрузки и длины обрезки плодовых лоз на качество и сохраняемость винограда //Виноделие и виноградарство. - 2007. - 1. – С.24 – 25.
13. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Н.М.Аливова. Влияние предварительной подготовки ягод винограда на товарное качество и пищевую ценность варенья //Виноделие и виноградарство. - 2008. - 3. – С.48 – 49.
14. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Э.С.Хамавова. Консервы для детского и диетического питания «Виноград без кожицы в собственном соку» // Пищевая промышленность. -2009. – 3.- С. 41 – 43
15. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Система производства столового винограда и продуктов его переработки.- Известия ТСХА.- 2009
16. Исригова Т.А., Мусаева Н.М., Салманов М.М. Повышение пищевой ценности хлебобулочных изделий на основе использования добавок из винограда// Хлебопечение России. -2010.- 6. – С.20-21
17. Исригова Т.А., Мусаева Н.М., Салманов М.М Химический состав и пищевая ценность добавок из семян, кожицы, гребня винограда // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2010. - 12.

в монографиях и научно-практических изданиях:

18. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Научно-прикладные аспекты рационального использования столового винограда в республике Дагестан. Монография / Т.А. Исригова. - Махачкала. - 2006. - 222с.
19. Т.А. Исригова, Н.М. Мусаева, М.М. Салманов. Нетрадиционное сырье для производства хлебобулочных изделий // Махачкала. – 2010.- 167 с.
20. Т.А. Исригова, М.М. Салманов «Научно-практические основы производства биологически ценных продуктов питания на основе винограда и плодово-ягодного сырья» Махачкала. – 2011.- 380 с.

в материалах международных, всероссийских, региональных и республиканских конференциях:

21. Т.А. Исригова, М.М. Салманов Экономическая эффективность хранения винограда //Экономическое и социальное развитие регионального АПК: материалы Межрегиональной научно-практической конференции. – Махачкала. - 2005.- С. 190 – 191.
22. Т.А. Исригова, М.М. Салманов Повышение пищевой ценности компотов и маринадов из винограда //Конкурентоспособность территорий и предприятий во взаимозависимом мире: материалы YIII Всероссийского форума молодых ученых. – Екатеринбург.- 2005. – С. 88.
23. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Н. М. Хамаева. Круглогодовое обеспечение населения безалкогольной продукцией из винограда//Конкурентоспособность территорий и предприятий во взаимозависимом мире: материалы YIII Всероссийского форума молодых ученых.– Екатеринбург.- 2005. – С.88.
24. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Безалкогольная переработка винограда// Достижения науки – агропромышленному производству: материалы ХLIY научно – технической конференции. - ч.4.- Челябинск.- 2005.
25. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Увеличение ассортимента безалкогольной продукции из винограда//Новации, повышающие эффективность производственных процессов в садоводстве, виноградарстве и виноделии: Материалы трехэтапной конференции СКЗНИИСиВ. - 2005. - С. 384 – 385.
26. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Новое в технологии производства компотов и маринадов из винограда//Новации, повышающие эффективность производственных процессов в садоводстве, виноградарстве и виноделии: материалы трехэтапной конференции СКЗНИИСиВ. - 2005. - С. 377- 381.
27. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Э. С. Хамавова. Анализ тароупаковочных материалов для консервного производства //Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки: материалы 2-й Международной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов. - Владикавказ.- 2006.- С.173.
28. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Н.М. Хамаева. Цукаты и варенья из винограда – источники минеральных веществ //Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки: материалы 2-й Международной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов.– Владикавказ. - 2006.- С. 198.
29. Т.А. Исригова, М.М.Салманов, Н.М. Хамаева. Производственный потенциал и сырьевая база для производства конкурентоспособной продукции в Республике Дагестан//Методологические аспекты создания прецизионных технологий возделывания плодовых культур и винограда: материалы Международной научно-практической конференции. - Краснодар. - 2006. - т.1. - С. 349 – 352.
30. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Н.М. Хамаева. Концептуальная модель формирования конкурентоспособного столового винограда и продуктов его переработки /Методологические аспекты создания прецизионных технологий возделывания плодовых культур и винограда: материалы Международной научно-практической конференции.- Краснодар.- 2006.- т.2.- С. 21 – 23
31. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Т.Г. Причко. Сортовой конвейер столовых сортов винограда в условиях Терско - Сулакской равнины Дагестана //Методологические аспекты создания прецизионных технологий возделывания плодовых культур и винограда: материалы Международной научно-практической конференции. - Краснодар.- 2006. - т.2. - С.24 – 28.
32. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Т.Г. Причко. Толщина кожицы винограда – биологическая особенность сорта//Методологические аспекты создания прецизионных технологий возделывания плодовых культур и винограда: материалы Международной научно-практической конференции.–Краснодар.-2006.-т.2.-С.24 – 28
33. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Н.М. Хамаева. Перспективные направления развития столового виноградарства в Республике Дагестан //Научно-прикладные аспекты дальнейшего развития и интенсификации виноградо-винодельческой отрасли в связи со вступлением в ЕС и ВТО: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Махачкала. - 2006.- С.164 - 167.
34. Т.А. Исригова, М.М., Салманов, Н.М. Хамаева. Пути увеличения ассортимента и повышения пищевой ценности консервированной продукции из столового винограда//Научно-прикладные аспекты дальнейшего развития и интенсификации виноградо-винодельческой отрасли в связи со вступлением в ЕС и ВТО: Всероссийская научно-практическая конференция.–Махачкала.-2006.-С.361 - 363.
35. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Н.М. Мусаева. Проблемы сбалансированного питания//Основные проблемы, тенденции и перспективы устойчивого развития сельскохозяйственного производства: Материалы Международной научно-практической конференции.- Махачкала. - 2006. – С.245 – 246.
36. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Н.М. Хамаева. Влияние сроков сбора на урожайность, качество и сохраняемость винограда//Международная научно-практическая конференция «Основные проблемы, тенденции и перспективы устойчивого развития сельскохозяйственного производства».- Махачкала. - 2006. – С. 264-265.
37. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Н.М. Хамаева. Биологическая ценность варенья и цукатов из винограда//Международная научно-практическая конференция «Основные проблемы, тенденции и перспективы устойчивого развития сельскохозяйственного производства».- Махачкала.- 2006. – С. 265 -266.
38. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Н.М. Хамаева. Проблемы производства экологически чистого винограда и продуктов его переработки в Республике Дагестан//Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря: материалы IX Международной конференции. – Астрахань.- 2006. – С. 32 - 33.
39. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Н.М. Аливова. Пути снижения норм расхода сырья и сахара при производстве варенья из винограда//Материалы Международной научно-практической конференции, посвященный 65-летию ВГСХА «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях». – Волгоград.- 2009. – С. 337 – 340.
40. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Перспективы использования местного растительного сырья для производства экологически чистых продуктов питания на примере Республики Дагестан// Материалы международной научно-практической конференции, посвященный 65-летию ВГСХА «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях».- Волгоград. - 2009 – С. 343 – 346
41. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Обогащение хлебобулочных изделий минеральными веществами // Материалы международной научно-практической конференции, посвященный 65-летию ВГСХА «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях».- Волгоград.- 2009 – С. 340 – 343.
42. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Система производства столового винограда и продуктов его переработки.- Известия ТСХА.- 2009. – С.-
43. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Пути совершенствования производства столового винограда и продуктов его переработки в укрывной культуре в условиях Северного Дагестана//Материалы отчетной научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава, студентов и аспирантов факультета агротехнологии и товароведения ДГСХА с участием региональных Вузов ЮФО».- Махачкала.- 2009 – С. 180
44. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Использование винограда и другого плодово-ягодного сырья, произрастающего на территории РД для производства натуральных продуктов питания//Материалы отчетной научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава, студентов и аспирантов факультета агротехнологии и товароведения ДГСХА с участием региональных Вузов ЮФО». – Махачкала.- 2009– С. 182
45. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Использование вторичных ресурсов для производства продуктов питания повышенной пищевой и биологической ценностью//Материалы Международной научно-практичной конференции « Интеграция науки, образования и бизнеса для обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации». - пос. Персиановский. – 2010. - С.43-46.
46. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Использование виноградного сока для производства плодово - ягодных консервов для детского и диетического питания// Материалы Международной научно-практичной конференции, посвященной 80-летию Героя Социалистического труда, д.с.-.х.н., академику Н.А. Алиеву «Стратегия устойчивого развития и инновационные технологии в садоводстве и виноградарстве». – Махачкала. - 2010. - С.315-320.
47. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Химический состав плодово-ягодного сырья для производства консервов для детского и диетического питания//Материалы Международной научно-практичной конференции, посвященной 80-летию Героя Социалистического труда, д.с.-.х.н., академику Н.А. Алиеву «Стратегия устойчивого развития и инновационные технологии в садоводстве и виноградарстве». – Махачкала. - 2010. - С. 320-324.
48. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Оптимизация сроков уборки винограда для терско-сулакской равнины Дагестана//Материалы Международной научно-практичной конференции, посвященной 80-летию Героя Социалистического труда, д.с.-.х.н., академику Н.А. Алиеву «Стратегия устойчивого развития и инновационные технологии в садоводстве и виноградарстве». – Махачкала.- 2010.-С. 204-210.
49. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Сортовой конвейер винограда для Терско-Сулакской равнины Республики Дагестан// Материалы Международной научно-практичной конференции, посвященной 80-летию Героя Социалистического труда, д.с.-.х.н., академику Н.А. Алиеву «Стратегия устойчивого развития и инновационные технологии в садоводстве и виноградарстве».– Махачкала.- 2010.- С. 211-214.
50. Т.А. Исригова, Н.М. Мусаева, М.М. Салманов. Пищевая ценность натуральных добавок из вин ограда // «Современные проблемы, перспективы и инновационные тенденции развития аграрной науки»: материалы междун. научн.-практ. конфер. – Махачкала.- 2010. – С.509-514.
51. Т.А. Исригова, Н.М. Мусаева, М.М. Салманов. Что же такое биологически активные добавки? // «Современные проблемы, перспективы и инновационные тенденции развития аграрной науки»: материалы междун. научн.-практ. конфер. – Махачкала.- 2010. – С.515-534

в рекомендациях производству, утвержденных НТС Минсельхоза

Республики Дагестан:

52. Т.А. Исригова, М.М.Салманов. Повышение качества и пищевой ценности компотов и маринадов из винограда. Рекомендации // Махачкала. – 2005. 3,0 п.л.
53. Т.А. Исригова, М.М.Салманов, Г.А. Абдулкеримов. Повышение товарного качества и пищевой ценности столового винограда при выращивании, хранении и консервировании // Махачкала. – 2007. 2,0 п.л.
54. Т.А.Исригова,М.М.Салманов. Технологическая характеристика и внедрение в производство сортов винограда с групповой устойчивостью для длительного хранения в условиях Северного Дагестана //Махачкала. - 2005. 2,2 п.л.

в изобретениях:

55. Т.А. Исригова, М.М. Салманов. Способ консервирования плодов и ягод // Патент на изобретение № 2347505. Рег. 27.02. 2009 г.
56. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, Н.М. Мусаева. Способ приготовления диетического хлеба // Патент на изобретение № 2007130917. Рег. 10.07.2000г.
57. Т.А. Исригова, М.М. Салманов, И.А.Мусаев. Безалкогольный виноградный напиток // Патент на изобретение № 2375928. Рег. 20.12. 2009г.

в нормативно-технической документации:

Технические условия и технологические инструкции на производство новых видов консервов:

ТУ 9163-51- 00668034-07 «Варенье из винограда»;

ТУ 9163-52- 00668034-07 «Цукаты из винограда»;

ТУ 9163 -53- 00668034 -07 «Компот из винограда»;

ТУ 9163 -54 - 00668034 -07 «Виноград маринованный».