Автореферат: Экологическое обоснование применения дальневосточного растительного сырья для создания натуральных функциональных соков

[Введите текст]

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ НАТУРАЛЬНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СОКОВ

Казанцева Мария Александровна

03.02.08 - экология (биология)

Хабаровск 2012

Работа выполнена в лаборатории плодоводства ГНУ дальневосточного научно-исследовательского института сельского хозяйства РАСХН

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты:

Киселев Евгений Петрович

доктор сельскохозяйственных наук, академик РАСХН,

Приамурский институт агроэкономики и бизнеса, заведующий кафедрой

Антонова Любовь Алексеевна

кандидат биологических наук,

Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, старший научный сотрудник

Ведущая организация: ГНУ Приморский научно-исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН (г. Уссурийск)

Защита состоится «26» апреля 2012 года, в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 005.019.01 при Институте водных и экологических проблем ДВО РАН по адресу: 680000, г. Хабаровск, ул. Ким Ю Чена, 65

факс: (4212) 32-57-55

E-mail: amur21@ivep.as.khb.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института водных и экологических проблем ДВО РАН

Автореферат разослан « » марта 2012 года

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук Н.А. Рябинин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы работы. Реализуемый в Хабаровском крае ассортимент плодовой продукции ограничен и не обеспечивает потребности населения даже в летне-осенний сезон. Свежая продукция представлена импортными плодами, завозимыми из КНР, США, Австралии, стран Северной Америки, Японии, Кореи. Ведущее место занимает продукция из КНР, составляющая в сезон 33,4% импорта, 51,8% - в межсезонье. Местная продукция появляется только в период массового сбора, что не только не удовлетворяет спрос потребителей, но и не позволяет заложить плоды на хранение для регулярных поставок в межсезонье.

Исследования соковой продукции показали, что ассортимент широкий и насчитывает более 20 наименований соков, большинство из которых являются восстановленными или произведенными на основе сухого импортного сырья с добавками подкислителей и ароматизаторов. Наиболее ценные соки прямого отжима на основе натурального растительного сырья практически не представлены. В настоящее время отмечается тенденция повышения интереса потребителей к экологически чистым натуральным пищевым продуктам. Анализ продукции по химическому составу, его изменению в процессе хранения, содержанию биологически активных и минеральных веществ до сих пор в крае не проводился. Наши исследования направлены на возможность получения новых экологически чистых видов гармоничных по пищевой и биологической ценности соков, содержащих дефицитные в регионе микроэлементы.

Цель работы. Выявление физико-химических свойств плодовой продукции, особенностей динамики в процессе хранения и создание на её основе натуральных соков с повышенным содержанием биологически-активных и минеральных веществ.

Для достижения цели ставились следующие задачи:

1. Исследовать физико-химический состав и показатели безопасности импортного растительного сырья, установить уровень содержания в нем микроэлементов йода, фтора и селена, определить потери биологически активных веществ в процессе хранения.

2. Выявить региональное растительное сырье для обогащения натуральных купажированных соков, определить в нем содержание микроэлементов йода, фтора и селена.

3. Установить физико-химический состав и показатели безопасности обогащающего материала и определить сохранение биологически-активных и минеральных веществ в процессе хранения.

4. Исследовать сбалансированность готового продукта по химическому составу и сохраняемости вносимых добавок, оценить его функциональную значимость.

Основные положения работы, выносимые на защиту:

- Содержание дефицитных на Дальнем Востоке микроэлементов в импортном растительном сырье низкое, но по физико-химическому составу и показателям безопасности оно пригодно для получения натуральных соков.

- Установлено, что для повышения функциональных показателей качества натуральных соков может быть использовано местное растительное сырье с повышенным содержанием йода, фтора и селена.

- Экспериментально установлены сроки хранения, при которых сырье, обогащающий материал и готовый продукт не теряют своих функциональных качеств.

Научная новизна работы. Впервые в регионе проведен анализ качества, экологической безопасности и сохраняемости импортных зимних яблок и натуральных соков. Обоснован выбор дальневосточного растительного сырья для обогащения соков дефицитными на Дальнем Востоке микроэлементами (селен, йод и фтор). Установлено влияние условий хранения на изменение качества сырья и готовой продукции; определены предельные сроки хранения продуктов.

Впервые определена экологическая безопасность натуральных соков, обогащенных минеральными веществами. Показано, что обогащенные натуральные соки обладают лечебно-профилактическим действием, а также сохраняют положительный эффект вносимой добавки. Предложена модель коррекции дефицита микроэлементов при применении натуральных купажированных соков, которая может быть положена в основу разработки однородных групп продуктов, обогащенных микроэлементами.

Практическая значимость работы. На основании проведенных исследований установлены показатели качества и экологической безопасности импортного и местного растительного сырья, установлены сроки годности, разработаны рецептуры экологически чистых натуральных яблочных соков, экспериментально подтверждена и обоснована функциональная эффективность натуральных соков, выпущена опытная партия натуральных купажированных яблочных соков.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и представлялись на конференциях различного уровня: «Устойчивость и безопасность в экономике, праве, политике стран Азиато-Тихоокеанского региона» (Хабаровск, 2005); V Казьминских чтениях «Современное научное обеспечение дальневосточной аграрной отрасли» (Хабаровск, 2007); «Современные проблемы регионального развития» (Биробиджан, 2008); «Студенческая весна - 2009» (Хабаровск, 2009); «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг» (Орел, 2009); на Чаяновских чтениях «Стратегия развития кооперации в России» (Москва, 2009); «Проблемы рационального использования природного и техногенного сырья Баренцева региона в технологии строительных и технических материалов» (Архангельск, 2010); «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук» (Кемерово, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ, в том числе четыре работы в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Получены положительные решения на выдачу двух патентов РФ по материалам заявок на изобретение: «Напиток безалкогольный “Вкус здоровья”» и «Напиток безалкогольный “Ягодная симфония”».

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и четырех приложений. Основной текст изложен на 144 страницах, содержит 27 таблиц и 27 рисунков. Список используемой литературы включает 222 источника, в том числе 18 на иностранных языках.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю - д-ру с.-х. наук, профессору Ярушину А.М. за общее руководство, поддержку, понимание, заботу; академику РАСХН Киселеву Е.П. за ценные замечания по данным диссертационных исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ. Изложена актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, обоснована научная новизна и практическая значимость работы. плодовый продукция яблочный растительный

Глава 1. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ ПЛОДОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Представлен обзор и проведен анализ отечественной и зарубежной литературы по теме исследования. Дан анализ импортных зимних яблок; рассмотрены их сортовые аспекты и биохимические свойства, изменение показателей качества в процессе хранения. Освещены вопросы экологической безопасности. Обозначена проблема дефицита минеральных веществ в питании человека. Проанализирован современный ассортимент соков; перспективы использования местного растительного сырья, накапливающего дефицитные для местности макро- и микроэлементы, в производстве соков.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Подробно изложены объекты и методы исследований; организация и постановка эксперимента, исходя из поставленных задач исследования. Общая схема исследований приведена на рис. 1.

Схема исследований

На первом этапе определен химический и микроэлементный состав, экологическая безопасность импортных зимних яблок; проведена идентификация; установлены сроки хранения. На основании полученных данных обоснована необходимость разработки новых видов экологически чистых яблочных соков. Исследовано качество и экологическая безопасность соков из яблок разных сроков хранения.

Второй этап посвящен разработке рецептур и технологии яблочных соков. С этой целью анализировано качество и экологическая безопасность местного растительного сырья для обогащения яблочных соков. Отобраны плодово-ягодные растения, способные накапливать макро- и микроэлементы, биологически-активные вещества; витамины, исследовали их в хранении.

На третьем этапе дана оценка качества и экологической безопасности новых видов яблочных соков. Проведены исследования их органолептических, физико-химических показателей качества, выполнен микробиологический анализ, оценена экологическая безопасность. На основании потребительских свойств соков установили регламентируемые показатели качества и сроки хранения.

На завершающем этапе дали обоснование экологической целесообразности разработки купажированных соков; рассчитали стоимость и конкурентоспособность новых купажированных яблочных соков функционального назначения.

На разных этапах работы объектами исследований являлись:

- сорта импортных яблок поздних сроков созревания: Зимнее (Guo guang), Сакура (Fu Jin), Фуше (Fu Shi), Гранатовое (Hao Na Jin), Ранет (Hai hong), Банановое (Huang Jin Shui), Ренет Симиренко (Hung hou), Подарочный (Hong Xiang Jiao), Гала (Gala), Гренни Смит (Granny Smith) и Делишес-Ред (Red-Delicious);

- продукты переработки плодов яблони - натуральные неосветленные соки без мякоти и натуральные соки с мякотью, изготовленные из яблок разных сроков хранения;

- легкодоступное и широко распространенное в Хабаровском крае растительное сырье, используемое для купажирования яблочных соков: лимонник китайский (Schisandra chinensis (Turcz.) Baill.), шиповник иглистый (Rosa acicularis Lindl.), земляника крупноцветковая (Fragaria grandiflora Ehrh.), боярышник (Crataegus dahurica Koehne ex C.K. Schneid.), калина Саржента (Viburnum sargentii Koehne) и лист смородины черной (Ribes nigrum L.).

При выполнении работы использовали органолептические и физико-химические методы (титриметрический, рефрактометрический, йодометрический, атомно-абсорбционный, комплексонометрический, спектрофотометрический, метод Къельдаля и другие); общепринятые методы определения экологической безопасности и микробиологических исследований сырья и готовой продукции по СанПиН 2.3.2 1078-01 «Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов». Руководствовались Федеральными законами «О качестве и безопасности пищевых продуктов» и «Технический регламент на соковую продукцию из фруктов и овощей».