Красноярск, Россия
с 01.01.2013 по настоящее время
Красноярск, Красноярский край, Россия
Красноярск, Красноярский край, Россия
Цель исследования – сравнительный анализ различных методов предобработки для повышения эффективности выхода сока из дикорастущих ягод облепихи. Задачи: определить выход компонентов из ягод облепихи – сока, косточек, масла при различных методах предобработки; подобрать ферментные препараты для повышения эффективности выхода облепихового сока. Объект исследования – плоды дикорастущей облепихи, собранные в период технологической зрелости на территории Томской области. Плоды дикорастущей облепихи соответствовали ГОСТ 33823-2-16. Для определения выхода сока ягоды облепихи подвергали отжиму в соковыжималке. С целью повышения выхода сока использовали методы бланширование и ферментативную обработку. Ягоды облепихи помещали в пароконвектомат на 15 мин при температуре 50 °С и определяли выход сока. Ферментативную обработку проводили с использованием ферментных препаратов пектолитического и целлюлолитического действия. Были использованы ферментные препараты – пектиназа и целлюлаза. Пектиназу (полигалактуроназа) использовали с активностью 35 ед/г, оптимальный показатель рН 3,7–4,3, целлюлазу – с активностью 4000 ед/мл, оптимум рН 3,5–4,5. Установлено, что бланширование ягодного сырья повышает выход сока на 1,00 % по сравнению с прямым отжимом сока из ягод облепихи без предварительной предподготовки. Ферментативная обработка проводилась пектолитическими и целлюлолитическими ферментами при температуре 40 °С и продолжительности обработки 60 мин. Обработка ферментами пектолитического действия обеспечила наибольший выход сока из ягод облепихи и составила 79,89 % при использовании фермента в концентрации 0,1 %. Применение фермента целлюлолитического действия обеспечило наибольший выход сока из ягод облепихи (74,64 %) при концентрации фермента 0,15 %.
ягоды, облепиха, выход, компоненты, сок, прямой отжим, предобработка, прямой отжим, бланширование, концентрация, ферментативная обработка, пектолитические ферменты, целлюлолитические ферменты
Введение. Облепиха крушиновидная является распространенной культурой в естественных условиях произрастания на Кавказе, в Центральной и Средней Азии, Сибири и на Алтае и содержит в своем составе уникальные биологически активные компоненты [1–3]. В мякоти плодов облепихи установлено 12,1–17,0 % сухих веществ; 1,8–8,4 % сахаров, представленных глюкозой, фруктозой и на 8–15 % – сахарозой; 1,3–4,0 % органических кислот; 0,45 % минеральных веществ; 0,021–0,058 % дубильных веществ. Клеточные мембраны содержат значительное количество белка (24–25 %), придающего соку мутность. Семена облепихи превышают по содержанию белка зерновые культуры, а также семена подсолнечника и рапса – в среднем на 21–24 %.
Из ягод облепихи варят варенье, джем, компоты, получают облепиховое масло, сок, желе, их сушат, замораживают, готовят в сахаре, протирают в пюре. Используют продукты переработки ягод облепихи в парфюмерно-косметической промышленности (мыла, скрабы, зубные пасты и т. д.).
Однако потенциальные возможности ягод облепихи в пищевой промышленности реализованы недостаточно эффективно. Необходим новый подход к технологии переработки ягодного сырья, предусматривающий использование всех составных его частей с максимальным сохранением биологически активных веществ, содержащихся в плодах облепихи.
В связи с этим разработка комплексного использования ягод облепихи в производстве различных пищевых продуктов является актуальной задачей.
Первоначальным этапом переработки ягод облепихи является получение сока. С целью повышения выхода сока из ягод, плодов, овощей используют различные методы [4–8]. Одним из самых эффективных на настоящий момент является обработка ферментными препаратами [9, 10]. Применение ферментных препаратов является лучшим стимулятором роста продуктивности любого процесса, условием улучшения качества конечного продукта и повышения его выхода из единицы перерабатываемого сырья. При использовании ферментов значительно увеличиваются объемы получаемого сока и его концентрата, достигается высокая степень очистки соков, что важно при их концентрировании и хранении в производстве. Установлено, что предобработка ягод облепихи ферментными препаратами «Фруктоцим-Колор» и Laminex BG Glucanase Complex способствует увеличению выхода в соке токоферолов в 2,5 раза; каротиноидов – в 3,2, флавоноидных соединений – в 1,4–4,5 раза. Кроме того, были обнаружены в соке облепихи после ферментативной обработки такие вещества, как лютеин, криптоксантин, эпикатехин галлат, которые отсутствовали в соке без обработки ферментами [4, 5]. Таким образом, обработка ферментными препаратами плодово-ягодного сырья позволяет увеличить выход продукта, способствует сохранению биологически активных веществ.
Цель исследования – установить эффективный способ предобработки, обеспечивающий наибольший выхода сока из дикорастущих ягод облепихи.
Задачи: определить выход из ягод облепихи – сока, косточек, масла; установить влияние различных методов предобработки ягод облепихи на выход компонентов ягодного сырья.
Объекты и методы. Объектом исследования были плоды дикорастущей облепихи, собранные в период технологической зрелости на территории Томской области. Плоды дикорастущей облепихи соответствовали ГОСТ 33823-2-16. Для определения выхода сока ягоды облепихи подвергали отжиму в соковыжималке. С целью повышения выхода сока использовали методы бланширование и ферментативную обработку. Ягоды облепихи помещали в пароконвектомат на 15 мин при температуре 50 °С и определяли выход сока. Ферментативную обработку проводили с использованием ферментных препаратов пектолитического и целлюлолитического действия. Были использованы ферментные препараты – пектиназа и целлюлаза. Пектиназу (полигалактуроназу) использовали с активностью 35 ед/г, оптимальный показатель рН 3,7–4,3, целлюлазу – с активностью 4000 ед/мл, оптимум рН 3,5–4,5.
Результаты и их обсуждение. Выход компонентов из ягод облепихи при прямом отжиме и бланшировании приведен в таблице 1.
Таблица 1
Выход компонентов из ягод облепихи при различных способах обработки
|
Компонент |
Выход, % |
|
|
Отжим |
Бланширование |
|
|
Сок ягод облепихи |
71,20 |
72,21 |
|
Ягодные выжимки |
27,17 |
27,18 |
|
Потери |
1,63 |
0,62 |
На основании полученных результатов установлено, что выход сока из ягод облепихи прямым отжимом без предварительной подготовки составил 71,20 %; ягодных выжимок – 27,17; потери – 1,63 % (см. табл. 1). При обработке ягодного сырья методом бланширования при температуре 50 °С и продолжительности обработки в течение 15 мин в пароконвектомате выход сока составил 72,21 %, ягодных выжимок – 27,18; потери – 0,62 %. В процессе нагревания растительного сырья белки протоплазмы коагулируются и обезвоживаются, что приводит к увеличению клеточной проницаемости и соответственно повышению выхода ягодного сока.
Ягоды облепихи содержат пектиновые вещества, препятствующие выходу сока. Ферментативная обработка проводилась пектолитическими и целлюлолитическими ферментами при температуре 40 °С и продолжительности обработки 60 мин. Полученные результаты по выходу компонентов после ферментативной обработки ягод облепихи при различных концентрациях ферментных препаратов пектолитического и целлюлолитического действия приведены в таблице 2.
Таблица 2
Выход компонентов из ягод облепихи при ферментативной обработке
|
Компонент |
Выход, % |
|
|
Пектиназа |
Целлюлаза |
|
|
Концентрация фермента 0,05 % |
||
|
Сок ягод облепихи |
77,13 |
71,57 |
|
Ягодные выжимки |
21,28 |
26,96 |
|
Потери |
1,60 |
1,47 |
|
Концентрация фермента 0,1 % |
||
|
Сок ягод облепихи |
79,89 |
73,50 |
|
Ягодные выжимки |
18,52 |
25,50 |
|
Потери |
1,59 |
1,00 |
|
Концентрация фермента 0,15 % |
||
|
Сок ягод облепихи |
79,38 |
74,64 |
|
Ягодные выжимки |
19,59 |
24,40 |
|
Потери |
1,03 |
0,96 |
Обработка ферментами пектолитического действия обеспечила наибольший выход сока из ягод облепихи и составила 79,89 % при использовании фермента в концентрации 0,1 %. Максимальный выход сока из ягод облепихи (74,64 %) наблюдался при применении фермента целлюлолитического действия при его концентрации 0,15 %.
Таким образом, бланширование ягод облепихи способствовало повышению выхода сока из ягод облепихи на 1,00 %; ферментативная обработка пектолитическими ферментами – на 8,69; целлюлолитическими – на 3,44 % по сравнению с прямым отжимом сока из ягод облепихи.
Заключение. Определен выход компонентов из ягод облепихи при различных способах предобработки. Установлено, что бланширование ягодного сырья повышает выход сока на 1,00 %, ферментативная обработка пектолитическими ферментами при использовании фермента в концентрации 0,1 % – на 8,69 %, целлюлолитическими при концентрации фермента 0,15 % – на 3,44 % по сравнению с прямым отжимом сока из ягод облепихи. Таким образом, самым эффективным способом по повышению выхода сока из ягод облепихи является обработка ферментами пектолитического действия.
1. Малахова Т.В. Комплексная переработка плодов облепихи // Научное творчество молодежи – лесному комплексу России: мат-лы VIII Всерос. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов и конкурса по программе «Умник». Екатеринбург, 2012. Ч. 2. С. 249–251.
2. Мустафаева К.К., Касьянов Г. И., Джаруллаев Д.С. Технология переработки плодов облепихи с использованием ЭМП СВЧ и СО2-экстракции: монография. Махачкала, 2011. 100 с.
3. Кольтюгина О.В. Исследование химического состава плодов облепихи и возможности ее использования в продуктах питания // Вестник Алтайского аграрного университета. 2012. № 1. С. 82–84.
4. Дикарева Ю.М. Совершенствование технологии сока из ягод облепихи для повышения пищевой ценности и применения в кондитерской промышленности: автореф. дис. ... канд. техн. наук. М., 2012. С. 5.
5. Индустрия питания. URL: http://inpit.ru/news/ 578.
6. К вопросу комплексной переработки плодов облепихи / Т.И. Котова [и др.] // Био-Азия 2021: мат-лы 3-го Междунар. биотехнологического симпозиума. Барнаул, 2021. С. 194–200.
7. Пат. RU № 2610311 С1. Способ производства сока из сортов мелкоплодных яблок и ягод облепихи Восточной Сибири / Беляев А.А., Величко Н.А., Авдиенко Н.И. № 2015139776. Заявл. 18.09.2015, опубл. 09.02.2017, Бюл. 4.
8. Пат. RU №2683217. Способ получения плодоовощного напитка с использованием дикорастущих ягод Сибири / Овчаренко А.С., Иванова О.В., Величко Н.А. № 2017137185. Заяв. 23.102017; опубл. 17.04.2019, Бюл. 11.
9. Исмагилова Л.Р., Быков А.В. Перспективы использования ферментных препаратов в производстве соков // Мат-лы Всерос. науч.-метод. конф. / Оренбур. гос. ун-т. Оренбург, 2014. С. 1217–1220.
10. Алексеенко Е.В., Быстрова Е.А., Дикарева Ю.М. Исследование влияния предварительной обработки ягод брусники с применением композиции ферментных препаратов на химический состав сока // Вестн. ВГУИТ. 2017. № 1. С. 282–289.
