РОЗДІЛ 2
ОБ'ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Методологічні основи та взаємозв'язок етапів вирішення проблеми
Головну задачу досліджень складає перетворення компонентів яблучного соку при його виробництві, яке призводить до утворення темнозабарвлених сполук, зниження біологічної та товарної цінності продукту.
У зв'язку з цим необхідно було провести аналіз літературних джерел за цією проблемою.
Узагальнення фундаментальних робіт відомих вчених Марха А.Т., Рогачова В.І., Гельфанда С.Ю., Скорікової Ю.Г., Безусова А.Т., Капрельянца Л.В., Пилипенко Л.М., Павлюк Р.Ю., Тележенко Л.М. і інших стає очевидним, що перспективним напрямком удосконалення технології концентрування яблучного соку, є зменшення ступеню потемніння за рахунок ферментативних та неферментативних процесів, зниження ступеню концентрування, вдосконалення процесу освітлення соку.
Інформаційні дослідження проведені за цією проблемою дозволили висунути наступну наукову гіпотезу:
- запобігання небажаних перетворень при виробництві концентрованого яблучного соку досягається шляхом регулювання кислотності і зниження ступеню концентрування та вдосконалення процесу освітлення соку.
На підставі висунутої гіпотези сформульована мета досліджень.
Метою досліджень є удосконалення технології виготовлення концентрованого яблучного соку, підвищення його якості шляхом запобігання утворенню темнозабарвлених сполук в готовому продукті під час технологічної обробки та при зберіганні.
Відповідно до поставленої мети визначено наступні задачі:
- провести аналіз змін показників якості яблучного соку при його виробництві та концентруванні;
- дослідити вплив різних факторів на накопичення оксиметилфурфуролу при концентруванні яблучного соку;
- вивчити вплив розкиснення надлишку кислот яблучного соку на його потемніння;
- обґрунтувати способи запобігання потемнінню концентрованого яблучного соку;
- дослідити механізм утворення фурфуролу у ферментативно освітлених яблучних соках;
- розробити методи удосконалення технології виробництва яблучного соку;
- розрахувати економічні показники і запропонувати способи підвищення ефективності фінансових результатів від впровадження розробок.
Визначені основні напрямки проведення наукових і експериментальних досліджень та методологічний підхід до виконання поставлених задач.
Схему напрямків досліджень наведено на рис.2.1.
2.2. Характеристика об'єктів та загальна методика досліджень
Програма досліджень, яка реалізує сформульовану концепцію включає три основні етапи.
На першому етапі вивчали вплив хімічного складу сировини та соку на утворення у ньому темнозабарвлених сполук, ферментативне окиснення біологічно активних речовин яблучного соку, неферментативні реакції з утворенням оксиметилфурфуролу, вплив масової частки розчинних сухих речовин у готовому продукті на зміну показників кольору, залежність якості яблучного соку від виду та масової частки у ньому біополімерів, вплив продуктів розпаду вуглеводів на здатність відновленого соку до бродіння.
Необхідність у таких дослідженнях обумовлена численними протиріччями у формуванні якості готового продукту, які виявлені при проведенні моніторингу традиційної технологічної схеми.
На другому етапі передбачали аналітичне, експериментальне та теоретичне обґрунтування заходів та способів спрямованих на вдосконалення технології концентрованого яблучного соку. Критерієм оцінки якості соків і концентратів на
Рис.2.1 Програма та головні напрямки досліджень
різних етапах технологічної обробки був колір, зміна вмісту фенольних сполук, аскорбінової кислоти та інших хімічних сполук яблучного соку і масова частка оксиметилфурфуролу.
Порівняння заходів для попередження ферментативних окисних перетворень дозволило рекомендувати розчин кухонної солі у концентрації допорогової смакової чутливості. Регулювання кислотності соку та його розкислення до певного рівня титрованих кислот дозволило знизити інтенсивність накопичення ОМФ. Рекомендації по проведенню вилучення соку та вдосконалення процесу освітлення дозволили сповільнити утворення темнозабарвлених сполук у готовому продукті.
На третьому етапі досліджень у лабораторних та виробничих умовах відпрацьовували технологічні схеми виробництва концентрованого яблучного соку. Вибирали режимні параметри процесу, контролювали якість продукту, визначали умови його зберігання. Розроблено проект нормативної та технологічної документації "Сік яблучний концентрований "Янтар".
2.3. Методи дослідження
Експериментальні дослідження проводили на кафедрі консервування Одеської національної академії харчових технологій. Визначення фізико-хімічних показників вихідної сировини, а також на етапах технологічного процесу і готових продуктів проводили експериментальним шляхом з використанням сучасних методів, які стандартизовані або модифіковані.
2.3.1. Методи фізико-хімічних досліджень. Відбір проб з сировини, напівфабрикатів та готового продукту і підготовку до аналізу проводили згідно з ГОСТ 26313 - 84, ГОСТ 26671 - 85 [133, 134].
В досліджуваних зразках визначали наступні показники:
- масову частку розчинних сухих речовин - рефрактометричним методом за ГОСТ 28562 - 90 [135],
- сухі речовини або вологу за ГОСТ 28561 - 90 [136],
- активну кислотність (рН) - потенціометричним методом за допомогою іономіра ЕВ-74 за ГОСТ 26188 - 84 [137],
- масову концентрацію титрованих кислот (в перерахунку на яблучну кислоту) - методом об'ємного титрування за ГОСТ 25555.0 - 82 (стандарт СЕВ 3010-81) [138],
- масову частку яблучної кислоти у соці визначали за методом [151], який дозволяє визначити вміст цієї кислоти у присутності інших органічних кислот. Основою методу є специфічна реакція окисненої похідної яблучної кислоти із динітрофенілгідразином.
Яблучна кислота окиснюється бромом, отриманий продукт переносили із водяною парою у розчин парадинітрофенілгідразину, з яким окисне