Анотація до роботи:

Крячко Т.В. Розробка технології функціональних антоціанових добавок з використанням процесів механоактивації та заморожування – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18. 13 – технологія консервованих та охолоджених харчових продуктів. – Одеська національна академія харчових технологій Міністерства освіти і науки України, Одеса, 2009.

Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці нового способу консервування і технології виробництва і зберігання консервованих дрібнодисперсних порошкоподібних функціональних антоціанових добавок з ЧГ і ЧС, а також їх використанню під час виготовлення вітамінізованих продуктів оздоровчого харчування. Показано можливість та доцільність використання швидкого заморожування із застосуванням газоподібного азоту перед сушінням, процесів механоактивації – дрібнодисперсного подрібнення (без застосування холоду) – альтернативного кріогенному як способів високого ступеня збереження вітамінів, антоціанових барвних речовин та інших БАР вихідної сировини при отриманні консервованих продуктів – функціональних дрібнодисперсних порошкоподібних антоціанових добавок з ягід ЧГ та ЧС і розроблено безвідхідну технологію їх отримання, що дозволяє не тільки зберегти всі БАР, але й сприяє їх більш повному вилученню з сировини.

Розроблено технологію антоціанових добавок з ягід ЧГ та ЧС із використанням процесів механоактивації та заморожування. Експериментально визначені та обґрунтовані раціональні режимні параметри технології. Вивчено якість антоціанових добавок в процесі виробництва та зберігання. Розроблено рецептури і технологічні схеми вітамінізованих сиркових десертів і продуктів швидкого приготування з використанням антоціанових добавок з ягід у комплексі з фітодобавками із ПАРС, що мають імуномодулюючу дію. Розроблено та затверджено нормативну документацію на антоціанові добавки з ягід, проведено їх медико-біологічні дослідження та клінічні випробування та апробацію нової технології в промислових умовах.

1. На підставі проведених теоретичних і експериментальних досліджень науково обґрунтовано та розроблено новий спосіб консервування з використанням швидкого заморожування із застосуванням газоподібного азоту перед сушінням, процесів механоактівації - дрібнодисперсного подрібнення (без застосування холоду) – альтернативного кріогенному як способів високого ступеня збереження вітамінів, антоціанових барвних речовин та інших БАР вихідної сировини при отриманні антоціанових добавок з ягід ЧГ і ЧС у формі дрібнодисперсних порошків.

2. Встановлено, що заморожування ягід перед сублімаційним сушінням зі швидкістю 2...5⁰ С/хв із застосуванням газоподібного азоту до температури мінус 30⁰ С сприяє повному збереженню антоціанових барвних речовин і L-аскорбінової кислоти, при традиційному заморожуванні втрати БАР складають 40...42 %.

3. Встановлено закономірності впливу сублімаційного сушіння заморожених з різними швидкостями перед сушінням (0,2⁰ С/хв, 2...5⁰ С/хв) ягід ЧГ та ЧС до кінцевої температури мінус 30⁰ С та заморожування ягід на мікроорганізми ЧГ і ЧС. Показано, що процес сублімаційного сушіння спричиняв більш значну ушкоджуючу дію на мікроорганізми (зниження кількості мікроорганізмів складало 62…70 %), ніж процес заморожування (зниження кількості мікроорганізмів складало 7...11 %). За даними електронно-мікроскопічних досліджень найбільш ушкоджуючим для мікроорганізмів є швидкий режим охолодження (2...5⁰ С/хв) перед СС, ніж повільний (0,2⁰ С/хв).

4. Встановлено, що процес дрібнодисперсного подрібнення супроводжується процесами механодеструкції та активації, що призводить не тільки до повного зберігання БАР, але й до їх більш повного вилучення із сировини. Так, масова частка антоціанових пігментів у порошках збільшується на 74...80 %, катехінів – на 70...85 %, флавонолових глікозидів – на 68...75 %, оксикоричних кислот – на 71...80 %, аскорбінової кислоти – на 20...32 % порівняно з вихідною сировиною та розкрито механізм цього процесу.

5. Показано, що форма спектрів поглинання та спектрів флуоресценції низькомолекулярних фенольних сполук (антоціанів, катехінів, флавонолових глікозидів) висушеної сировини та подрібненої однакова, а інтенсивність значно вище в екстрактах дрібнодисперсних порошків з ягід ЧГ та ЧС (розмір часток 5...20 мкм), що свідчить про підвищене вилучення БАР з порошків у розчин.

6. Показано, що порівняно з вихідною сировиною під час дрібнодисперсного подрібнення ЧС і ЧГ сублімаційного сушіння відбувається зменшення масової частки целюлози (на 10...12 %) і збільшення вмісту продуктів її механічної деструкції – загальних цукрів (на 5,5...6,5 %). Паралельно відбувається збільшення масової частки вільних амінокислот і простих пептидів на 98…120 %, а також зменшення протопектину (на 5,6...7,1 %) і збільшення розчинного пектину.

7. Розроблено безвідхідну технологію консервованих дрібнодисперсних порошкоподібних функціональних добавок з розміром часток в 10-15 разів менше порівняно з традиційними порошками, яка від загальноприйнятих відрізняється використанням швидкого заморожування перед сушінням із застосуванням газоподібного азоту та процесів механоактивації – дрібнодисперсного подрібнення (без застосування холоду) – альтернативного кріогенному, що дозволяють не лише зберегти всі БАР, але й сприяють їх більш повному вилученню із сировини. Експериментально визначені та обґрунтовані раціональні режимні параметри технології.

8. Показано, що отримані за новою технологією консервовані антоціанові добавки з ЧГ і ЧС, є складними багатокомпонентними системами з високою барвною здатністю і відрізняються високим вмістом БАР: особливо антоціанових барвних речовин – 14,4...26,4 %, L-аскорбінової кислоти – 496,9…1206,7 мг у 100 г, а також низькомолекулярних фенольних сполук, дубильних, пектинових, мінеральних речовин і цукрів; за хімічним складом нові антоціанові добавки з ягід перевершують відомі закордонні аналоги; виявлені їх антибактеріальні та фунгіцидні властивості на біотестсистемах мікроорганізмів та грибів. Експрес-методом біотестування показано, що дрібнодисперсні порошки з ЧС і ЧГ порівняно з традиційно грубоподрібненими свіжими ягодами і порошками знаходяться в більш легкозасвоюваній формі (у 2...3 рази вище). Вони зберігають свою якість протягом 12 місяців

9. Розроблено рецептури та технологічні схеми вітамінізованих продуктів швидкого приготування і сиркових десертів з використанням антоціанових добавок з ягід ЧГ і ЧС у поєднанні з фітодобавками з пряно-ароматичної рослинної сировини. Розроблено та затверджено нормативну документацію на «Барвники-наповнювачі з чорноплідної горобини і чорної смородини» (ТУУ 15.3-01566330-143-2003). Проведені медико-біологічні дослідження та клінічні випробування нових антоціанових добавок, проведено апробацію нової технології у виробничих умовах в НВФ «ФІПАР», НВП «Кріас-1», ЗАТ «Фіторія» (м. Харків), ДП «Імпульс» (м. Переяслав-Хмельницький), а також продуктів оздоровчого харчування з їх використанням в ЗАТ «Фіторія» (м. Харків). Економічний ефект від впровадження 1 т порошкоподібних антоціанових добавок з чорноплідної горобини і чорної смородини складе 8,277 тис. грн. і 12,367 тис. грн. відповідно (у цінах на 12.2007 р.).

Публікації автора:

1. Новые технологии антоциановых добавок / [Павлюк Р. Ю., Яницкий В. В., Крячко Т. В.
   и др.] / Серия «Новое в технологии консервирования»– Харьков : ХГУПТ, 2008. – 261 с.

2. Вплив процесів подрібнення на зберігання барвних та біологічно активних речовин для отримання БАД із чорноплідної горобини / [Р. Ю. Павлюк, Т. В. Крячко, Л. О. Чуйко та ін.] // Прогресивні ресурсозберігаючі технології та їх економічне обґрунтування у підприємствах харчування. Економічні проблеми торгівлі: Зб. наук. пр. : у 2-х ч. / ХДУХТ – Харків, 2003. – Ч. 1. – С. 99 – 104.

3. Вплив заморожування та сублімаційного вакуумного сушіння на мікроорганізми в технології БАД із чорноплідної горобини та чорної смородини / [Р. Ю. Павлюк, Т. В. Крячко,
   Л. М. Соколова та ін.] // Прогресивні ресурсозберігаючі технології та їх економічне обґрунтування у підприємствах харчування. Економічні проблеми торгівлі: Зб. наук. пр. : у 2-х ч. / ХДУХТ – Харків, 2004. – Ч. 1. – С. 145 – 153.

4. Исследование влияния приема витаминных БАД из ягод и каротинсодержащих овощей на показатели иммунитета / [Л. И. Симонова, В. В. Погарская, Т. В. Крячко и др.] // Вісник
   НТУ «ХПІ»: Зб. наук. пр. – Тематичний випуск «Нові рішення в сучасних технологіях». – Харків, 2004. – № 47 – С. 122 – 126.

5. Влияние мелкодисперсного измельчения на антоцианово-фенольный комплекс ягод при получении БАД по безотходной технологи / [Р. Ю. Павлюк, Л. М. Соколова, Т. В. Крячко и др.] // Науковий вісник ПУСКУ. – Серія «Технічні науки». – Полтава, 2004. – Вип. 4. – № 2 (13). – С. 128 – 132.

6. Вплив дрібнодисперсного подрібнення на біополімери при отриманні БАД із натуральних вітаміноносіїв та їх засвоюваність / [Р. Ю. Павлюк, Л. М. Соколова, Т. В. Крячко та ін.] // Вісник НТУ «ХПІ»: Зб. наук. пр. – Тематичний випуск «Нові рішення в сучасних технологіях». – Харків, 2005. – № 43. – С. 101 – 105.

7. Павлюк Р. Ю. Нові вітамінні БАД-барвники із ягід / Р. Ю. Павлюк, Л. М. Соколова,
   Т. В. Крячко // Прогресивні техніка і технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі: Зб. наук. пр. / ХДУХТ – Харків, 2005. – Вип. 2. – С. 109 – 115.

8. Крячко Т. В. Особливості хімічного складу дрібнодисперсних порошкоподібних БАД-барвників із ягід, отриманих за безвідхідною технологією / Т. В. Крячко // Прогресивні техніка і технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі: Зб. наук. пр. / ХДУХТ – Харків, 2005. – Вип. 2. – С. 159 – 164.

9. Павлюк Р. Ю. Вплив дрібнодисперсного подрібнення на антоціановий пігментний комплекс порошкоподібних барвників-БАД з ягід / Р. Ю. Павлюк, Л. М. Соколова, Т. В. Крячко // Наукові праці ОНАХТ. – Одеса, 2006. – Вип. 28. – Т. 1. – С. 156 – 159.

10. Павлюк Р. Ю. Вплив різних швидкостей заморожування ягід на збереження антоцианів та L-аскорбінової кислоти / Р. Ю. Павлюк, Л. М. Соколова, Т. В. Крячко // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі: Зб. наук. пр. / ХДУХТ – Харків, 2006. – Вип. 2 (4). – С.42 – 47.

11. Павлюк Р. Ю. Вивчення антибактеріальних властивостей вітамінних функціональних консервованих БАД-барвників з ягід / Р. Ю. Павлюк, Т. В. Крячко, С. С. Стоєв // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі: Зб. наук. пр. / ХДУХТ – Харків, 2006. – Вип. 2 (4). – С. 57 – 61

12. Безотходная технология получения порошкообразных витаминных БАД из ягод /
    [Р. Ю. Павлюк, Т. В. Крячко, Л. А. Чуйко и др.] // Наука і соціальні проблеми суспільства: медицина, фармація, біотехнологія : III Міжнар. наук.-практ. конф. – Харків, 2003. – Ч. II – С. 274.

13. Новые антиоксидантные добавки из лекарственного и пряно-ароматического растительного сырья / [В. В. Погарская, О. Г.Аида, Т. В. Крячко и др.] // Наука і соціальні проблеми суспільства: медицина, фармація, біотехнологія : III Міжнар. наук.-практ. конф. – Харків, 2003. – Ч. II – С. 280.

14. Розробка безвідхідної технології отримання мультивітамінних дрібнодисперсних порошкоподібних БАД із чорноплідної горобини та чорної смородини / [Р. Ю. Павлюк, В. В. Яницький, Т. В. Крячко та ін.] // Управлінські та технологічні аспекти розвитку підприємств харчування та торгівлі : Міжнар. наук.-практ. конф. – Харків, 2003. – С. 157 – 159.

15. Нова безвідхідна технологія отримання мультивітамінних порошкоподібних БАД із чорноплідної горобини та сиркових виробів на їх основі / [Р. Ю. Павлюк, Т. В. Крячко, В. В. Яницький та ін.] // Розроблення та виробництво продуктів функціонального харчування, інноваційних технології та конструювавння обладнання для перероблення сільгоспсировини, культура харчування населення України : Міжнар. наук.-практ. конф. – Київ, 2004. – № 15. – С. 57 – 58.

16. Разработка безотходной холодильной технологии мелкодисперсных порошкообразных красителей-БАД из ягод / [Р. Ю. Павлюк, Г. И. Максименко, Т. В. Крячко и др.] // Сучасні проблеми холодильної техніки і технології : 4-а Міжнар. наук.-техніч. конф. – Одеса, 2005. – С. 111-113.

17. Влияние мелкодисперсного измельчения на антоциановый пигментный комплекс порошкообразных красителей-БАД из ягод / [Р. Ю. Павлюк, Т. В. Крячко, Л. М. Соколова и др.] // Харчові технології – 2005 : Міжнар. наук.-практич. конф. – Одеса, 2005. – С. 17.

18. Новые технологии функциональных консервированных оздоровительных добавок – антоциановых красителей из натуральных витаминоносителей / [Р. Ю. Павлюк, Т. В. Крячко,
    Л. М. Соколова и др.] // Наука і соціальні проблеми суспільства: харчування, екологія, демографія: IV Міжнар. наук.-практич. конф. : матеріали у 2-х ч. – Харків, 2006. – Ч. 1 – С. 330-332.

19. Стабілізація та зберігання антоціанів та L-аскорбінової кислоти при переробці ягід / [Р. Ю. Павлюк, В. В. Яницький, Т. В. Крячко та ін.] // Харчові технології – 2006 : II Міжнар. наук.-практ. конф. – Одеса, 2006. – С. 54.

20. Функціональні оздоровчі молочні продукти з використанням вітамінних БАД із ягід імуномодулюючої дії / [Р. Ю. Павлюк, В. В. Яницький, Т. В. Крячко та ін.] // Харчові технології – 2006 : II Міжнар. наук.-практ. конф. – Одеса, 2006. – С. 100.

21. Павлюк Р. Ю. Вітамінізовані функціональні продукти швидкого приготування з використанням рослинних БАД / Р. Ю. Павлюк, Т. В. Крячко, В. В. Яницький // Стратегічні напрямки розвитку підприємств харчових виробництв, ресторанного господарства і торгівлі : Міжнар. наук.-практ. конф. : тези у 2-х ч. – Харків, 2007. – Ч. 1. – С. 131 – 132

22. Новые функциональные консервированные натуральные красители-БАД / [Р. Ю. Павлюк, Т. В. Крячко, В. В. Яницкий и др.] // Стратегічні напрямки розвитку підприємств харчових виробництв, ресторанного господарства і торгівлі : Міжнар. наук.-практ. конф. : тези у 2-х ч. – Харків, 2007. – Ч. 1. – С. 125-126.

23. Павлюк Р. Ю. Вплив високих швидкостей заморожування та сублімаційного сушіння на вегетативні форми мікроорганізмів ягід / Р. Ю. Павлюк, В. В. Яницький, Т. В. Крячко // Сучасні проблеми холодильної техніки і технології : VI Наук.-техн. конф. – Одеса, 2007. – С. 111-112.

Особистий внесок:

1. проведення літературного пошуку та експериментальних досліджень, обробка, обґрунтування та узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до друку [1, 3, 11, 19, 23];

2. участь у експериментальних дослідженнях, узагальнення та систематизація отриманих даних, підготовка матеріалів до друку [2, 4-10, 12-18, 20-22].