Анотація до роботи:

Рябець О.Ю. Технологія аналогу ікри чорної з використанням альгінату натрію. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.16 – технологія продуктів харчування. – Харківський державний університет харчування та торгівлі Міністерства освіти і науки України, Харків, 2008.

У дисертації науково обґрунтуванню та розроблено технологію аналогу ікри чорної з використанням альгінату натрію.

Обґрунтовано технологічні принципи отримання капсульних продуктів з використанням як формуючого середовища розчину альгінату натрію. Встановлено закономірності дифузії іонів кальцію в середовищі альгінату натрію та закономірності формування капсул з заданими фізичними, фізико-хімічними та струк-турно-механічними показниками. Обґрунтовано раціональний вміст основних рецептурних компонентів суміші, що підлягає капсулюванню, і формуючого середовища та технологічні параметри виробництва аналогу ікри чорної.

Розроблено технологію аналогу ікри чорної та кулінарної продукції з його використанням. Визначено комплекс їх споживних та технологічних властивостей, обґрунтовано умови та терміни зберігання. Розроблено та затверджено нормативну та технологічну документацію, здійснено впровадження нових технологій у підприємствах харчової галузі України, розраховано економічний ефект від впровадження.

1. Аналіз науково-технічної літератури та патентної інформації дозволив встановити, що в Україні відсутні природні можливості задоволення потреб населення в натуральній ікрі осетрових риб. Доведена актуальність та доцільність розробки технології аналогу ікри чорної на основі іонотропного гелеутворювача альгінату натрію з використанням екструзійних способів формування.

2. Аналітичними дослідженнями коефіцієнтів дифузії іонів кальцію, альгінату натрію та альгінату кальцію у водних середовищах теоретично обґрунтовано спосіб отримання капсул шляхом екструдування краплин розчину СаСl₂ до розчину AlgNa. Встановлено, що за концентраційних співвідношень AlgNa до СаСl₂ у водному розчині як 100:(1…3) система характеризується однофазністю. За цих умов середня молекулярна маса складових зростає в 1,63 разів за одночасного зниження в 2 рази частки фракцій з М.м. 20…40 кДа та збільшення частки фракцій з М.м. 500…2000 кДа в 1,16…1,84 разів. Зростання частки СаСl₂ в системі до концентраційних співвідношень AlgNa до СаСl₂ як 100:(6…10) призводить до виникнення нерозчинної у воді фази в кількості від 5,0% до 80%, що є передумовою формування капсул. Доведено, що виникнення нерозчинної у воді фази обумовлено дифузією іонів Са²⁺ у водний розчин AlgNa.

3. Встановлено, що зусиллю руйнування натуральної ікри (3,2…3,6)10³ Па відповідає миттєвий модуль пружності (7,0…7,5)10³ Па гранул альгінату кальцію, що досягається за концентрації AlgNa 0,8…1,5% та концентрації СаСl₂ 0,1…0,5%. Визначено, що обов’язковою умовою виникнення капсули з порожниною є присутність у розчині хлориду кальцію загусника. Встановлено, що за концентрації ксантану 0,4% в розчині СаСl₂ крайовий кут змочування краплин на скляній поверхні досягає 20, що забезпечує коефіцієнт форми капсул 1,0…1,1 за товщини оболонки (0,2…0,4)10^-3 м.

4. Визначено закономірності дифузії іонів Са²⁺ в середовище альгінату нат-рію в межах концентрацій AlgNa 0,8…1,5%, СаСl₂ – 0,1…0,5% за концентрації ксантану у розчині 0,4%. Доведено, що фізичне утворення альгінат-кальцієвої оболонки капсули із розчину AlgNa забезпечується лише за умови формування внутрішнього найбільш близького до зони контакту з розчином СаСl₂ насиченого іонами кальцію «запираючого» шару, що забезпечує гальмуючий ефект дифузії іонів Са²⁺ в середовище AlgNa.

5. Встановленням зусилля відриву гелів альгінату кальцію один від одного визначено необхідність промивання капсул після формування у воді питній підготовленій протягом (3…4)60 с з метою запобігання їх злипання та встановлено термін накопичення капсул до промивання у воді, який складає 40…90 с для розчинів AlgNa 0,8…1,5%.

6. З використанням системного підходу розроблено принципову техноло-гічну схему отримання капсульних продуктів. Встановлено, що введення солі кухонної (4%) до суміші для капсулювання або у формуюче середовище знижує приріст маси та оболонки капсул за 90 с, 120 с та 480 с у 1,24; 1,2; 1,15 разів та 2,3; 1,9; 1,8 разів відповідно. Встановлено, що ефект капсулоутворення унеможливлюється за концентрації NaCl більше 4% у формуючому середовищі та більше 8% у суміші для капсулювання. Визначено, що капсули, сформовані із 0,4…0,5% розчину СаСl₂ в 1,0…1,2% розчині AlgNa, витримані у розчинах солі кухонної (3%) протягом (30…60)60 с, мають значення модулю миттєвої пружності альгінат-кальцієвих оболонок на рівні (7,1…7,5)10³ Па, що відповідає показникам натуральної ікри осетрових риб.

7. Науково обґрунтовано рецептурний склад водно-жирових емульсій, що підлягають капсулюванню. Визначено, що вміст ксантану 0,4…1,0% забезпечує в’язкість 0,2…0,57 Пас й за визначеної жироємності емульсії (30%) концентрація ксантану 0,8% забезпечує стійкість емульсій 98,0…99,0%, які під час капсулювання не розшаровуються.

8. Науково обґрунтовано параметри капсулювання аналогу ікри чорної, вміст жирової фази – 30%, тривалість капсулювання – 180…300 с, що забезпечує товщину оболонок ікри (0,2…0,25)10^-3 м, масове співвідношення внутрішнього вмісту до оболонки – 1 : (1,7…2,1), втрати водної фази під час зберігання капсул – 22,8…26,5%.

9. Науково обґрунтовано технологію аналогу ікри чорної. Вивчено показники, що характеризують її харчову цінність. Встановлено, що за загального вмісту жиру 21,0±0,5% та білка 3,1±0,1% аналог ікри чорної є джерелом поліненасичених жирних кислот w₃ та w₆, а також жиророзчинних вітамінів А (3,5мг/100г), Е (50 мг/100г), D (8мкг/100г). Досліджено органолептичні, фізико-хімічні, мікробіологічні показники та показники безпечності аналогу ікри чорної. Розроблено рекомендації з його використання у складі кулінарної продукції.

10. Проведено комплекс організаційно-технологічних заходів з впровадження розробленої технології у виробництво та навчальний процес. Розроблено та затверджено технічні умови ТУ У 15.2-24034529-06:2006 «Ікра альгінова «Перлина Криму» капсульна» та технологічну інструкцію до ТУ, а також технологічну інструкцію на кулінарну продукцію з використанням аналогу ікри чорної. Доведено економічну ефективність розробленої продукції, розраховано її собівартість та роздрібну ціну.

Публікації автора:

1. Авдєєва О.Ю. Обґрунтування використання альгінату натрію для отримання капсульних продуктів / О.Ю. Авдєєва, Є.П. Пивоваров, О.О. Гринченко // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв, ресторанного госпо-дарства і торгівлі: Зб. наук. праць. – Вип. 2. – Харків: ХДУХТ, 2005. – С. 144-148.

Здобувачем систематизовано літературні дані, теоретично обґрунтовано використання альгінату натрію як оболонкоутворювача в технології аналогів ікри риб.

2. Авдєєва О.Ю. Обґрунтування складу водно-жирових систем, що підлягають капсулюванню / О.Ю. Авдєєва, Є.П. Пивоваров, О.О. Гринченко // Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля. –Луганськ: СНУ ім. В.Даля, 2006. – № 10 (104). – С. 14-18.

Здобувачем досліджено вплив технологічних чинників на емульгуючі та стабілізуючі властивості водно-жирових систем, що підлягають капсулюванню.

3. Авдєєва О.Ю. Вивчення структурно-механічних показників гелів альгінату кальцію для отримання капсульних продуктів / О.Ю. Авдєєва, Є.П. Пивоваров // Обладнання та технології харчових виробництв: Зб. наук. праць. – Донецьк: ДонНУЕТ ім. М. Туган-Барановського, 2007. – Вип. 16. – С. 201-207.

Здобувачем узагальнено результати досліджень структурно-механічних показників гелів альгінату кальцію.

4. Авдєєва О.Ю. Вивчення впливу кухонної солі на структурно-механічні показники гелів альгінату кальцію / О.Ю. Авдєєва // Прогресивні техніка та технології харчових виробництв, ресторанного господарства і торгівлі: Зб. наук. праць. – Харків: ХДУХТ, 2007. – Вип. 1(5). – С. 162-167.

5. Авдєєва О.Ю. Характеристика харчової та біологічної цінності капсульної чорної ікри / О.Ю. Авдєєва, О.О. Гринченко, Є.П. Пивоваров // Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. – Вип. 58. Сучасні напрямки технології та механізації процесів переробних і харчових виробництв. – Харків: ХНТУСГ ім. Петра Василенка, 2007. – С. 280-286.

Здобувачем визначено хімічний склад аналогу ікри чорної, встановлено її харчову та біологічну цінність.

6. Авдєєва О.Ю. Перспективи використання альгінату натрію у складі капсульованої кулінарної продукції / О.Ю. Авдєєва, О.О. Гринченко // Наукові здобут-ки молоді – вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті: Програма і матеріали 71 наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів, Київ, 18-19 квітня 2005 р. – У 2 ч. – Київ: НУХТ, 2005. – Ч. 2. – С. 72.

Здобувачем обґрунтовано доцільність використання альгінату натрію у складі капсульованої кулінарної продукції .

7. Авдєєва О.Ю. Регулювання властивостей розчинів альгінату натрію / О.Ю. Авдєєва, Є.П. Пивоваров, О.О. Гринченко // Наука і соціальні проблеми суспільства: харчування, екологія, демографія: Матеріали IV міжнародної науково-практичної конференції, Харків, 23-24 травня 2006 р. – У 2 ч. – Харків: ХДУХТ, 2006. – Ч. 1. – С. 5-7.

Здобувачем визначено шляхи регулювання в’язкості розчинів альгінату натрію.

8. Авдєєва О.Ю. Дослідження турбідиметричних показників розчинів альгінату натрію залежно від технологічних факторів / О.Ю. Авдєєва, В.І. Крайнюк, Є.П. Пивоваров // Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті: Програма і матеріали 72 наукової конференції молодих учених, аспірантів і студентів, Київ, 17-18 квітня 2006 р. – У 2 ч. – Київ: НУХТ, 2006. – Ч. 2. – С. 75.

Здобувачем встановлено вплив технологічних чинників на турбідиметричні показники розчинів альгінату натрію.

9. Авдєєва О.Ю. Технологія аналогу чорної ікри з використанням альгінату натрію / О.Ю. Авдєєва // Нові ресурсо- та енергозберігаючі технології харчових виробництв: Матеріали всеукраїнської науково-практичної конференції, Полтава, 1-2 березня, 2007. – Полтава: РВЦ ПУСКУ, 2007. – С. 125-127.

10. Авдєєва О.Ю. Термостабільність гелів альгінату кальцію / О.Ю. Авдєєва // Технологія – 2007: Зб. тез доповідей Х Всеукраїнської науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених, Сєвєродонецьк, 19-20 квітня 2007 р. – Сєвєродонецьк: СТІ СНУ імені Володимира Даля, 2007. – С. 43.

11. Авдєєва О.Ю. Відділення вологи на різних етапах виробництва капсульної ікри / О.Ю. Авдєєва, Є.П. Пивоваров, О.О. Гринченко // Стратегічні напрямки роз-витку підприємств харчових виробництв, ресторанного господарства та торгівлі: Тези доповідей міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 40-річчю ХДУХТ, Харків, 17 жовтня 2007 р. – У 2 ч. – Харків: ХДУХТ. – 2007. – Ч. 1. – С. 3-4.

Здобувачем встановлено закономірності відділення вологи на різних етапах

виробництва аналогу ікри чорної.

12. Авдеева О.Ю. Технологические аспекты производства капсулированной икры / О.Ю. Авдеева // Совершенствование технологий и оборудования пищевых производств: Сб. докладов VI Международной научно-практической конференции, Минск, 2-3 октября 2007 г. – В 2 ч. – Минск: РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по продовольствию», 2007. – Ч. 1. – С. 230-232.