Розробка технології безалкогольних напоїв з використанням екстрактів з рослинної сировини

Компанець, Ілля В'ячеславович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8141

Title:	Розробка технології безалкогольних напоїв з використанням екстрактів з рослинної сировини
Authors:	Бондарчук, Зоя Вікторівна Компанець, Ілля В'ячеславович
Keywords:	безалкогольні напої;рослина сировина;полісолодовий екстракт;вітаміни
Issue Date:	30-Dec-2023
Abstract:	Кваліфікаційна робота на здобуття ступеня магістра за спеціальністю 181 Харчові технології. Біотехнології продуктів бродіння і виноробства. Черкаський державний технологічний університет, м.Черкаси, 2023. Метою даної роботи є сумарне узагальнення та відбір нетрадиційних сировинних компонентів з метою створення основи для безалкогольних напоїв, а також розроблення рецептури концентрованої основи безалкогольного напою, використовуючи біопотенціал обраної рослинної сировини. Для досягнення цієї мети були вирішені такі завдання: відбір і обґрунтування вибору сировини для виробництва концентрованої основи; визначенняраціональної тривалості екстрагування біологічно–активних речовин (БАР) у цукровому сиропі для кожного типу сировини; встановлення оптимального органолептичного співвідношення складових концентрату (основи); фізико–хімічна оцінка екстрактів рослинної сировини на вміст БАР; оцінка органолептичних властивостей концентрату за профільним методом; розробка рекомендацій щодо споживання напоїв з урахуванням концентратів. Уроботі викладені наступні наукові і практичні результати:- досліджено та підібрано пряно ароматичну рослинну сировинну з метою внесення її до «основи» безалкогольних напоїв;- досліджено можливість використання полісолодових і ячмінно солодових екстрактів для формування основи для напоїв;- сформовано та досліджено рецептури напоїв з використанням полісолодового екстракту (ПСЕ) і підібраної пряно–ароматичної сировини.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8141
Appears in Collections:	181 Харчові технології (Харчові технології)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
КРМ_Компанець І.В._23.pdf Restricted Access	Кваліфікаційна робота на здобуття ступеня магістра за спеціальністю 181 Харчові технології. Біотехнології продуктів бродіння і виноробства. Черкаський державний технологічний університет, м.Черкаси, 2023. Метою даної роботи є сумарне узагальнення та відбір нетрадиційних сировинних компонентів з метою створення основи для безалкогольних напоїв, а також розроблення рецептури концентрованої основи безалкогольного напою, використовуючи біопотенціал обраної рослинної сировини. Для досягнення цієї мети були вирішені такі завдання: відбір і обґрунтування вибору сировини для виробництва концентрованої основи; визначенняраціональної тривалості екстрагування біологічно–активних речовин (БАР) у цукровому сиропі для кожного типу сировини; встановлення оптимального органолептичного співвідношення складових концентрату (основи); фізико–хімічна оцінка екстрактів рослинної сировини на вміст БАР; оцінка органолептичних властивостей концентрату за профільним методом; розробка рекомендацій щодо споживання напоїв з урахуванням концентратів. Уроботі викладені наступні наукові і практичні результати:- досліджено та підібрано пряно ароматичну рослинну сировинну з метою внесення її до «основи» безалкогольних напоїв;- досліджено можливість використання полісолодових і ячмінно солодових екстрактів для формування основи для напоїв;- сформовано та досліджено рецептури напоїв з використанням полісолодового екстракту (ПСЕ) і підібраної пряно–ароматичної сировини.	2.3 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show full item record

Extracted text

2
ЗМІСТ
АНОТАЦІЯ…………………………………………………………………………..5
ВСТУП…………………………………………………………………….………….7
РОЗДІЛ 1. КОНЦЕНТРОВАНІ ОСНОВИ ДЛЯ БЕЗАЛКОГОЛЬНИХ НАПОЇВ
З ВИКОРИСТАННЯМ РОСЛИННОЇ СИРОВИНИ (АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД
ЛІТЕРАТУРИ)………………………………………………….…………………..12
1.1. Асортимент продукції безалкогольного виробництва ……………………12
1.2. Основи для безалкогольних напоїв…………….…………………………...16
1.3. Виробництво екстрактів для безалкогольних напоїв з рослинної
сировини…………………………………………………………………………….30
1.4. Проблеми якості безалкогольних напоїв…………………………………..40
РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛИ,МЕТОДИТАМЕТОДИКАДОСЛІДЖЕННЯ……...44
2.1. Матеріали досліджень……………………………………………………….44
2.2. Методи досліджень…………………………………………………………..44
2.3. Методика досліджень………………………………………………………..48
2.4. Методи зведення та обробки результатів досліджень……………………..55
РОЗДІЛ 3. ДОСЛІДЖЕННЯ ТА УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ
КОНЦЕНТРОВАНОЇ ОСНОВИ З ВИКОРИСТАННЯМ РОСЛИННОЇ
СИРОВИНИ (ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЧАСТИНА)…………………………….58
РОЗДІЛ 4. ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ…………………77
РОЗДІЛ 5. СОЦІАЛЬНО–ЕКОНОМІЧНАЕФЕКТИВНІСТЬ РОБОТИ……….80
РОЗДІЛ 6. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ ПІД ЧАС
ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ…………………………………………………...83
ВИСНОВКИТА РЕКОМЕНДАЦІЇ………………………………………………..86
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ……………………………….……..88
5
АНОТАЦІЯ
«Розробка технології безалкогольних напоїв з використанням
екстрактів з рослинної сировини». Кваліфікаційна робота на здобуття ступеня
магістра за спеціальністю 181 Харчові технології. Біотехнології продуктів
бродіння і виноробства. Черкаський державний технологічний університет,
м.Черкаси, 2023.
Метою даної роботи є сумарне узагальнення та відбір нетрадиційних
сировинних компонентів з метою створення основи для безалкогольних напоїв,
а також розроблення рецептури концентрованої основи безалкогольного напою,
використовуючи біопотенціал обраної рослинної сировини.
Для досягнення цієї мети були вирішені такі завдання: відбір і
обґрунтування вибору сировини для виробництва концентрованої основи;
визначення раціональної тривалості екстрагування біологічно–активних речовин
(БАР) у цукровому сиропі для кожного типу сировини; встановлення
оптимального органолептичного співвідношення складових концентрату
(основи); фізико–хімічна оцінка екстрактів рослинної сировини на вміст БАР;
оцінка органолептичних властивостей концентрату за профільним методом;
розробка рекомендацій щодо споживання напоїв з урахуванням концентратів.
У роботі викладені наступні наукові і практичні результати:
- досліджено та підібрано пряно ароматичну рослинну сировинну з
метою внесення її до «основи» безалкогольних напоїв;
- досліджено можливість використання полісолодових і ячмінно
солодових екстрактів для формування основи для напоїв;
- сформовано та досліджено рецептури напоїв з використанням
полісолодового екстракту (ПСЕ) і підібраної пряно–ароматичної сировини.
Ключові слова: безалкогольні напої, рослина сировина, полісолодовий
екстракт, вітаміни, екстракція, основа, рецептура.
6
ANNOTATION
«Development of non–alcoholic beverage technology using extracts from
plant raw materials» Qualification work for obtaining a master's degree in the
specialty 181 Food technologies. Biotechnology of fermentation products and
winemaking. Cherkasy State Technological University, Cherkasy, 2023.
The purpose of this work is the overall generalization and selection of
non–traditional raw components in order to create a basis for soft drinks, as well as to
develop a recipe for a concentrated basis of a soft drink, using the biopotential of
selected plant raw materials.
To achieve this goal, the following tasks were solved: selection and justification
of the choice of raw materials for the production of a concentrated base; determination
of the rational duration of extraction of biologically active substances (BAR) in sugar
syrup for each type of raw material; establishing the optimal organoleptic ratio of the
components of the concentrate (base); physicochemical assessment of extracts of plant
raw materials for BAR content; evaluation of the organoleptic properties of the
concentrate according to the profile method; development of recommendations for the
consumption of beverages taking into account concentrates.
The work presents the following scientific and practical results:
– researched and selected spicy aromatic plant raw materials with the aim of
adding them to the «base» of non–alcoholic drinks;
– the possibility of using polymalt and barley malt extracts to form the basis for
drinks was investigated;
– the recipes of drinks using poly malt extract (PSE) and selected spicy and
aromatic raw materials were formed and researched.
Key words: non–alcoholic beverages, raw plant, polymalt extract, vitamins,
extraction, base, formulation.
7
ВСТУП
Актуальність роботи. Розвиток сучасних галузей промисловості
призводить до зменшення енергетичних затрат працівників, що в свою чергу
призводить до скорочення денного раціону продуктів харчування. Це може
призвести до недостатнього споживання організмом біологічно–активних
речовин (БАР). Щоб вирішити цю проблему, можна розглядати
урізноманітнення денного раціону низькокалорійними продуктами харчування
з високим вмістом БАР.
Розробка технологій з залученням рослинних екстрактів є актуальною,
оскільки їх використання у виробництві напоїв є економічно обґрунтованим,
спрощує технологічний процес та зменшує витрати сировини. Концентрати для
безалкогольних напоїв вітчизняного виробництва, як правило, складаються з
двох частин: ароматичної і екстрактивної. Ароматичну частину (А) готують
шляхом розчинення ефірних масел у спирті. Стійкість ароматичної частини (А)
повинна бути не менше 93%. Екстрактивну частину (Б) виготовляють шляхом
змішування водно–спиртових екстрактів трав, таких як звіробій, корінь солодки
тощо, з колерою та лимонною кислотою. Отриману суміш упарюють під
вакуумом до вмісту сухих речовин 80 ± 2%. Обидві частини зберігають окремо
і змішують перед виробництвом напою. Ця технологія є енерго– та
матеріалозатратною, а також вимагає тривалого часу і великої кількості
працівників. Запропонована технологія отримання основи, включаючи лише
частину (А), дозволяє значно спростити технологічний процес та зберегти БАР,
характерні для підібраної сировини.
Результати аналізу внутрішнього ринку вказують на поступове зростання
попиту на високоякісні напої різних груп, що містять компоненти з натуральної
рослинної сировини. Ці напої відрізняються підвищеною біологічною цінністю
за рахунок вмісту вітамінів, органічних кислот, білків, ефірних олій та інших
біологічно активних речовин. Значна частина таких напоїв має виражену
лікувальну дію, особливо ті, які виготовлені з використанням лікарських рослин
8
та пряно–ароматичної сировини, таких як ехінацея, звіробій, корінь солодки,
м’ята, меліса, чабрець, полин, календула, ромашка, кропива та інші. Прикладами
таких напоїв вітчизняного виробництва є ті на основі аїру, м’яти, ехінацеї,
полину лимонного та інших.
Науковці Національного університету харчових технологій проводили
дослідження екстрагування біологічно активних речовин з рослин, таких як
меліса і календула, глід, чорноплідна горобина, шипшина, буркун лікарський,
дерев'янка звичайна, шипшина, корінь солодки голої, родовик, квітка липи та
бузини, листя суниці, малини, меліси, смородини та пагони чорниці, для
розробки безалкогольних напоїв з оздоровчими властивостями.
Інші вчені, зокрема Гойко І. Ю. та Сімахіна І. О., розглядали проблему
розширення асортименту плодово–ягідних напоїв шляхом збагачення їх
біологічно активними речовинами за рахунок використання місцевої дикорослої
сировини [6].
Отже, важливою тенденцією розвитку українського ринку безалкогольних
напоїв є спрямування на продукти здорового харчування. Створення та
вдосконалення технологій концентрованих основ на натуральній основі є
необхідною умовою для стабільного розвитку вітчизняного виробництва
високоякісних безалкогольних напоїв.
Метою роботи є узагальнення і підбір виду рослинної сировини з
можливістю розроблення «основи» для безалкогольних напоїв та розробка
рецептури на концентрованій основі безспиртового напою з використанням
біопотенціалу підібраної та заданої рослинної сировини.
Відповідно до мети були визначені завдання досліджень:
- здійснити підбір та обґрунтування сировини для виробництва
концентрованої основи; вивчення та дослідження складу біологічно– активних
речовин підібраної сировини;
- здійснити підбір та обґрунтування сировини для виробництва
концентрованої основи; вивчення та дослідження складу біологічно– активних
речовин підібраної сировин;
9
- дослідити кінетику екстрагування цільових компонентів з виду
підібраної сировини;
- здійснити вивчення кінетики екстрагування цільових компонентів з
дикорослого виду сировини. Дослідити спосіб екстрагування рослинної
сировини у вихровому шарі феромагнітних частинок (ВШФЧ), для подальшого
їх використання у технологіях безалкогольних напоїв;
- охарактеризувати оптимального співвідношення сенсорної
стимуляції вмісту концентрованих компонентів;
- дослідити органолептичну оцінку концентрату профільним методом;
розробка рекомендацій щодо вживання напоїв з урахуванням концентратів;
- підібрати зернові (солодові) екстракти, дослідити склад, підібрати
розведення і рекомендувати як основу для внесення рослинної сировини чи
екстракту;
- на основі підібраних готових основ розробити рецептуру готового
напою з використанням нетрадиційної рослинної сировини та зернових
екстрактів, відповідно відібраних на складом цінних компонентів;
- провести дегустаційну оцінку виготовлених напоїв.
Наукова новизна роботи полягає в розробці технології конструювання
безалкогольних спеціальних напоїв з використанням рослинних компонентів,
включаючи дикорослі плоди, ягоди та іншу рослинну сировину, з метою
збереження біологічно активних речовин у напоях. Основні наукові аспекти цієї
роботи включають:
1. Вибір та оцінка рослинної сировини – проведено вивчення різноманіття
дикорослих плодів, ягід та інших рослинних матеріалів для визначення їхньої
біологічної активності та смакових властивостей.
2. Оптимальний склад і співвідношення компонентів – науково
обґрунтовано оптимальний склад напою та співвідношення різних компонентів
для досягнення балансу між смаковими якостями та збереженням біологічно
активних речовин.
10
3. Технологічні інновації у виробництві – розроблено технологічні
інновації для ефективного використання рослинної сировини, збереження
біологічно активних речовин та підвищення якості напою.
4. Біоактивні речовини як ключовий елемент – науково доведено, що
використання дикорослих плодів та інших рослинних компонентів сприяє
збереженню та підвищенню вмісту біоактивних речовин, таких як
антиоксиданти, вітаміни та інші корисні сполуки.
5. Формування корисних властивостей напою – вивчено вплив різних
рослинних компонентів на корисні властивості напою, такі як антизапальні,
антимікробні та імуномодулюючі ефекти.
6. Створення нових смакових профілів – розроблено нові смакові профілі,
які відзначаються унікальністю та привабливістю завдяки використанню
дикорослих рослин.
7. Збереження природності і натуральності – розроблено технології, що
дозволяють зберігати природність та натуральні властивості рослинної сировини
у складі напою.
В результаті проведених досліджень та розробок визначено оптимальні
умови виробництва, які забезпечують ефективне використання біологічно
активних речовин рослин та створення безалкогольних напоїв із вираженими
корисними властивостями.
Практична значимість роботи виявляється у наступних аспектах:
1. Харчова і біологічна цінність дикорослих плодів і ягід – результати
досліджень надають важливу інформацію про харчову та біологічну цінність
дикорослих плодів і ягід, що ростуть в Україні. Ця інформація може бути
використана для розробки нових продуктів харчування та напоїв.
2. Рецептури нових безалкогольних спеціальних напоїв – розроблені
рецептури створених напоїв відзначаються не лише вишуканим смаком, але й
враховують біологічну цінність використованих дикорослих плодів і ягід. Це
дозволяє створювати напої, які не лише задовольняють смакові уподобання, але
й сприяють збереженню здоров'я.
11
3. Оригінальна технологія приготування напоїв – розроблена
технологія приготування напоїв з натурального дикорослого рослинного
матеріалу може бути використана в практиці виробництва напоїв. Це сприяє
максимальному збереженню біологічно активних речовин та забезпечує високу
якість кінцевого продукту.
4. Збагачення асортименту напоїв – розробка нових безалкогольних
напоїв з дикорослих плодів та інших рослинних компонентів розширює
асортимент на ринку напоїв, надаючи споживачам більше варіантів для вибору
та сприяючи розвитку здорового способу життя.
5. Стимулювання використання місцевих ресурсів – використання
дикорослих рослин в напоях сприяє розвитку внутрішніх ринків та стимулює
використання місцевих ресурсів. Це може позитивно вплинути на розвиток
місцевих господарств та сприяти сталому розвитку.
Отже, розроблені рецептури та технології створення безалкогольних
напоїв з дикорослих плодів і ягід мають практичне застосування в харчовій
промисловості та можуть знайти визнання серед споживачів, які цінують не
лише смак, але й корисність своїх щоденних продуктів.
Структура роботи. Магістерське дослідження складається зі вступу,
шести розділів, висновків, списку використаної літератури та додатку. Основний
зміст роботи викладено на 92 сторінках комп'ютерного тексту, містить 24
малюнків і 20 таблиць. Список літературних джерел включає 45 найменувань, в
тому числі 5 – зарубіжних авторів.
12
РОЗДІЛ 1. КОНЦЕНТРОВАНІ ОСНОВИ ДЛЯ БЕЗАЛКОГОЛЬНИХ
НАПОЇВ З ВИКОРИСТАННЯМ РОСЛИННОЇ СИРОВИНИ
(АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)
1.1. Асортимент продукції безалкогольного виробництва
У світовій практиці відсутнє єдине розуміння того, що саме слід вважати
безалкогольними напоями, і кожна країна вирішує це питання по–своєму.
Наприклад, у Великобританії безалкогольні напої включають солодкі газовані
та негазовані напої, бутильовану воду, соки та розчинні напої [9].
В Україні ситуація трохи відрізняється. Згідно з Державним
класифікатором продукції та послуг Держстандарту України, до безалкогольних
напоїв (з концентрацією спирту не більше 0,5%) відносяться [12]:
- мінеральна вода з добавками або ароматизаторами;
- прохолодні безалкогольні напої, такі як лимонад, апельсинад, кола,
виготовлені з питної води, підсолодженої або непідсолодженої, ароматизовані
фруктовим соком або есенцією, з додаванням барвників;
- спеціальні безалкогольні напої (дієтичні, діабетичні, тонізуючі, для
спортсменів тощо);
- квас;
- напої на основі молока і какао, чаю та інші готові до вживання.
Безалкогольні напої поділяються за зовнішнім виглядом на рідкі (прозорі
та замутнені) та концентрати у споживчій тарі.
На вітчизняних заводах виробляються [29]:
- газовані напої з низькою калорійністю, також призначені для хворих
на цукровий діабет, з використанням цукрозамінників;
- газовані напої, насичені вуглекисним газом, водні розчини цукру з
плодово–ягідними продуктами, пряно–ароматичною та рослинною сировиною,
ароматичними речовинами, барвниками та органічними кислотами;
13
- напої на зерновій сировині, які є насиченими розчинами концентрату
квасного сусла, цукру, харчових кислот та інших ароматичних і смакових
речовин;
- напої бродіння, такі як хлібний квас, плодово–ягідні кваси;
- штучно мінералізована вода із сумішей солей та вуглекислого газу;
- негазовані напої, включаючи сухі напої, які виготовлені з цукру,
винокам'яної кислоти, соди, есенцій, екстрактів та барвників [29]
Останнім часом все більше напоїв включають у свої рецептури рослинну
сировину, багату на мікроелементи, флавонові речовини, вітаміни і клітковину,
тому дуже цінні при теперішніх екологічних обставинах. Виробництво газованих
безалкогольних напоїв складається з таких основних етапів: підготовка води;
приготування цукрового сиропу; приготування купажного сиропу; приготування
напою і насичення готового напою діоксидом вуглецю; розлив напою;
Залежно від складу розрізняють напої:
 соковмісні;
 на цитрусовій основі;
 на настоях пряно–ароматичної сировини;
 на ароматизаторах;
 вітамінізовані;
 комбіновані.
Для виробництва безалкогольних напоїв на пряно–ароматичній рослинній
сировині використовують різноманітну сировину: деревій, солодковий корінь,
звіробій, корінь аїру, плоди шипшини, полин, чебрець та ін. Вони містять
аскорбінову кислоту, рутин, вітаміни групи В, каротин, мікроелементи та ін.
Залежно від набору сировини формуються відповідний смак, аромат і колір [34].
Напої на ароматизаторах. Багато напоїв готують на синтетичних
ароматизаторах, у рецептурі яких є цукровий сироп, а також харчові кислоти,
барвники та інші поліпшувачі. Частина підприємств виділяє
лимонно–лимонадну групу напоїв, для яких використовують комбіновані
ароматизатори (лимон–апельсин, лимон–персик, лимон–яблуко,
14
лимонад–груша, лимонад–вишня, лимонад–тархун та ін.), а для окремих і
барвники [11].
Напої тонізуючі мають різні настої та екстракти, які допомагають зняти
втому та нормалізувати фізіологічні процеси. Наприклад, для цих напоїв
використовують настій зеленого волоського горіха, звіробою, деревію,
солодкавого кореня, апельсина, а також екстракт стевії платанолистої.
Напої вітамінізовані відрізняються підвищеною біологічною цінністю за
рахунок використання аскорбінової кислоти, екстрактів з високим вмістом
вітамінів і настоїв (наприклад, чорносмородинового, лимонного,
чорноплідно–горобинного та ін.). Напої комплексного складу можна поділити
на спортивні, здорові, енергетичні та нутріцевтичні [35].
Напої для спортсменів повинні забезпечувати енергією м'язи, що
працюють, підтримувати або поліпшувати працездатність організму,
компенсувати втрати рідини за фізичних навантажень. Більшість з них містять
легкозасвоювані вуглеводи і мінеральні речовини (натрій, кальцій, магній) тощо
[11].
Енергетичні напої спрямовані переважно на молодь і зазвичай продаються
на дискотеках та під час масових заходів. Вони готуються на основі води з
додаванням цукрового сиропу, вітамінів, кофеїну, таурину, мелатоніну та інших
компонентів.
Дієтичні напої мають лікувально–профілактичне призначення і
рекомендовані для хворих на цукровий діабет і ожиріння. Основу цих напоїв
становить водно–спиртовий екстракт суміші трав, таких як бадан товстолистий,
деревій і гірчак пташиний.
Напої для діабетиків випускаються на основі сорбіту та цукрозамінника,
відрізняються низькою енергетичною цінністю. Вони мають
загальнозміцнювальний вплив на організм завдяки біологічно активним
речовинам, таким як аїр, плоди бузини, подорожник, звіробій і левзея, які
підвищують імунітет, регулюють обмін речовин і блокують вільні радикали.
15
Саме тому споживачі все більше звертають увагу на споживання природних
напоїв загального зміцнювального спрямування.
Профілактичні напої, як правило, мають цільове призначення і в
основному випускаються для широкого спектру споживачів. Апаратурна
технологічна схема наведена на рисунку 1.1 [34].
Рисунок 1.1. – Апаратурно–технологічна схема виробництва
безалкогольних напоїв та мінеральних вод
Профілактичні напої, як правило, мають специфічне призначення. Вони
готуються з використанням сукцинату натрію, який відомий своїми
радіопротекторними властивостями. Ці напої впливають на організм загально
зміцнюючим чином завдяки біологічно активним речовинам, таким як аїр, плоди
бузини, подорожник, звіробій і левзея. Ці компоненти підвищують опір
інфекціям, регулюють обмін речовин та блокують вільні радикали [36].
До функціональних напоїв також відносяться ті, що мають заспокійливу
дію та ізотонічні властивості.
Сировина, яку використовують для виробництва безалкогольних напоїв,
така як вода, цукор, сорбіт, ксиліт і інші, повинна відповідати
нормативно–технічним вимогам документації.
Проте, для отримання різноманітних напоїв важливим залишається їх
основа, яка відображує автентичність напою.
16
За кордоном напої з мінеральними добавками, спортивні напої та
енергетичні напої об’єднанні в одну групу напоїв, оздоровчі напої – в групу
оздоровчі та ін.
У наших пошуках ми вирішили дещо відійти від прийнятих у нашій країні
найменувань і об’єднати вимоги щодо пошуку створення напою, який би
поєднував властивості лікувально – профілактичного, оздоровчого та для занять
фітнесом напою.
Останнім часом отримали велику популярність низькокалорійні напої, в
яких цукор, визначаючи енергетичну цінність, замінено на низькокалорійні
сполуки, які мають солодкий смак, інтенсивність якого у багато разів перевищує
солодкість сахарози, прийнятої за умовну одиницю [41].
Найчастіше в якості підсолоджувача використовується аспартам, який є
похідним двох амінокислот – аспарагінової та фенілаланіну. Солодкість
аспартаму складає 200 одиниць. Його недоліком є низька стабільність у
розчинах, яка залежить від рН і температури. Період піврозпаду при рН 4,2 і
температурі 25 °C становить 260 діб. Рекомендована кількість добового
споживання аспартаму – до допустимого вмісту продукту (ДВП) – не більше 7,5
мг на кілограм маси тіла. Однак останні дослідження вчених свідчать про його
можливий шкідливий вплив на організм людини.
Оздоровчим напоям тонізуючим, спеціального призначання, збагаченим
біологічно активними речовинами та іншими цінними компонентами приділяємо
увагу.
1.2. Основи для безалкогольних напоїв
На ринок України активно впроваджуються такі глобальні виробники
напоїв, як Dannon, Nestle та ін, сукупна частка вироблених ними товарних марок
досить велика і складає близько 57% (включаючи напої товаровиробників Coca–
Cola і PepsiCo). Разом з тим, частка зарубіжних товарних марок в сумарному
17
товарообігу безалкогольних напоїв в Україні неухильно скорочується (в
середньому на 5% щорічно), поступаючись поступово ринку вітчизняних
виробників [22].
В рамках розглянутих тенденцій особливо актуальним є розвиток
виробництва різних концентрованих основ для безалкогольних напоїв.
Вирішення цих завдань може відбуватися за двома напрямами:
1. Створення ефективних технологій з переробки рослинної сировини: Це
включає розробку методів, які забезпечують максимальне збагачення
одержуваних настоїв і екстрактів природними екстрактивними речовинами.
Створення концентратів може мати різні форми, такі як рідкі,
висококонцентровані, пастоподібні, порошкоподібні, у вигляді гранул тощо.
2. Збагачення концентрованих основ незамінними нутрієнтами та
преміксами: Цей напрямок застосовується при розробці безалкогольних напоїв
різної функціональної спрямованості. Це може включати додавання необхідних
поживних речовин для різних груп населення, таких як діти, вагітні жінки,
спортсмени та інші.
Отже, тенденція розвитку ринку безалкогольних напоїв в Україні повинна
бути спрямована на створення продуктів здорового харчування. Створення і
вдосконалення технологій концентрованих основ на натуральній основі виступає
як ключова умова для стабільного розвитку вітчизняного виробництва
високоякісних безалкогольних напоїв. Важливим є також комплексне
використання рослинної сировини та вивчення її активних і мінорних
компонентів для направлення функціональних властивостей концентратів і
напоїв на їх основі [40].
Огляд літературних джерел дозволяє визначити напрями пошуку
сировинної бази для виробництва одно–і полікомпонентних концентратів для
безалкогольних напоїв, включаючи натуральні смакові основи і барвники.
Питання комплексного використання сільськогосподарської сировини для
отримання екстрактів і концентратів є важливим в аспекті розвитку
безалкогольної напійної промисловості. Овоче–баштанні, пряно–смакові,
18
зернові, кормові, технічні, та плодово–ягідні культури, а також харчові та
лікарські рослини, які можуть бути як дикорослими, так і культивованими, є
важливою частиною сировинної бази.
У зв'язку з цим, важливо звертати увагу на комплексне використання цих
рослин для розширення асортименту і покращення якості безалкогольних напоїв.
Наприклад, екстракти та концентрати можуть бути отримані з бадилля моркви,
буряка, хрону, петрушки, кропу, селери, листя кукурудзи, гілок і листя обліпихи,
чорної і червоної смородини, вишні, груші, агрусу та інших рослин.
Важливо враховувати, що вегетативні частини рослин містять значну
кількість біологічно активних речовин, а їх використання може дозволити
отримати концентрати та напої зі смаковими та ароматичними
характеристиками. Однак, проблема комплексного використання цих
сировинних ресурсів залишається невирішеною і вимагає уваги для максимізації
їхнього потенціалу у виробництві напоїв [8].
Винахід відноситься до безалкогольної промисловості, а саме концентратів
для безалкогольних напоїв. Концентрат характеризується тим, що складається з
двох компонентів, перший з яких представляє принаймні один з концентрованих
соків: яблучний, виноградний, малиновий, сік ожини, полуниці, брусниці, чорної
смородини, смородини, чорниці, суниці, груші, чорноплідної горобини, сік
вишні, сік лимона та сік лайми. Другий компонент містить принаймні один з
інгредієнтів: екстракт (настій) м'яти, настій естрагону (тархуну), настій
лимонника китайського, настій (відвар) барбарису, настій (відвар) кизилу, настій
(відвар) ягід Годжі та настій чаю. Концентрат може також містити екстракти
гвоздики, кориці та кардамону. Додатково можна додати консерванти, барвники,
харчові добавки, вода, відновлені соки, настої, відвари. Це забезпечує
поліпшення органолептичних показників одержуваного концентрату, і навіть
розширення їх асортименту.
Напій, відомий як «cider» в Америці та Канаді, або безалкогольний пунш
в європейських країнах, виходить при підігріванні яблучного або виноградного
соку і додаванні спецій, при цьому використовується або натуральний сік
19
прямого віджиму, або відновлений сік. Використання концентрованого соку
анітрохи не погіршує смакові якості напою, що готується, за умови розведення
його підготовленою (фільтрованою) водою, а додавання в нього екстракту
імбиру, екстракту гвоздики, інших прянощів і меду роблять напій цілющим.
Гармонійне поєднання екстрактивних та ароматичних речовин формує у напої
повний та оригінальний смак, розширює спектр лікувально–профілактичного
впливу на організм людини [21].
Відомий концентрований сік, призначений для реалізації у роздрібній
мережі та розфасований у споживчу тару ємністю до 3 л. Нормативи на
концентрований сік встановлені ДСТУ 4069:2016 «Напої безалкогольні. Загальні
технічні умови» [12]. ДЕРЖСТАНДАРТ Р 52185–2003 забороняє у виробництві
концентрованих соків використання ароматизаторів та інших видів сировини,
що не належать до плодів, з яких сік виготовляється. Відомий сироп «Яблучний»,
що містить цукор, сік яблучний, лимонну кислоту, колер, есенцію «Яблучну
Кримську».
Недоліком відомого сиропу є те, що він є смаковим продуктом, цілющі
властивості практично відсутні.
Відповідно до ДСТУ 4623:2006 сучасні рецепти приготування
плодово–ягідних сиропів встановлюють зразкове співвідношення сухих
речовин, що містяться в соку та цукру – 1 до 15 – 1 до 20. У сиропі «Яблучний»
вміст сухих речовин у яблучному соку становить 47,53 кг, цукру 762,75 кг 100
дал готового продукту, співвідношення приблизно 1 до 16 [13]. Таке
співвідношення у напоях збіднює смакові якості готового продукту.
Відомий сироп «Родзинка», що містить сік виноградний концентрований,
екстракт водно–спиртової з виноградної витяжки, цукор, лимонну кислоту.
Недоліком відомого сиропу є те, що його компоненти не містять біологічно
активні речовини, здатні виявляти спрямовані профілактичні властивості.
Відомий концентрат рослинний «Седовіт–2» (патент №2376898, A23L
2/52, A23L 2/385), що містить екстрактивні речовини: трави шавлії, трави
чебрецю, трави собачої кропиви, плодів шипшини та настою з плодів «Тіаква»
20
на основі екстракту з огрубілих стебел чорного чаю, концентрату
полікомпонентного на основі екстракту з кори дуба або дубової тирси,
солодово–цукристого концентрату «Рада», біологічно активної добавки
«Долюцар», солі кухонної, цукру–піску та кислоти.
Недоліком відомої основи є її багатокомпонентність, що відбивається на
собівартості готового препарату, надає виражений лікарський смак концентрату,
що може обмежити коло споживачів.
Відомий склад напою, запропонований у патенті №2443125, A23L 2/00,
27.02.2012. Напій містить концентрований виноградний сік, цукор, рідкі добавки
з рослинної сировини: екстракт рослини виду Hibiscus Sabdariffa, екстракт
гвоздики, екстракт імбиру та екстракт мускатного горіха. Екстракт рослини виду
Hibiscus Sabdariffa має характерний квітковий смак із кислинкою, здатний
заглушувати аромати інших компонентів напою, а мускатний горіх не
рекомендується вагітним. Ці обставини звужують коло потенційних покупців.
Найбільш близьким аналогом є склад напою, запропонований у патенті
RU 2511268, A23L 2/00, 10.04.2014. Напій має такі характеристики: Зовнішній
вигляд: світло–жовта рідина без сторонніх включень; колір: прозора
світло–жовта рідина; смак та аромат – м'який смак, специфічний аромат. Напій
містить концентрований яблучний сік, мед, екстракт імбиру, екстракт гвоздики,
екстракт полину, 885 г води на літр напою. Напій рекомендується пити
охолодженим. Одним із недоліків напою є відсутність можливості споживача
регулювати насиченість смаку напою, гіркуватий присмак екстракту полину
знижує органолептичні показники напою, знижує кількість потенційних
покупців [2].
Завдання, що вирішується, – поліпшення органолептичних показників,
розширення асортименту концентратів для безалкогольних напоїв з
лікувально–профілактичною дією на організм людини, а також надання
можливості споживачам самим регулювати насиченість смаку напою шляхом
додавання різної кількості води до концентрованої основи.
21
Технічний результат полягає в розширенні асортименту пропонованих
концентрованих основ для виготовлення напоїв у домашніх умовах або на
підприємствах громадського харчування, у покращенні органолептичних
показників концентрату, а саме в отриманні складного букету та приємного
пряного кисло–солодкого смаку завдяки поєднанню яблучного, виноградного
соку, інших соків, настою імбиру та інших прянощів, лікарських трав, меду,
наданні концентрату лікувально–профілактичних властивостей, підвищенню
харчової та біологічної цінності напоїв, що готуються з концентрату, наданні
споживачеві можливості користуватися новими способами одержання напою,
самому регулювати насиченість смаку напою додаванням різної кількості води
[18].
Наприклад, зазначений технічний результат досягається тим, що:
концентрат напою, що складається з двох компонентів, містить як перший
компонент принаймні один із концентрованих соків: яблучний, виноградний сік,
сік малини, сік ожини, сік полуниці, сік брусниці, сік чорної смородини, сік
червоної смородини, сік чорниці, сік суниці, сік груші, сік чорноплідної
горобини, сік журавлини, сік вишні, сік лимона, сік лайма, згідно рішення другий
компонент концентрату містить принаймні один з інгредієнтів: екстракт (настій)
м'яти, настій естраг (тархуна), настій лимонника китайського, настій (відвар)
барбарису, настій (відвар) кизилу, настій (відвар) ягід Годжі, настій чаю, при
цьому склад концентрату, г на 100 г концентрату (табл.1.1):
Таблиця 1.1
Приклад складу основи для напою
сік не менше 65
екстракт (настій) м’яти не більше 5
настій естрагона (тархуна) не более 5
настій лимонника китайского не більше 5
настій (отвар) барбариса не більше 5
настій) кизила не більше 5
настій (отвар) ягод Годжи не більше 5
настій чая не більше 5
22
Концентрат напою додатково містить принаймні один із компонентів:
консерванти, барвники, харчові добавки. Концентрат напою додатково містить
принаймні один із компонентів (табл.1.2):
Таблиця 1.2
Додатково додані компоненти для напоїв
екстракт гвоздики не більше 5
екстракт кориці не більше 5
екстракт кардамона не більше 5
Концентрат напою додатково містить принаймні один з компонентів: воду,
неконцентрований плодовий сік, ягідний відновлений сік, сік прямого віджиму,
відвар (компот) ягід і фруктів, у тому числі сушених, настій (екстракт) прянощів
(трав), настій чаю відношенні не більше 700 г води або соку або відвару або
настою на 100 г концентрату.
Підхід до розвитку ринку безалкогольних напоїв в Україні, орієнтований
на продукти здорового харчування, є важливим у контексті сучасних тенденцій
споживання та здорового способу життя. Дослідження листя та стебла малини
та обліпихи для використання їх у концентратах безалкогольних напоїв також є
цікавим напрямком.
Листя та стебла малини та обліпихи можуть містити різноманітні
біологічно активні речовини, такі як вітаміни, антиоксиданти, фітонутрієнти та
інші корисні компоненти. Використання їх у концентратах може призвести до
створення напоїв з підвищеною біологічною цінністю та природнім смаком.
Варто памятати про необхідність вивчення властивостей та концентрацій
цінних компонентів у листі та стеблах цих рослин, щоб правильно визначити
їхню ефективність та дозу в концентратах. Також важливо враховувати смакові
та ароматичні характеристики, щоб забезпечити приємний смак напою для
споживачів [8, 33].
Важливо враховувати, що при використанні рослин у лікувальних цілях
слід дотримуватися рекомендацій фахівців і не перевищувати рекомендовані
23
дози. Крім того, перед використанням будь–яких рослин у лікувальних цілях,
особливо при наявності медичних проблем, рекомендується звертатися до лікаря
або фахівця з натуропатії.
Глюкозні сиропи та патока крохмальна широко використовуються в
харчовій промисловості, зокрема у кондитерському виробництві. Глюкозні
сиропи є важливими інгредієнтами для приготування різноманітних продуктів,
таких як цукерки, печиво, морозиво та інші кондитерські вироби. Вони
використовуються також в інших галузях харчової промисловості, таких як напої
та консервація [7].
Глюкозні сиропи, зазвичай отримані з крохмалю, мають ряд переваг, таких
як підвищена солодкість, властивості підвищення вологоутримуючих та
антікристалізаційних властивостей у продуктах. Основна різниця між
глюкозними та мальтозними сиропами полягає в їх складі та властивостях.
Глюкозно–фруктозні та мальтозні сиропи є альтернативними продуктами,
які можуть бути використані у харчовій промисловості для різних цілей.
Глюкозно–фруктозні сиропи, наприклад, мають високий вміст фруктози, що
надає їм особливі солодкі властивості.
Важливою є технологічна якість сиропів, і нові підприємства, зокрема
«Інтеркорн Корн Процесінг Індастрі», в Україні роблять спроби виробництва
високоякісних глюкозних та інших сиропів. Це може сприяти розвитку місцевої
харчової промисловості та задовольненню попиту на ринку.На відміну від
стандартної технології виготовлення сиропів, тут не використовується кислота
для розрідження крохмалу, що дає змогу отримати завжди стабільний продукт з
необхідним виробнику вуглеводним складом. Сиропи виробляють за ТУ У
15.6–32616426–009–2005 „Сироп глюкозно– фруктозний”. Найперспективнішою
натуральною альтернативою традиційному цукру, нині фахівці вважають
глюкозно–фруткозний сироп (ГФС), який виробляють з кукурудзяного
крохмалю ферментативним гідролізом його до глюкози з наступною
ізомеризацією частини глюкози у фруктозу та подальшим очищенням крізь
вугільні колонки та іонообмінні смоли. Вихідною сировиною є суспензія
24
очищеного крохмалю – крохмальне молочко, яке йде як на на виробництво
крохмалю, так і глюкози. В процесі відбувається фермент– ферментативний
процес розрідження, оцукрення, вугільна та іонообмінна очистка в результаті
отримуємо високоглюкозний сироп, який містить до 95% глюкози [11, 14, 30].
Глюкозно–фруктозні сиропи (ГФС) є продуктами, що містять різні
пропорції глюкози та фруктози. Їх класифікують залежно від декстрозного
еквіваленту (DE), який вказує на вміст декстрози (глюкози) у сиропі.
Декстрозний еквівалент визначається якісною і кількісною пропорцією цукрів у
сиропі [38].
Сиропи можуть варіювати від ГФС з низьким DE (високий вміст фруктози)
до тих, що мають високий DE (високий вміст глюкози). Наприклад, ГФС з DE
близько 42–43% містить приблизно 42–43% фруктози та 51–54% глюкози, решта
до 5% складається з ди–, трисахаридів і вищих цукрів.
Важливою перевагою ГФС є те, що вони мають фізико–хімічні та
органолептичні властивості, які практично ідентичні звичайному цукру (суміші
глюкози та фруктози у співвідношенні 1:1). Крім того, вони не містять штучних
або синтетичних речовин чи харчових добавок, що може бути важливим
критерієм для споживачів, які шукають природні та більш здорові альтернативи
цукру.
Серед переваг використання ГФС у продуктах:
– солодкість – повністю замінює цукор у харчових продуктах;
– посилення ароматності – посилює фруктові, цитрусові і пряні
аромати у напоях, хлібобулочних виробах та молочних продуктах;
– свіжість – запобігає мікробіологічному псуванню внаслідок
зниження водної активності, понижує негативний вплив низьких температур на
заморожені продукти;
– м’яка структура – утримує вологу і запобігає кристалізації цукрів у
продуктах після випікання;
25
– стабільність – солодкість та аромат залишаються незмінними навіть
при постійному коливанні температур не лише у газованих напоях, але й у
приправах (кетчупи, соуси), консервованих фруктах;
– текучість – знижує температуру замерзання продуктів і дає змогу
уникати розморожуванню, а також зберігає текучість заморожених концентратів
для напоїв, що полегшує їх дозування і наступне змішування з водою;
– легке зброджування – близько 96% цукрів ГФС піддаються
бродінню, що важливо при випіканні хліба та економніше, порівняно з цукром.
Сироп глюкозно–фруктозний розливають у тару різної місткості залежно
від потреб споживачів. Гарантійний термін зберігання – 12 місяців при
температурі від 28 до 350 С.
Важливо також те, що виробництво сиропу не обмежене періодом
збирання зерна. ГФС успішно використовують у виробництві харчових
продуктів не лише у хлібобулочній та кондитерській галузі, а й консервній,
також виробники йогуртів, продуктів дитячого харчування тощо [11, 14, 46].
ЗАТ „Інтеркорн Корн Просесінг Індастрі” пропонує також три види
мальтозної патоки: ИМ–50, ИМ–55 і ИМ–70 основним вуглеводним
компонентом яких є дисахарид мальтоза.
Нині підприємство виробляє мальтозну патоку з кукурудзяного крохмалю
методом кислотного та/або ферментативного розрідження із застосуванням
бактеріальної α–амілази з наступним ферментативним оцукренням, це дає змогу
отримати необхідний вуглеводний склад, що задовольняє потреби харчового
ринку. Завдяки новій технології отримання мальтозної патоки, отримують
очищений продукт із заданими органолептичними і фізико–хімічними
показниками, необхідними споживачеві, що дає змогу широко застосовувати її
у виробництві кондитерських виробів, пивоварінні та консервній галузях
харчової промисловості.
Для отримання різноманітних напоїв важливим залишається їх основа,
мальтозну патоку разом з підібраними екстрактами можна взяти за основу для
напою.
26
Використання солодових та полісолодових екстрактів у виробництві
оздоровчих напоїв є перспективним напрямком, оскільки ці екстракти мають ряд
корисних властивостей та природних біологічно активних компонентів [23].
Солод – це продукт, який отримується з пророщених зерен зернових
культур, таких як ячмінь. Він містить різноманітні компоненти, такі як білки,
вуглеводи, клітковина, мінеральні речовини, вітаміни, поліфенольні сполуки,
ферменти і гормони. Цей багатий харчовий склад робить солод цікавим для
використання в харчових продуктах, зокрема в напоях.
Білки у солоді зернових відрізняються якісним і кількісним складом
амінокислот, що визначає їхню біологічну дію на організм людини.
Солодорощення, процес виробництва солоду, може також впливати на
співвідношення незамінних та замінних амінокислот.
Загальна тенденція в споживчому ринку здорових напоїв підкреслює
важливість використання натуральних та біологічно активних компонентів, що
може сприяти популярності напоїв, які використовують солодові та полісолодові
екстракти [11, 15, 25].
Солод, який отримується з пророщених зерен злаків, таких як ячмінь,
відзначається високим вмістом легкозасвоюваних цукрів і інших
низькомолекулярних продуктів гідролізу крохмалю. Крім того, солоди зернових
культур багаті мінеральними речовинами і вітамінами.
Ячмінний і вівсяний солоди особливо високі за вмістом макро– і
мікроелементів, таких як калій, кальцій, магній, залізо, мідь та цинк. Ці елементи
мають важливе значення для забезпечення здоров'я організму. Солоди також
містять рослинні ферменти, які визначають їхню біологічну активність.
Ячмінно–солодовий екстракт характеризується високим вмістом
мікроелементів та вітамінів групи В. Він може використовуватися в
оздоровчо–профілактичному харчуванні для поліпшення обмінних процесів,
нормалізації кровотворення та підвищення імунологічного захисту.
У дослідженнях вивчалася можливість використання солодових екстрактів
як добавок до напоїв. Важливими факторами були максимальне збагачення
27
продукту оздоровчими властивостями та досягнення добрих органолептичних
характеристик напоїв. Однак деякі дослідження вказують, що використання
солодових екстрактів у напоях може призводити до прісного смаку, і розведення
їх цукровим сиропом може бути одним із способів подолання цього недоліку.
Класифікація солодових екстрактів. Солодові екстракти за
ферментативною активністю поділяються на діастатичні та недіастатичні.
Відмінною особливістю діастатичннх екстрактів є наявність амілолітичної
активності.
У недіастатичних солодових екстрактах можуть бути повністю відсутні
ферменти. Такі екстракти мають різне забарвлення і аромат.
Виробляються такі основні типи солодових екстрактів:
- діастатичний. який має високу ферментативну активність і містить
ароматичні речовини
- недіастатичний, що йде на приготування пивного сусла;
- охмелений, з якого, як правило, готують пиво в домашніх умовах;
- з високим вмістом меланоїдинів, призначений для виробництва
спеціальних молочних і безалкогольних напоїв.
Так, згідно з вказаною класифікацією, екстракти поділяються на дві
основні групи в залежності від сировини:
1. Ячмінно–солодовий екстракт: Готується тільки з ячмінного солоду або
може містити деякі добавки з ячменю.
2. Полісолодовий екстракт: Готується із суміші трьох солодів –
пшеничного, вівсяного і кукурудзяного або ячмінного.
Ця класифікація вказує на те, що склад і властивості екстрактів можуть
відрізнятися в залежності від використаної сировини. Кожен тип солоду має свої
унікальні характеристики, що може впливати на смак, аромат і корисні
властивості екстракту [4].
Технологія приготування ячмінно–солодового екстракту складається з
таких стадій: очищення солоду та ячменю, їх подрібнення, приготування затору,
фільтрування сусла, вакуум–упарювання сусла та розлив готового напою.
28
Хімічний склад та органолептичні властивості солодових екстрактів.
Харчова і біологічна цінність солодових екстрактів і дієтичних продуктів на їх
основі визначається їх хімічним складом.
Хімічний склад ячмінно–солодового екстракту наведено у таблиці 1.3.
Таблиця 1.3
Хімічний склад ячмінно–солодового екстракту
Показники Ячмінно–солодовий
екстракт
Вміст, %:
сухі речовини 75,85
білкові речовини 3,58
гумі–речовини 4,83
зола 1,23
Відносна в’язкість при розведенні 1:5 2,10
Кислотність, см3 1 моль/дм3розчину NaОН 12,00
Мінеральний склад продукту, мг/100 г:
кальцій 10,32
магній 37,38
фосфор 100,68
калій 351,12
натрій 85,09
цинк 1,82
залізо 3,08
Вуглеводневий склад продукту, г/100 г:
декстрини 6,64
мальтоза 24,00
сахароза 0,60
глюкоза 18,00
фруктоза 3,00
ксилоза 0,60
Як відомо, макро– і мікроелементи відіграють важливу роль у
нормальному розвитку і життєдіяльності людського організму. «Металами
життя» донедавна вважалися 18 елементів, останнім часом кількість їх
збільшилась.
29
Вуглець, водень, азот, кисень, фосфор і сірка входять до складу білків і є
основою життя на землі. Кальцій, фосфор, магній забезпечують побудову
опорних тканин. Залізо, мідь беруть участь у кровотворенні, входять до складу
ферментів. Калій і натрій впливають на водний обмін організму. Магній бере
участь у нормалізації збудження нервової системи, підвищує жовчовиділення.
Мікроелементи також входять до складу гормонів і вітамінів. Основна кількість
цукрів в екстрактах представлена мальтозою, глюкозою і фруктозою [20].
Органолептичні і фізико–хімічні властивості. Ячмінно–солодовий
екстракт являє собою густу рідину, колір якої знаходиться в межах від світло–
до темно–коричневого. Він має солодкий смак та солодовий аромат. Масова
частка сухих речовин у готовому продукті становить 75,0 +–2,0%, при цьому
масова частка цукрів у розрахунку на суху речовину – 75,0–80,0%. Кислотність
ячмінно–солодового екстракту – 12,0–14,0 см3 розчину гідроксиду натрію
концентрацією 1 моль/дм3 на 100г продукту.
Цукровий сироп. Приготування цукрового сиропу. Солодкий смак напою
надає додавання в напій цукру у вигляді цукрового сиропу. Є білий цукровий
сироп і білий перевернутий сироп. Процес отримання сиропу з білого цукру
включає в себе наступні технічні маніпуляції: розчиніть цукор у воді.Доведіть
Водний розчин до кипіння.Сироп проціджуємо і охолоджуємо. При
використанні цукрового піску мішок з цукром при необхідності доставляється
на піддон на виробничий склад відділу виробництва сиропу, а після зважування
цукор виливається в приймальню деку ковшового елеватора, а потім в проміжну
камеру зберігання. Сироп поміщається в виробничу ємність, і одночасно
встановлюється розрахункова кількість води. У бочку подається вода і
нагрівається до 55–60°С [3, 42].
Не перестаючи нагріватися, увімкніть блендер і завантажте цукор. Після
повного розчинення цукру розчин нагрівають до кипіння, а після припинення
нагріву видаляють піну, що утворилася на його поверхні. Цей процес
повторюється 2 рази. Після зняття піни продовжуйте кип'ятити ще 30 хвилин для
30
стерилізації. Не рекомендується кип'ятити довше, оскільки це може призвести
до карамелізації цукру.
Приготування сиропу залежить від концентрації в ньому цукру. Вони
намагаються бути максимально концентрованими, щоб сироп не зброджувався
під час зберігання. Однак, щоб запобігти кристалізації сахарози, концентрація
сиропу повинна бути трохи нижчою за граничну через розчинність при
температурі зберігання. На практиці цукровий сироп готують з концентрацією
СР 66–72%. Тривалість технічної експлуатації варіння цукрового сиропу
становить близько 2 годин.
1.3. Виробництво екстрактів для безалкогольних напоїв з рослинної
сировини
Критерієм вибору розчинника є показник вмісту діючих і екстрактивних
речовин в ЛРС. Дуже важливе значення для екстрагування БАР має також
ступінь подрібнення ЛРС. Із сировини, клітинна структура якої зруйнована
більше (роздавлювання, розтирання, удар), природні сполуки будуть
екстрагуватися швидше. Отже, на вихід цільового продукту із сировини і його
якість впливають різні фактори (див. схему) [5, 10, 31].
Узагальнена схема екстрагування рослинної сировини показана на рис.1.2.
Рисунок 1.2. – Екстрагування рослинної сировини
31
Процес екстрагування застосовується в різних галузях, включаючи
харчову промисловість. Процес екстрагування рослинної сировини є важливим
етапом виробництва безалкогольних напоїв, оскільки він дозволяє виділити
корисні речовини з рослин, такі як ароматичні сполуки, флавоноїди, вітаміни та
інші біологічно активні речовини.
Молекулярна дифузія відбувається через хаотичний рух молекул речовини
в екстрагованій сировині та розчиннику. Закон Фіка описує цей процес і
визначає, що кількість речовини, яка переноситься, пропорційна площі контакту
фаз, градієнту концентрації та часу екстрагування:
М = D * F * (ΔС / n) * τ,
де М – маса, кг; F – площа поверхні контакту фаз, м2; D – молекулярний
коефіцієнт дифузії, м2 / с.
Конвективна дифузія також може відбуватися, коли частинки розчинника
рухаються в масі екстрагованої рослинної сировини. Це може прискорити процес
виділення речовини.
Враховуючи ці особливості, оптимізація процесу екстрагування важлива
для максимізації вилучення корисних речовин і забезпечення високої якості
напоїв.
Велика різниця концентрацій між розчинником і поверхнею твердих
частинок у рослинній сировині визначає напрямок та інтенсивність процесу
екстрагування. Цей концентраційний градієнт є важливою силою, яка підтримує
молекулярну дифузію речовин між фазами [7, 8].
Згідно з законом Фіка, який був згаданий раніше, кількість речовини, яка
переноситься, пропорційна градієнту концентрації. Таким чином, чим вищий
градієнт концентрації, тим швидше відбувається процес екстрагування.
Для покращення виходу корисних речовин у процесі екстрагування
розробляють оптимальні умови, такі як вибір розчинника, температура, тиск та
час екстрагування. Оптимізація цих параметрів може підвищити ефективність
процесу та забезпечити отримання високоякісних екстрактів. Процес
екстрагування включає чотири основні стадії:
32
1. Проникнення екстракту в пори частинок сировини.
2. Розчинення речовини.
3. Перенесення маси розчинних речовин з внутрішньої області витягнутих
частинок в прикордонний шар, безпосередньо примикає до частинок.
4. Рух екстрагованих речовин через прикордонний шар і їх розподіл по
всьому об'єму розчину. Останні 2 етапи є найбільш важливими, оскільки від них
в основному залежить швидкість екстракції. Інтенсивність перенесення
речовини в об'ємі частинок сировини характеризується коефіцієнтом дифузії,
який характеризується коефіцієнтом масопереносу з поверхні частинок в рідину,
яка їх очищає [17].
Для виготовлення безалкогольних напоїв використовують настої з різних
частин рослинної сировини, таких як трави, суцвіття, кора, корені та цедра
цитрусових плодів. Зазвичай застосовують дворазове напоювання
водно–спиртовим розчином. Концентрація цього розчину залежить від типу
використаної сировини: для настоювання цедри цитрусових плодів
використовують розчини із міцністю 75–80%, а для сухої рослинної сировини,
такої як трави та коріння, – 60–65%. Застосовують як періодичні, так і
безперервні методи екстрагування.
У фармацевтиці простий цукровий сироп є складовою частиною складних
сиропів і використовується як смаковий коригент та основний розчинник для
різних екстрактів і хімічних речовин. Його застосовують, зокрема, у виробництві
лікарських форм для дітей, таких як сиропи солодки, алтейний, шипшини,
ревеневий, пертусин тощо. Проте виготовлення складних сиропів є
трудомістким процесом, і вони можуть втрачати консервуючі властивості під
час технологічного процесу. Тому в деяких випадках потрібно додавати інші
консерванти, що може бути небажаним, особливо в дитячих лікарських формах.
Однак новий технологічний підхід в приготуванні сиропів може дозволити
розширити номенклатуру лікарських та харчових сиропів, знизивши при цьому
вміст консервантів у них [27].
33
В результаті цього вдалого інноваційного підходу спрощується низка
технологічних етапів і операцій, що передують отриманню складних сиропів,
таких як отримання рослинного екстракту та подальше змішування з простим
цукровим сиропом. Процес екстракції біологічно активних речовин (БАР) з
рослинної сировини здійснюється безпосередньо за допомогою простого
цукрового сиропу, як показано на блок–схемі. Для втілення цієї інновації
використовувались мікрохвильові поля (МХ–поля) як активатор та
інтенсифікатор екстракційного процесу. Для цього розроблено
апаратно–технологічний комплекс для мікрохвильової екстракції (МХЕ) з
оригінальною конструкцією МХ–екстрактора та зв'язаного з ним необхідного
обладнання і апаратури.
Технологічний комплекс мікрохвильової екстракції (МХЕ), зображений на
схемі, включає в себе реактор (А) для виготовлення простого цукрового сиропу
(Sirupus Sachari Simplex) і з'єднаний з ним через насос (11) МХ–екстрактор (В)
та ємкість для рідкого активатора екстракційного процесу (С). Технологія
отримання екстрактних речовин з рослинної сировини передбачає виготовлення
простого цукрового сиропу у реакторі (А) згідно з класичною технологією, а
після цього в МХ–екстракторі (В), забезпеченому МХ–антенами, проводиться
ефективна екстракція БАР з сировини [34].
Після завантаження рослинного матеріалу у барабан (18) проводяться дві
стадії активації десорбції та міграції біологічно активних речовин (БАР).
Попередньо сировину обробляють соекстрагентом – модифікатором (24), який
подається через кран (26) з ємкості за методом протитечії з такою швидкістю,
щоб забезпечити рівномірне заповнення ємкості. Це призводить до видалення
повітря з пор плантації рослинної сировини та її набухання, формуючи постійне
«дзеркало» завтовшки в 30–40 мм. Коли сировинний матеріал повністю набухає,
неадсорбований соадсорбент виводиться з сировинної камери (18) через кран
(22). Для прискорення цього процесу та підвищення його ефективності може
використовуватися вакуум (на рисунку не зображено).
34
Після введення «зволоженої» сировини в сировинну камеру (18),
наступною стадією активації екстрактного процесу є обробка рослинного
матеріалу випромінюванням антени (19) мікрохвильового поля, яке генерується
струмами надвисокої частоти магнетроном. Після ефективної активації
рослинної сировини простий цукровий сироп з реактора (А) за допомогою
відцентрового насоса вводиться в сировинну камеру (18) до вищезгаданого рівня
(«дзеркало»), а магнетрон (19) вмикається на заздалегідь розрахований час і дозу
для кожного виду сировини. Одночасно активується термостатичний пристрій –
мішалка, швидкість якої повинна забезпечити рівномірне опромінювання всієї
маси рослин протягом визначеного часу [4].
Після завершення активної фази екстракції і встановлення динамічної
рівноваги дифузії між рідкою фазою та твердим середовищем, розпочинається
завершальний етап технологічного процесу. Цей етап включає процес перколяції
концентрованого екстракту, що здійснюється шляхом повільного промивання
сировини свіжими порціями чистого цукрового сиропу з реактора (А) за
допомогою відцентрового насоса. Сироп–екстракт подається через кран (22) у
змішувач–відстійник.
Завершальною стадією збирання отриманого продукту є отримання
адсорбованого сиропу–екстракту на обробленій рослинній сировині, що
відбувається шляхом пресування. Отриманий віджим змішується з основними
фракціями. Після цього сироп–екстракт проходить очищення від механічних
включень шляхом фільтрації через нутч–фільтр або центрифугування.
Відфільтрований продукт піддається повному аналізу і, за необхідності,
стандартизується.
Спосіб отримання складних сиропів, який рекомендується, має кілька
переваг перед класичними та загальноприйнятими технологіями. Зокрема,
екстрактивні речовини отримуються безпосередньо з рослинної сировини
цукровим сиропом, обходячи етап отримання спирто–водного або водного
екстракту та його змішування з цукровим сиропом. Це призводить до меншого
вмісту баластних речовин у кінцевому продукті, такому як лікарський засіб.
35
Також ефективна екстракція благородних ароматичних речовин з рослинної
сировини можлива лише під впливом мікрохвильового поля. Для цього
технологічного процесу використовується розроблений МХ–екстрактор, а
отриманий продукт, такий як сироп–екстракт, може бути зручно використаний
у лікарських формах для педіатрії, таких як сиропи [31].
Ще однією з переваг розробленого методу екстракції БАР з рослинної
сировини є можливість введення практично будь–яких фармакологічних
інгредієнтів до сиропу–екстракту. Це може відбуватися до, під час або після
екстракції, залежно від фізико–хімічних властивостей цих інгредієнтів. Таким
чином, метод, де інтенсифікатором екстракційного процесу є МХ–поле, можна
рекомендувати для практичного застосування у фармацевтичній індустрії для
отримання складних сиропів.
Це відкриває широкі можливості для створення нових лікарських форм,
таких як сиропи, з різноманітними фармакологічними властивостями та
складами. Метод, який поєднує в собі простоту екстракції з високою
ефективністю завдяки використанню МХ–поля, може бути корисним для
фармацевтичних виробників, які шукають нові та ефективні способи отримання
лікарських препаратів (рис.1.3).
Рисунок 1.3 – Схема мікрохвильової екстракції БАР з рослинної сировини
36
цукровим сиропом:
А – реактор пароводяний або електричний, В – мікрохвильовий екстрактор, С – ємкість
з модифікатором, Д – приймач готової продукції.
1 – кришка реактора; 2 – привід мішалки; 3 – завантажувальний люк; 4, 7, 8, 10, 16,
22, 25, 26, 28, 30, 31 – крани, вентилі, штуцери; 5 – мішалка; 6 – сорочка парова; 9, 21
– перфорований диск з фільтрувальним матеріалом; 11 – кришка камери МХ–антени;
12 – кришка корисної ємкості барабана; 86 13 – перфорована стінка барабана; 14 –
камера МХ–антени; 15 – «дзеркало»; 17 – корпус МХ–екстрактора; 18 – рослинна
сировина; 19 – МХ–антена; 20 – стінка зі НВЧ – прозорого матеріалу; 23 – ємкість для
модифікатора; 24 – модифікатор (соекстрагент); 27 – приймач готової продукції; 29 –
готовий продукт.
Блок – схема мікрохвильової технології отримання фітоекстрактів
показана на рис.1.4 [31,43].
Рисунок 1.4 – Блок схема мікрохвильової технології отримання
37
фітоекстрактів
Вчені Полтавського університету економіки і торгівлі, готуючись до
подальшого використання в технології безалкогольних напоїв для процесу
екстракції феромагнітних частинок (ВШФЧ), у вихровому шарі, запропонували
метод переробки рослинної сировини. Циліндричні елементи розміром d=2 мм,
L=18мм, покриті харчовим ПВХ, використовувалися в якості феромагнітних
частинок для запобігання контакту з сировиною. Основна технічна схема
отримання рослинних екстрактів з плодів, оброблених ВШФЧ представлена на
рис. 1.5.
Технологічний процес складається із наступних етапів (рис. 1.5):
1. Приймання сировини: Це початковий етап, де сировину (здебільшого
плоди шипшини, обліпихи та калини) приймають на обробку.
2. Інспекція: Проводиться огляд сировини для визначення її якості та
відсутності дефектів.
3. Миття: Сировину миють, щоб видалити забруднення, пил, частки
грунту та інші забруднення.
4. Вторинна інспекція: Після миття проводиться додаткова інспекція
для перевірки якості та чистоти сировини.
5. Обробка плодів у вихровому шарі: Це ключовий етап, де
використовують феромагнітні частинки для підготовки сировини до подальшого
екстрагування. З магнітною індукцією та масою частинок вказані параметри, які
впливають на процес подрібнення та підготовку сировини.
6. Нагрівання та охолодження питної води: Це етапи, пов'язані з
реакціями екстрактів з плодів. Нагрівання може допомогти видалити екстракти,
а охолодження може призупинити реакції та запобігти руйнуванню біологічно
активних речовин [19].
Такий процес може бути ефективним для отримання рослинних екстрактів
для використання у безалкогольних напоях або інших продуктах. Використання
феромагнітних частинок у вихровому шарі може допомагати покращити
ефективність процесу подрібнення та підготовки сировини.
38
39
Рис. 1.5 – Технічна схема отримання рослинних екстрактів з плодів,
оброблених ВШФЧ
Такі рослинні екстракти зберігаються в закритій упаковці без зміни якості
протягом 12 місяців.
У період плодово–ягідного сезону він запропонував виробляти витяжки за
технологіями, що виключає подібні маніпуляції з наведеної вище технічної
схеми 1.4 кількість сухої речовини у вигляді випаровування у вакуумному
пристрої встановлюється рівним = 44. Нагрійте до 56%, t = 95.98oC, для
пастеризації (8. 10) гаряче розлив в скляну тару (3–літрові банки) з температурою
не нижче * 60с і t=85.95. На основі рослинних екстрактів плодів шипшини,
обліпихи і калини, оброблених ВШФЧ, були розроблені напої, морси.
40
Заміна операції тривалого отримання настоїв з плодів на використання
екстрактів з цих плодів після обробки у вихровому шарі феромагнітних частинок
(ВШФЧ) має кілька важливих переваг:
1. Підвищена якість: Збільшений вміст біологічно активних речовин (БАР)
у екстрактах може позитивно позначитися на якості кінцевих продуктів,
забезпечуючи їм більш виражені ароматичні та смакові характеристики.
2. Ефективність виробництва: Зменшення часу, необхідного для отримання
екстрактів порівняно з тривалим процесом виготовлення настоїв, дозволяє
підвищити ефективність виробництва, зменшити витрати енергії та оптимізувати
виробничий процес.
3. Зменшення витрат на сировину: Заміна тривалого отримання настоїв на
коротший процес екстракції може дозволити зменшити кількість використаної
сировини, що також впливає на економічну сторону виробництва.
4. Швидка реакція на попит: Швидкість виготовлення екстрактів дозволяє
легко адаптувати виробництво до змінного попиту на ринку.
5. Економія витрат: Зменшення кількості витраченої сировини та
ефективніший виробничий процес можуть сприяти економії витрат під час
виробництва напоїв [26].
Загалом, така технологія виглядає перспективною і може принести певні
переваги виробництву безалкогольних напоїв.
1.4. Проблеми якості безалкогольних напоїв
Тенденція до поступового заміщення натуральних компонентів
синтетичними у виробництві безалкогольних напоїв відображає загальний тренд
в харчовій промисловості. Однак, коли мова йде про безалкогольні напої для
дітей, це стає ще більш суттєвою проблемою, оскільки діти можуть бути більш
чутливими до харчових добавок і синтетичних речовин.
Основні аспекти, які важливо враховувати в цьому контексті:
41
1. Безпека для дітей: Діти часто є більш вразливими до хімічних добавок,
тому важливо враховувати їх безпеку при використанні синтетичних
компонентів у напоях для дітей.
2. Здоров'я та харчові стандарти: Бажано дотримуватися високих
стандартів безпеки та якості продуктів, які призначені для дітей. Регуляції та
стандарти харчової промисловості можуть забезпечити додатковий захист.
3. Природні компоненти: Збереження природних компонентів у напоях
для дітей може мати позитивний вплив на їх здоров'я та розвиток. Природні
інгредієнти часто сприяють підвищенню харчової цінності продуктів.
4. Інформування споживачів: Важливо надавати батькам та іншим
опікунам достовірну інформацію про склад напоїв для дітей, щоб вони могли
приймати обдумані рішення при виборі продуктів для своїх дітей.
Загальна тенденція до збагачення продуктів природними інгредієнтами та
уникненням надмірного використання синтетичних добавок може бути
важливою для покращення якості безалкогольних напоїв, зокрема тих, які
споживають діти [6, 33].
Дані комітету експертів ВООЗ з харчових добавок показують, що в
солодких напоях (аспартам, сахарин, acesulfame.It він безпечний для
використання при виробництві безалкогольних напоїв з найбільш часто
рекомендованими допустимими концентраціями для споживачів. Однак це
положення в основному стосується сумішей заводського виробництва, які є
гомогенізованим середовищем.
На жаль, проблема лабораторного контролю за вкладенням сировини в
безалкогольні напої не вирішена. Масову частку багатокомпонентних сумішей
ароматизаторів, барвників і ароматизаторів визначити дуже складно, оскільки це
вимагає наявності сучасних високоточних і дорогих приладів, розробки методів
визначення.
Ознаками мікробіолочного псування напоїв є:
- зовнішні зміни: поява муті, слизу осаду, зміна фарбування, поява на
поверхні кілець плівок;
42
- підвищення тиску в пляшці через нагромадження вуглекислого газу.
Мікробіологічна чистота та стабільність продукту – ключові аспекти
виробництва безалкогольних напоїв. Деякі рекомендації та методи, які можуть
бути використані для запобігання мікробіологічному псуванню та іншим
проблемам:
1. Санітарно–гігієнічний стан підприємства: Забезпечте належний
санітарно–гігієнічний стан всього підприємства, включаючи приміщення,
устаткування та трубопроводи. Регулярно проводьте очищення та дезінфекцію.
2. Якісна вода: Використовуйте воду високої якості для підготовки напоїв.
Очищення води перед використанням може бути необхідним для забезпечення
її чистоти.
3. Термічна обробка: Застосовуйте термічну обробку (пастеризацію) для
знищення шкідливих мікроорганізмів. Це допоможе підвищити біологічну
стійкість напоїв.
4. Консерванти: Використовуйте консерванти, такі як бензойна кислота,
сорбінова кислота та їхні солі, для підвищення тривалості зберігання і
запобігання росту мікроорганізмів.
5. Моніторинг: Регулярно моніторте мікробіологічну чистоту продукції,
води та середовища виробництва.
6. Виключення забруднень: Зберігайте сировину і напої в умовах, які
виключають забруднення мікроорганізмами.
7. Контроль pH: Контролюйте pH продукту, оскільки низьке або високе
значення може впливати на рост мікроорганізмів.
8. Контроль за пектиноутворенням: Уникайте пектиноутворення, оскільки
це може призвести до утворення осадів та змінити структуру напою [18].
Загальна ідея полягає в тому, щоб вживати заходів для запобігання
забрудненню та забезпечення стабільності якості продукту на всіх етапах
виробництва.
Запобігання колоїдної каламутності зводиться до усунення причин їх
появи за допомогою технічних прийомів, таких як пом'якшення Води, фільтрація
43
інгредієнтів або змішування змішаних сиропів, хороше насичення напою
вуглекислим газом, що знижує процес окислення. У цьому випадку він гарантує
не тільки чесність і порядність виробника, але і якість продукту. Роль наглядових
органів посилюється за дотриманням вимог нормативних документів, рецептур,
технологій виробництва, а також за виявленням і контролем якості сировини і
допоміжних матеріалів, що використовуються при виробництві безалкогольних
напоїв, серйозним підходом до організації лабораторних систем управління
виробництвом.
Виробництво концентратів, складів і концентрованих основ організовано
на спеціальних заводах. Їх використання у виробництві напоїв економічно
вигідне, оскільки спрощується технологія, скорочуються втрати сировини.
Концентрати для безалкогольних напоїв, як правило, складаються з 2 частин:
ароматичної і екстрагируемой. Концентрати імпортних напоїв «Пепсі–кола»,
«Кока–кола», «Фанта», «Фієста» та інші. Він може містити 2–3 частини.
Прикладом концентраційної бази на дачі є» Вікторія», основа напою»дари лісу».,
«Бештау» і так далі [29].
В даний час експерти вважають, що глюкозо–фруктозний сироп (GFS) є
багатообіцяючою природною альтернативою звичайному цукру, отриманому
шляхом ферментативного гідролізу кукурудзяного крохмалю в глюкозу,
ізомеризації частини глюкози у фруктозу з подальшим рафінуванням за
допомогою вуглецевого стовпа і іонообмінної смоли. Екстракт ячмінного солоду
характеризується високим вмістом мікроелементів (Сa, K, Fe, Zn, P, MD),
вітамінів групи В. Екстракти полісальту, приготовані з пророслих зерен пшениці,
ячменю і вівса, а також екстракти холінергічних рослин додаються для
підвищення стійкості організму до інфекцій, підвищення вмісту гемоглобіну в
крові, регулювання функцій органів травлення, включаючи обмін речовин і
травлення.
44
РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛИ, МЕТОДИ ТА МЕТОДИКА
ДОСЛІДЖЕННЯ
2.1. Матеріали досліджень
Матеріалами досліджень кваліфікаційної роботи було: пряно–ароматична
сировина: чебрець, дягиль, імбир.
Вихідні рослини і плоди. Як зразки росиної сировини використовували
рослини і плоди з Київської області та Закарпаття, з аптек і ринків міста. Для
екстракції вихідна сировина (ВС) була подрібнена до розміру 1,0–2,0 мм.
Підібрана сировина:
- імбир, що відповідає вимогам ДСТУ 3845-99 [2], а саме свіжі шматки
кореневищ імбиру Zingiberofficinale Rose торгової марки СТРІЧКА виробництва
КНР;
- чебрець торгової марки «Зелена Долина», що відповідає вимогам
ДСанПіН 4.4.4.-152-2008 [11];
- дягель (сушені кореневища) лікарський Archangelica officinalis
Hoffm сімейства парасолькових (Umbelliferae) [12];
- сік лимона, який відповідає вимогам [15].
2.2. Методи досліджень
Вдосліджуваній сировині, напівпродуктах та готовій продукції визначали:
 У початковому суслі: вміст сухих речовин згідно ГОСТ 12787–81,
титровану кислотність згідно ГОСТ 12788–87, pH згідно ГОСТ 12788–87 та
початкову концентрацію полісолодового екстракту та фруктозо–мальтозної
патоки.
 У напівпродуктах: вміст сухих речовин ГОСТ 12787–81, титровану
кислотність згідно ГОСТ 12788–87, pH згідно ГОСТ 12788–87;
 У готовій продукції: вміст сухих речовин згідно ГОСТ 12787–81,
45
титрованукислотність згідно ГОСТ 12788–87, pH згідно ГОСТ 12788–87.
 Дослідження проводилися із застосуванням методів, викладених у
спеціальній літературі: ДСТУ, ГОСТ.
 Визначення органолептичних показників проводиться у відповідності
до ДСТУ 4069:2016. Метод визначення показників якості». Розрахунок вмісту
сухих речовин проводився у відповідності до ДСТУ 4855:2007 «Продукція
безалкогольної промисловості.
Екстракцію біологічно активних речовин сировини проводили у
цукровомусиропі з масовою часткою сухих речовин 62%. Кількісне визначення
суми органічних кислот у перерахунку на яблучну кислоту і аскорбінової
кислоти проводили титриметричним методом з використанням індикаторів за
методикою,представленою в приватній фармакопейної статті [1].
Визначення вмісту дубильних речовин проводили титриметричним
методом за методикою, представленою в ГОСТ 24027.2–80 [12].
Вміст вітаміну С визначали титриметричним методом згідно
ОФС.1.2.3.0017.15 «Методи кількісного визначення вітамінів» [13].
Визначення вмісту фенольних речовин проводилося спектральним
методом, заснованим на обробці досліджуваних витягів (витяжок) розчином, що
містить карбоксиметилцеллюлозу і трилон Б, при якій фенольні сполуки
реагують з іонами заліза в лужних розчинах з наступним визначенням оптичної
густини при 600нм дослідних зразків і холостого досліда.
Відповідно до даної методики зразок напою витримують у термостаті при
20°С; потім 10 см3 зразка та 8 см3 реактиву КМЦ/ЕДТК, 25 см3 води ретельно
перемішують та додають розчин аміаку. До проби напою, ретельно
перемішуючи, додають 0,5 см3 реактиву заліза і 0,5 см3 розчину аміаку, об'єм
доводять водою до 25 чи 50 см3 і перемішують. Через 10 хвилин вимірюють
оптичну густина у кюветі 10 мм при 600 нм.
Перед цим слід переконатися в прозорості досліджуваного реактиву у
кюветі. Контрольний дослід готують так. Змішують 10 см3 досліджуваного
46
зразка напою та 8 см3 реактиву КМЦ/ЕДТК у мірній колбі місткістю 25 або 50
см3, додають 0,5 см3 розчину аміаку і добре перемішують.
Об'єм доводять дистильованою водою до мітки, залишають на 10 хвилин і
проводять вимірювання оптичної густини. Перед виміром слід переконатися в
прозорості зразка. Вміст фенольних речовин розраховують за формулою:
P=A·820·F,
де Р – вміст фенольних речовин, мг/дм3; А – оптична густина при 600 нм;
F – коефіцієнт розведення (F = 2 при колбі 50 см3).
Функціональний профіль (матриця) розроблений відповідно до методики,
представленою В.А. Поляковим «Плодово–ягідна та рослинна сировина у
виробництві напоїв» [3]. Матриця включає умовні позначення найбільш
характерних ефектів впливу на організм компонентів вибраної рослинної
сировини. Завдяки цьому профілю можна довести вибір інгредієнтів,
однотипний біологічний вплив яких на організм підсумовується за типом
синергічного впливу.
Органолептична оцінка напою з концентрованої основи була зроблена
відповідно до ДСТУ 4069:2016 . «Продукція безалкогольної промисловості.
Методи визначення органолептичних показників та обсягу продукції» [12].
Визначення титрованої кислотності. Метод заснований на титруванні
розчином лугу всіх речовин кислого характеру, після повного звільнення напою
від двоокису вуглецю.
Визначення активної кислотності. Визначення активної кислотності (рН)
водного екстракту пажитника полягає в залежності сили електроструму між
двома електродами від показника рН розчину, в який вони занурені. Силу
електроструму заміряють системою з скляного електроду (вимірювальний) і
каломельного електроду (порівняльний).
Перед початком вимірювань рН–метр–мілівольтметр прогрівають
протягом 60 хв.
Визначення вмісту фенольних компонентів у екстрактах з
пряно–ароматичної сировини. Феноли, група ароматичних сполук, в молекулах
47
яких міститься одна або декілька гідроксильних груп (–ОН), приєднаних до
бензолового кільця. Простий представник цього ряду речовин також називається
фенолом або карболовою кислотою (С6Н5ОН) [11, 19].
Для попередньої оцінки якісного складу водної витяжки проводили
загальноприйняті якісні реакції з наступним визначенням фенольних
компонентів спектрофотометричним методом.Оптичну густину вимірювали у
кюветі з товщиною шару 10 мм на спектрофотометрі СФ–46 за відповідної
довжини хвилі [19].
Стандарт ДСТУ 4069–2016 «Напої безалкогольні» визначає ряд
органолептичних та фізико–хімічних показників для оцінки якості
безалкогольних напоїв.
Органолептичні показники включають такі характеристики:
1. Зовнішній вигляд
– Вигляд та колір: Має відповідати вихідній сировині або еталону,
встановленому для кожного напою.
2. Смак і аромат:
– Відповідність сировині: Смак і аромат повинні відповідати сировині, з
якої виготовляється напій.
– Відсутність сторонніх запахів: Напій повинен бути вільний від сторонніх
запахів.
3. Діоксид вуглецю:
– Рясність виділення: Добре насичений напій повинен довго і рясно
виділяти діоксид вуглецю.
– Поколювання поверхні язика: Під час дегустації напій повинен
викликати приємне поколювання поверхні язика.
Фізико–хімічні показники включають:
1. Колір:
– Відповідність кольору сировини: Колір напою повинен відповідати
кольору вихідної сировини або еталону.
2. Кислотність:
48
– Залежно від конкретного напою, визначається кислотність, яка може
бути визначена різними методами вимірювання pH або кислотністю.
3. Вміст сухих речовин:
– Визначається кількість розчинених твердих речовин у напої.
4. Повнота наливу:
– Показник, що вказує на те, наскільки напій наповнює посудину при
наливанні.
Ці показники дозволяють забезпечити якість та безпеку безалкогольних
напоїв, а також забезпечити відповідність їхніх характеристик стандартам та
очікуванням споживачів.
2.3. Методика досліджень
1 етап роботи: було проведення аналітичного огляду наукової літератури
та джерел, що дозволило визначити конкретні напрямки проведення подальших
наукових експериментальних досліджень і послідовність основних етапів
вирішення поставлених завдань. На основі детального літературного аналізу
обґрунтовано доцільність використання пряно–ароматичної сировини, підібрана
сировина з оптимальним складом БАР визначено якісний та кількісний склад
підібраної пряно–ароматичної сировини.
На 2–й етапі отримували прогнозовані композиційні екстракти шляхом
внесення свіжої чи висушеної подрібненої сировини імбиру, чебрецю і дягиля у
вигляді спиртові екракстрактів(30,40 70% об.) у 62% попередньо зварений
цукровий сироп чи полісолодовий екстракт.
На рисунку 2.1 зображено методику проведення досліджень.
49
Рисунок 2.1 – Методика проведення досліджень
Екстракт отримували шляхом внесення свіжого подрібненого імбиру,
чебрецю і дягиля у водно–спиртовому розчини.
Готували 62% попередньо зварений цукровий сироп.
Попереднє приготування цукрового сиропу здійснювалося шляхом
додавання розрахункової кількості цукру в підготовлену воду, нагріту до
56–60°С. Виварювання проводилася при температурі 104°С. протягом 30 хвилин
піну періодично перемішували і знімали, потім отриманий цукровий сироп
50
охолоджували до 80°з і ділили на 3 частини.
У першу частину 60% маси сиропу вводили подрібнений свіжий імбир
(розмір частинок близько 5 мм) і екстрагували протягом 10 хвилин; в другу –
подрібнений свіжий чебрець (розмір частинок близько 2–3 мм) вводили в 8%
сиропу. вага і екстрагували протягом 10 хв; до третього висушеного кореневища
дягелю додавали подрібнений свіжий імбир (розмір частинок близько 2–3 мм)
протягом 5 хв. Витягнуто 5–го числа. Потім фільтрацію кожного цукрового
екстракту, насиченого паличкою рослинної сировини, пропускали через
бавовняно–марлевий фільтр і досліджували фізико–хімічні параметри.
Запропоновано технічну схему виробництва змішаних напівфабрикатів
Для обґрунтування рецептури концентрату попередньо було проведено
аналіз функціонального профілю компонентів майбутнього продукту (табл. 3), з
якого випливає, що запропонована рослинна композиція для концентрованої
основи напоїв буде потенційно мати виражену загально зміцнюючу дію.
На третьому етапі було підібрано склад купажів різного співвідношення
«імбир : чебрець : дягіль : лимонний сік» для визначення оптимального.
Проведена дегустаційна оцінка сенсорного профілю напоїв з 5 купажів сиропів
с різним масовим вмістом сиропів кожного компонента.
Підготовка об'єкта дослідження для екстракції та фітохімічного аналізу.
Якісний склад і кількісний вміст батончиків визначали загальноприйнятими
методами. Для цієї мети з дикорослих рослин готували воду, спиртово-водні
екстракти і настоянки (методом розчинення
Траву і квіти сушать в добре провітрюваному приміщенні без доступу
світла кімнатної температури. Висушену на повітрі рослинну сировину
попередньо подрібнювали, просівали через сито з груднем 1-6, 3 мм, а також
рослинну сировину ретельно екстрагували за допомогою пристрою-гнізда з
використанням різних екстрагентів. Екстракцію проводили з використанням
екстрагента сировини у співвідношенні 1: 10 до тих пір, поки сировина не була
повністю витрачена. Отриманий екстракт фільтрували через паперовий фільтр
у вакуумі, створюваному водоструминним насосом. Розчинник переганяли, а
51
решту випарювали.
Отриманий концентрований екстракт розчиняли в тому ж розчиннику,
який використовувався під час екстракції, і використовували для якісного та
кількісного фітохімічного аналізу.
Фітохімічний аналіз отриманого екстракту. Ідентифікація стрижня
сутності речовини. Якісні хімічні реакції були використані для визначення
присутності активних речовин в екстракті: флаваноїдів, аскорбінової кислоти,
дубильних речовин, органічних кислот, полісахаридів, хінонів і хіноїдних
сполук.
Дослідження проводилося відповідно до стандартних методів з
використанням реагентів "Сигма Олдріч "і" Мегк " [26].
Ідентифікація флаваноїдів. Зразок водно-спиртового екстракту
подрібненої сировини був підготовлений для аналізу. Для цього у флакон
об'ємом 250 мл поміщають 2,5 г сухої сировини і додають 75 мл етилового
спирту різної концентрації(40%, 50%, 60%, 70%), після цього пляшку із
зворотним водяним охолодженням нагрівали на 30%. хвилин на водяній бані,
екстракт охолоджували і проціджували [20].
Для порівняльного аналізу суми флавоноїдів в одержаному екстракті
застосовували метод фотоколориметрії за ступенем комплексоутворення з
хлоридом алюмінію. Для цього в мірну колбу ємністю 25мл поміщають 1мл
екстракту, приготовленого за вищевказаною методикою, 2мл розчину алюмінію
хлориду і доводять об’єм розчину 95%–им спиртом до мітки. Через 40хв.
вимірюють оптичну густину розчину на КФК в діапазоні 365–400 нм в кюветах
з товщиною поглинаючого шару 10мм. Як розчин порівняння використовують
розчин, який складається з 1 мл екстракту і 1 краплі оцтової кислоти і доведений
95%–им спиртом до мітки в мірній колбі ємністю 25мл. Паралельно вимірювали
оптичну густину розчину стандартного зразка кверцетину.
Вміст сухого залишку та суми флавоноїдів визначали відповідно до
фармакопейних методик [26]. Вміст суми флавоноїдів в перерахунку на
кверцетин і абсолютно суху сировину Х, %, обчислювали за формулою:
52
Х = В х m0 х100 х 100 /D0 х m х 100 х (100–W),
де D – оптична густина використовуваного розчину;
D0 – оптична густина фармакопейного зразка кверцетину;
m– маса сировини, г;
m0 – маса фармакопейного зразка кверцетину, г; W– втрата в масі при
вичушуванні сировини, %.
Присутність флавоноїдів визначали тонкошаровою хроматографією. Ми
використовували пластину з силікагелю TLS 60, 20x20 см від Merck, Німеччина.
Як елюент використовували хлороформ-метанол-етилацетат (85: 15: 3).
Пластини нагрівали при температурі 100-1200 ° C, і візуалізацію
проводили за допомогою специфічної флуоресценції в ультрафіолетовому світлі.
Водно-спиртовий екстракт рослин служив контролем [26].
Кількісне визначення ряду груп біологічно активних речовин
досліджуваних компонентів. Визначення стрижня рідкого екстракту сировини
проводили спектрофотометрією і титруванням (складене титрування) [11, 26].
Кількісний вміст суми гідроксикоричних кислот визначали за методикою, що
базується на спектрофотометричному методі в перерахунку на хлорогенову
кислоту, суми флавоноїдних глікозидів – за методикою ДФУ І видання, в
розрахунку на гіперозид [11], дубильних речовин – комплексометричним
методомза ДГСТ4565–78, суми катехінів – за спектрофотометричним методом
врозрахунку на (+ )катехін. Визначення кількісного вмісту аскорбінової кислоти
(в розрахунку на аскорбінову кислоту), суми органічних кислот (в розрахунку
на яблучну кислоту), суми окиснюваних фенолів проводили за методиками,
викладеними ДФ СРСР ХІ видання [18]. Кількісне визначення вмісту
водорозчинних полісахаридів у досліджуваній сировині проводили
гравіметричним методом [11].
Визначення вмісту фенольних сполук. Вимірювання вмісту фенольних
сполук (в перерахунку на галову кислоту) проводилося за допомогою
спектрофотометрії. Для цього готували стандартний розчин галової кислоти:
0,01 г галової кислоти розчиняли в Мітці з дистильованою водою у флаконі
53
об'ємом 10 мл.потім готували розчинник стандартного розчину галової кислоти
від 1 мг / мл до 0, 1 мг / мл. різні концентрації 1, 58 мл H2O і 0, 1 мл реагенту
форину додавали до 0, 02 мл кожного розчинника стандартного розчину галової
кислоти і витримували в темряві протягом 8 хвилин. Потім додавали 0,3 мл
насиченого розчину Na2CO3 і повертали в темне місце на 2 години. Аналогічним
чином було підготовлено розглянуте рішення.
Оптичну щільність вимірювали за допомогою Hitachi U−2 8 1 0 7 6 0
спектрофотометр з довжиною хвилі в нм. Для достовірності даних було
проведено 3 вимірювання.
Визначення компонентного складу БАР. Компонентний склад БАР
екстрактів cировини визначали хроматомас-пектрометричним методом на
хроматографі Agilent Technology HP6890 з мас–спектрометричним детектором
5973N. Компоненти розділяли на кварцовій капілярній колонці фірми НР
довжиною 30 м та внутрішнім діаметром 0,32 мм, товщина шару 0,25 мкм.
Газ–носій – гелій. Швидкість руху газу–носія 2,0 мл/хв.
Температура детектора та випаровувача 280°С. БАР ідентифікували,
порівнюючиотримані мас–спектри з даними бібліотеки NIST 11L.
Аналіз вмісту фенолу та флаваноїдів проводили методом високорідинної
хроматографії на рідинній хроматографії системи верх Ultimate3000Dionex з
використанням фотодіодного детектора.
Chromelеоn (Diоnех, Sunnyvale, СА, USА). Розподіл проводили на
хроматографічній колонці Gemini 5u С–18 250x4,6 мм (Меrсk, Darmstadt,
Germanу, розмір часток 5 мкм) з рухомою фазою, що складається з 0,01 моль /
дм3 водного фосфатного буфера рН 2,5 (розчинник А) і метанол (розчинник В).
Застосовували постійну швидкість потоку розчинника (1 мл / хв). Була
застосована наступна схема градієнтних режимів (відношення А / В): 10: 90%
t = 0 хв; 40: 60% t = 13,5 хв; 90: 10% t = 39 хв; 100: 0% t = 42 хв; 10: 90% t = 55
хв. Температура термостата колонки була встановлена на 30°С. Детектування
хроматограми проводилось при 214 і 280 нм, оскільки більшість фенольних
сполук показали максимум їх поглинання.
54
Метод дослідження динаміки вилучення цільових компонентів із сировини
в пристрої з мішалкою. Вивчення кінетики відділення цільового компонента від
сировини проводилося на установці в пристрій з мішалкою, поданій на рис. 2.2.
Рисунок 2.2 – Схема експериментальної установки апарата з мішалкою:
1 – тригорлова колба;
2 – мішалка;
3 – вакуум–затвор;
4 – контактний термометр;
5 – контрольний термометр;
6 – термостат;
7 –двигун;
8 – реостат;
9 – тен.
Методика проведення експериментів. Рослинна сировина розподіляють
окремими фракціями на серії сит в грудні 1-6. Для отримання фракції із середнім
діаметром 3 мм Dс= 1,6; 2,5; 4 мм в колбу ємністю 1 дм3 наливають окрему
фракцію сировини масою 50 г і додають обсяг 500 см3.
Процес екстракції здійснювали шляхом безперервного перемішування і
при температурах 4 20, 30 і 40 ° C. він встановлюється контактним термометром
6 в колбі, встановленої на термостаті 1. Екстракцію проводили при постійній
швидкості обертання змішувача 120 об / хв.через певний грудень часу в 120, 240,
55
360, 480 і 600 хв був обраний 50-мл тест, і після фільтрації було проаналізовано
вміст цільового компонента в розчині для обліку фотоелектричної забарвлення.
Зразок, обраний для відокремлення твердого залишку, фільтрували через
паперовий фільтр у конічну колбу у вакуумі, створеному водоструминним
насосом. Для підтримки балансу розчинника відповідну кількість чистого
розчинника додавали в реакційну колбу кожного разу після відбору проб.
При відборі другої та інших проб концентрацію цільового компоненту
обчислювали, враховуючи масу цільового компоненту, яка була вилучена в
процесі відбору проб, за формулою (рисунок 2.3):
Рисунок 2.3 – Визначення концентрації цільового компоненту, з
врахуванням маси цільового компоненту, яка була вилучена в процесі відбору
проб.
Визначення фізико–хімічних та мікробіологічних показників дріжджів і
пива виконували у трьох повторах, на основі яких розраховували середні
значення [16].
2.4. Методи зведення та обробки результатів досліджень
Зведення дослідних даних, одержаних на основі проведеного
експерименту, являє собою їх систематизацію та встановлення якісних і
56
кількісних залежностей між факторами, що нами досліджувались. Для обробки
отриманих результатів досліджень найчастіше застосовують статистичні,
табличні, а також графічні методи. Щоб кількісні показники результатів
дослідження дали нам можливість виявити наявність деяких залежностей між у
досліджуваними нами факторами, їх потрібно певним чином упорядкувати і
придатними для цього можуть стати статистичні методи ранжування і
групування. Ранжування полягає у розподілі кількісних показників у певному
порядку (наприклад, за ступенем їх важливості чи значимості або у
послідовності зростання, чи навпаки – зменшення). На основі ранжування
виключають всі другорядні і випадкові дані, що не впливають на результати
проведеного дослідження.
Групування передбачає поділ дослідних даних на основі показників,
отриманих як результат проведених нами досліджень(показники групування) на
групи із однотипних або близьких за значеннями елементів. Показники
групування можуть бути кількісними і якісними. При групуванні за кількісними
ознаками (кількісне групування) за основу беруть ознаки, які можна
охарактеризувати кількісно (наприклад, результати тестування чи опитування,
швидкість процесів продуктивність праці, точність виготовлення виробів і т.ін).
Кількісні ознаки завжди можна вимірювати якимись одиницями вимірювання а
результати вимірювання упорядковувати за певною послідовністю (зростання,
зменшення, періодична повторюваність тощо).
При групуванні за якісними ознаками (атрибутивне групування) за основу
беруть ознаки, які неможливо охарактеризувати кількісно, але вони можуть так
повторюватись, що це стає можливим визначати (наприклад, національність або
соціальне походження опитуваних). З якісних ознак неможливо скласти якусь
послідовність.
Дослідні дані можуть бути згруповані за однією або кількома ознаками. За
кількістю ознак розрізняють просте і комбіноване групування. Просте
групування відбувається за однією ознакою (наприклад, всіх учасників
експерименту можна поділити за стажем роботи). Комбіноване групування
57
конкретної сукупності даних одночасно здійснюють на основі кількох ознак
(коли вже поділених за стажем роботи працівників поділити ще й за рівнем
освіти – то це вже буде групування за двома ознаками.
Обробку цифрових даних і графічне зображення слайдів та результатів
дослідів здійснювали на персональному комп’ютері за допомогою програм MS
Excel, MS PowerPoint.
58
РОЗДІЛ 3. ДОСЛІДЖЕННЯ ТА УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ
КОНЦЕНТРОВАНОЇ ОСНОВИ З ВИКОРИСТАННЯМ РОСЛИННОЇ
СИРОВИНИ (ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА)
Були проведені експериментальні дослідження кінетики екстрагування
цільових компонентів з дикорослого виду сировини.
Процесу екстрагування цільових компонентів з рослинної сировини
порівняно з екстрагуванням цільових компонентів з мінеральних пористих
структур є складнішим процесом, бо структура рослинної сировини клітинної
будови і процеси пов’язані з вилученням цільових компонентів протікають дуже
повільно і тривають в окремих випадках декілька діб.
Методика експерименту описана в розділі 2, а результати дослідження
представлені в таблиці (3.1) та на рис. 3.1.
Таблиця 3.1
Експериментальні дані кінетики екстрагування з частинок
дикорослого виду сировини в апараті з мішалкою та настоювання
59
Рисунок 3.1 – Залежності С = f (і) для dс=2,5 мм
Рисунок 3.2 – Залежності С, = f (і) для dс=4,0мм
Аналіз експериментальних досліджень наведено в таблиці 3.1 і на
малюнку. 3.1 і покажіть, що процес уприскування протікає повільніше, ніж
перемішування, що дає підставу стверджувати, що перемішування є більш
ефективним, оскільки екстракція цільового інгредієнта відбувається за рахунок
60
кінетичного перемішування – зовнішньої і внутрішньої дифузії. Ефект
гідродинаміки (перемішування) сприяє прискоренню процесу.
Таким чином, подрібнення рослинної сировини в умовах екстракції може
здійснюватися від зони внутрішньої дифузії (найповільнішої) до зони зовнішньої
дифузії в залежності від гідродинамічних параметрів.
Таблиця 3.2
РозрахунокФ = f(і) в апараті з мішалкою при Т = 40 °С в апараті з
мішалкою
Таблиця 3.3
Розрахунок Ф = f (і) в умовах настоювання при Т = 40 °С
На рис. 3.3 і 3.4 показано залежності Ф = f(і) для двох випадків –
перемішування і настоювання. Значення Ф , які відповідають відповідним
інтервалам часу і визначали з рівняння (4.2) з врахуванням матеріального
61
балансу. Радіус R прийнято рівним dср/2. Концентрація в області, яку описує r0
прийнято що дорівнює концентрації насичення.
Рисунок 3.3 – Ф = f(і) в апараті з мішалкою при Т = 40 °С
Рисунок 3.4 – Ф = f (і) в умовах настоювання при Т = 40 °С
Таким чином, в загальному внутрішньо–дифузійний процес протікає в
області r0 – R, а зовнішній – за межами R; концентрації міняються в межах Сs –
С1 і ця різниця визначає рушійну силу процесу екстрагування.
За умов t=0; С1=0; ф0=1. З часом ф0 зменшується і на момент часу
повного вилучення Т – значення ф0=0. Тому ф0 міняється в межах ф0=1 до
ф0=0, а С1=Ск відповідає повному вилученню.
Аналіз рис. 3.3 і 3.4 підтверджує, що процес екстрагування цільових
компонентів з частинок cировини протікає по змішаному внутрішньо
62
дифузійному і зовнішньо–дифузійному механізмах. Таким чином, одним з
найбільш ефективних факторів для посилення процесу вилучення цільових
компонентів з рослинної сировини є процес подрібнення. У той же час слід
зазначити, що в кожному конкретному випадку при розробці технологічного
процесу необхідно проводити техніко-економічні розрахунки, оскільки цей
процес енергоємний.
Другим важливим параметром швидкості екстракції є температура.
Кінетика вилучення цільових компонентів з фармацевтичної сировини
підвищення температури частинок сировини сприяє процесу екстракції, але в
значній мірі залежить від природи розчинника.
Вибір екстрагуючого агента. Вибір найбільш підходящого екстрагента для
вилучення максимальної кількості стрижнів має вирішальне значення, оскільки
він є одним з основних факторів, що визначають ефективність всього процесу.
Екстрагуючий агент повинен надавати вибіркову дію, максимально видаляти
необхідні речовини, бути хімічно і фармакологічно байдужим, стабільним,
доступним, економічним, не повинен бути середовищем для розвитку
мікроорганізмів, відповідати вимогам безпеки.
Очищена вода і водно–спиртові суміші різних концентрацій етилового
спирту використовувалися в якості екстракторів. Для експериментальної
екстракції (залежність виходу екстракту і кількості флавоноїдів в екстракті) був
обраний оптимальний екстракт (табл. 3.4).
Для цього, попередньо подрібнену повітряно–суху сировину (надземна
частина ) екстрагували в апараті Сокслета з різними екстрагентами. Екстракцію
проводили протягом 6 год. (кожна екстракція) при співвідношенні сировина /
екстрагент 1 :10. Після закінчення екстрагування та вивантаження охолодженої
сировини витяги згущували безпосередньо в апараті Сокслета до стандартного
залишкового вмісту екстрагенту (ДФУ 1.4, п. 2.4.8). Екстракти упарювали до
об’єму, приблизно рівного масі узятої сировини. Вихід екстрактивних речовин
визначали за методикою ДФ СРСР XI видання [133]. Для порівняльного аналізу
63
суми флавоноїдів в одержаних екстрактах застосовували метод
фотоколориметрії за ступенем комплексоутворення з хлоридом алюмінію [28].
Результати виходу екстрактивних речовин та суми флавоноїдів (в
перерахунку на кверцетин) в залежності від виду екстрагенту наведено у таблиці
3.4.
Таблиця 3.4
Вихід екстрактивних речовин та суми флавоноїдів (в перерахунку на
кверцетин) в залежності від виду екстрагенту
Екстрагент Вміст сполук у перерахунку на повітряно–суху
сировину, %
Екстрактивні речовини Сума флавоноїдів (в
перерахунку на
кверцетин)
Н20 31,92±2,05 1,17±0,12
40% С2Н5ОН 33,43±2,12 3,34±0,11
50% С2Н5ОН 29,21±1,77 3,75±0,14
60% С2Н5ОН 29,86±1,75 4,31±0,18
70% С2Н5ОН 34,93±3,02 5,73±0,17
80% С2Н5ОН 32,96±1,30 4,61±0,20
96% С2Н5ОН 19,47±1,57 2,86±0,19
Таким чином в якості оптимального екстрагенту, який вилучає
максимальнукількість БАР був обраний спирт етиловий 70%.
Вибір співвідношення сировина–екстрагент (С/E) та визначення умов
рівноваги. Співвідношення фаз сировина/екстрагент (C/Е) впливає на вихід
екстрактивних речовин, на кінцеву концентрацію в розчині, кінетику процесу.
Дослідження залежності впливу виходу екстрактивних речовин та суми
флаваноїдіввід співвідношення фаз (Т/Р) були проведені по методиці, описаній
вище в 2.3, результати яких представлені в табл. 3.5.
64
Таблиця 3.5
Вихід екстрактивних речовин в залежності від співвідношення фаз
сировина/екстрагент (C/Е)
Співвідношення Т/Р Вміст сполук у перерахунку на повітряно–суху
сировину, %
Екстрактивні Сума флавоноїдів (в
речовини перерахунку на
кверцетин)
1:5 32,32±2,05 3,43±0,20
1:10 34,93±3,02 6,13±0,19
1:15 32,54±1,65 5,45±0,14
1:20 33,59±1,25 5,36±0,12
Дослідження методів екстрагування БАР з підібраної сировини.
Екстракцію біологічно активних речовин сировини проводили у цукровому
сиропі з масовою часткою сухих речовин 62%. Кількісне визначення суми
органічних кислот у перерахунку на яблучну кислоту і аскорбінової кислоти
проводили титриметричним методом з використанням індикаторів за
методикою,представленою в приватній фармакопейної статті.
Екстракт отримували шляхом внесення свіжого подрібненого імбиру,
чебрецю і дягиля в 62% попередньо зварений цукровий сироп. Екстракцію БАР
з рослинної сировини здійснюють безпосередньо цукровим сиропом [23]. Для
здійснення цієї інновації використовували як активатор та інтенсифікатор
екстрактного процесу мікрохвильові поля (МХ–поля), для чого розробили
апаратнотехнологічний МХ–комплекс з оригінальною конструкцією МХ–
екстрактора і коммунікованого з ним необхідного устаткування і апаратури [29].
Потім проводили фільтрування кожного цукрового екстракту, насиченого
БАР–ми рослинної сировини, через ватно–марлевий фільтр та досліджували
фізико–хімічні показники.
Вміст ключових біологічно активних речовин рослинної сировини, що
використовувалась у технології концентрованої основи для напоїв, представлено
в таблиці 3.6.
65
Таблиця 3.6
Вміст ключовихбіологічно активних речовин рослинної сировини у
екстракті
Екстракт воло Екстра Вміст Дубильні Фенольні Вітамін С,
гість ктивни органічн речовини, компонентии,
х их % мг/г мг/100г
речови кислот у
н перерах
унку на
яблучну
к–ту, %
Імбиру 6,7 36,8 0,7 2,1 20,2±1,1 2,6
Чебрецю 8,0 42,1 0,21 1,2 16,6±0,8 4,3
Дягилю 6,7 43,0 0,63 1,46 10,5±0,5 8,25
У підібраній сировині були визначені такі показники, як масова частка
вологи, масова частка екстрактивних речовин, а з функціональних інгредієнтів
– масова частка дубильних речовин. Результати дослідження хімічного складу
рослинної сировини представлені у табл. 3.2.
Виявлено, що масова частка вологи в досліджуваній сировині знаходиться
у кількості 6,0–8,0 %, що відповідає встановленим вимогам. Вміст екстрактивних
речовин у імбирі, чебреці, дягилі коливається від 36,8 до 43 %. Максимальна
кількість дубильних речовин відмічена: у імбирі.
В решті сировини отримання дубильних речовин варіює від 1,2 до 1,46%.
Вміст аскорбінової кислоти в досліджуваній сировині знаходиться в межах
1,9–5,2 мг%.
Результати дослідження компонентів БАР рослинної сировини
представлені на рис 3.5, 3.6, 3.7.
66
Рисунок 3.5 – Вміст вітаміну С у досліджуваній підібраній сировині
Рисунок 3.6 – Вміст вітаміну С у полісолодовому екстракті
Рисунок 3.7 – Вміст вітаміну С у досліджуваній підібраній сировині
розчиненій у цукровому екстракті
67
Як видно з діаграм рис. 3.6 і 3.7 вміст вітаміну С значно зменшується, що
закономірно, проте у невеликих кількостях присутній від 2,6 ( у імбиру) до 8, 25
( у дягилю), мг/100г. Пропонується додаткове внесення аскорбінової кислоти у
кількості, що необхідна для поповнення добової норми споживання.
Компенсація буде за рахунок використання соку лимону.
Динаміка вмісту екстрактивних речовин досліджуваної сировини у
цукрових екстрактах показана на рис 3.8.
Рисунок 3.8 – Динаміка вмісту екстрактивних речовин досліджуваної
сировини у цукрових екстрактах
Рисунок 3.9 – Динаміка вмісту екстрактивних речовин досліджуваної
сировини у полісолодових екстрактах
68
Рисунок 3.10 – Вміст фенольних компонентів досліджуваної сировини у
цукрових екстрактах
Рисунок 3.11 – Вміст фенольних компонентів досліджуваної сировини у
полісолодових екстрактах
З наведених діаграм можемо зробити висновок, що оптимальною основою
буде цукровий сироп, бо найкраще розчиняє мінорні компоненти підібраної
сировини.
69
Технологічна схема виробництва купажованого напівфабрикату
представлено на рисунок 3.12.
Рисунок 3.12 – Технологічна схема виробництва купажованого
напівфабриката (основи)
Для обґрунтування рецептури концентрату попередньо було проведено
аналіз функціонального профілю компонентів майбутнього продукту (табл. 3), з
якого випливає, що запропонована рослинна композиція для концентрованої
основи напоїв буде потенційно мати виражену загально зміцнюючу дію.
Представлена композиція рослинних інгредієнтів потенційно обумовлює
не тільки високу біологічну цінність, а й підвищені терміни зберігання
концентрованих напівфабрикатів напоїв за рахунок високого вмісту речовин з
антисептичними та антиоксидантними властивостями. Сировинні джерела багаті
дубильними речовини, органічними кислотами, вітамінами та мікроелементами,
іншими мінорними компонентами.
70
Фармакологічна активність компонентів сировини, що використовується
наведена у таблиці 3.7.
Таблиця 3.7
Фармакологічна активність компонентів сировини, що
використовується
сировина Види фамакологічної активності
жовчогонне сечогонне тонізуюче протиза загальнозміц кардіопро При
пальне нювальне текторне захворю
ванні
ЖКХ
імбир + + + +
чебрець + + +
дягіль + + + + +
лимон + + + + +
всього 1 2 2 3 4 2 3
Перераховані переваги рецептурного складу напою можуть стати
конкурентною перевагою на ринку напоїв серед наявних концентратів.
Органолептична оцінка розроблених купажних сиропів є одним з
визначальних факторів при розробці рецептур, оскільки, незважаючи на
біологічний вплив продукту, для споживача дуже важливі смакові
характеристики, що зумовлюють основне призначення напою.
У роботі була проведена дегустаційна оцінка сенсорного профілю напоїв
з 5 купажів сиропів з різним масовим вмістом сиропів кожного компонента. Для
цього кожний зразок купажованого концентрату змішували з дистильованою
водою у співвідношенні 1: 9 (табл. 3.8).
71
Таблиця 3.8
Купажі концентрованих основ для дегустації
Цукровий
сироп з Зразок 1 Зразок 2 Зразок 3 Зразок 4 Зразок 5
екстрактом:
імбиру, 50 40 25 50 25
% мас
чебрецю, 30 40 50 12,5 12,5
% мас
дягілю, 10 10 12,5 25 50
% мас
Лимонний 10 10 12,5 12,5 12,5
сік, % мас
Всього, 100 100 100 100 100
% мас
Сенсорний профіль зразків напоїв із купажів на основі напівфабрикатів,
представлених на дегустації, наведено на рисунку 3.13.
Аналіз отриманих результатів за критерієм рангових сум Вілконсона
показав збіжність результатів W=0,8, що свідчить про високу узгодженості
думок експертів групи (0,8→1) щодо результатів дегустації.
Згідно з результатами проведеної дегустації було встановлено, що
раціональним є склад купажу, де співвідношення «імбір: чебрець: дягиль:
лимонний сік» становить 50:30:10:10% відповідно (зразок №1).
Завдяки своїй структурі та специфічному аромату використана для
виробництва напівфабрикату напою сировина вносить у концентрат
оригінальність та приємні сенсорні відтінки. У напої, приготовленому на основі
даного напівфабрикату (одержав назву «Сонячний промінь»), гармонійно
поєднуються гостро пекучий смак імбиру, пряний аромат чебрецю, приємна,
злегка в'яжуча гіркота дягиля та легка «кислинка» лимонного соку, що приємно
відтіняє насолоду цукрового сиропу (табл. 3.5).
72
Рисунок 3.13 – Сенсорний профіль купажів напоїв із концентрованої
основи.
Таблиця 3.9
Органолептичні показники напою «Сонячний промінь»,
виготовленого з концентрованої основи
Найменування показника Характеристика
Зовнішній вигляд, колір Прозорий, світло–жовтий
Смак, аромат Аромат виразний, пікантний, з провідною
нотою імбиру, пряним відтінком чебрецю та
нав'язливимвідтінком дягиля, легкий, трохи
смолистий, властивий використанимтравам.
Смак гармонійний, повний, виражений,
домінуючий гостро пекучий смак імбиру, з
легкою лимонною гіркуватістю, пряний,
характерний сировиною, округлений
солодкий.
У рецептурі концентрованої основи напою, що розробляється, були
враховані тенденції у формуванні органолептично привабливих напоїв (внесення
соку лимона), засновані на засадах здорового харчування [1]. При формуванні
рецептури також було взято до уваги традиції приготування безалкогольних
напоїв. Рецептуру концентрованої основи для напою «Сонячний промінь»
наведено в таблиці 3.10.
73
Таблиця 3.10
Витати сировини на 100 дал концентрату напою «Сонячний промінь»
Сировина Кількість, кг Вміст СР, % Вологість, %
Цукор 712,4 99,9 1,0
Вода 434,6
Імбир 344,1 84,6
Чебрець 27,5 12,5
Дягиль 5,7 12,0
Лимонний сік 100,0 3,6
Всього 1621,8 62,0
З урахуванням органолептичних властивостей та потенційних
функціональних профілів основних рослинних джерел, розроблений напій
можна рекомендувати для різних груп населення як компонент раціону, що
володіє загальнозміцнюючою і протизапальною дією, а також нормалізує роботу
шлунково–кишкового тракту.
Витрати компонентів на 100 дал наведено у табл.3.11.
Таблиця 3.11
Витрати компонентів на 100 дал напою «Сонячний промінь»
Назва сировини Одиниця Вміст Норма В сухих
виміру сухих витрат речовинах
речовин у
сировині,
% мас.
Екстракт лимонного соку Кг 65,0 38,00 24,70
Цукор Кг 95,8 95,18 96,99
Дягиль Кг 88,0 5,7 1,27
Чебрець Кг 87,5 27,5
Імбир Кг 15,5 344
Вода дм3 до 1000,00
Діоксид вуглецю Кг 4,15
Всього сухихречовин у
напої Кг 82,96
Приріст сухих речовин за
рахунок 100% інверсії Кг 2,5
74
Разом сухих речовинпісля
100% інверсії Кг 82,96
Рисунок 3.14 – Сенсорний профіль напою «Соняний промінь» із
концентрованої основи
Була підібрана рецептура напою з заміною цукрового сиропу на
полісолодовий екстракт та запропоновано основу для напою «Сонячний
промінь».
Витрати компонентів на 100 дал наведено у табл.3.12
Таблиця 3.12
Витрати компонентів на 100 дал напою «Сонячний промінь»
Назва сировини Вміст
Одиниця сухих Норма В сухих
виміру речовин у
сировині, витрат речовинах
%мас.
Екстракт лимонного соку
Кг 65,0 38,00 24,70
Полісолодовий екстракт
Кг 75,8 75,18 56,99
Дягиль Кг 88,0 5,7 1,27
75
Чебрець Кг 87,5 27,5
Імбир Кг 15,5 344
Кількість кислоти,
внесеної з полісолодовим Кг 0,23 0,24
екстрактом
Аскорбінова кислота
Вода дм3 до 1000,00
Діоксид вуглецю Кг 4,15
Всього сухих
речовин у напої Кг 82,96
Приріст сухих речовин за
рахунок 100% інверсії Кг 2,5
Разом сухих речовин
після 100% інверсії Кг 82,96
Рисунок 3.15 – Сенсорний профіль напою «Лісова свіжість» із
концентрованої основи з додаванням ПСЕ
Отже, на основі аналітичного огляду літератури обґрунтовано вибір
рослинної сировини для виробництва концентрованої основи, призначеної для
виготовлення напоїв функціональної спрямованості з вираженою
76
загальнозміцнюючою дією, а саме: імбир, чебрець, дягиль та лимон; дані
рослини, крім свого специфічного аромату та смаку, містить значну кількість
біологічно активних речовин, парафармацевтиків, а також вітамінів та
мінеральних речовин.
Показано функціональну спрямованість напою за вмістом в екстракті на
основі вибраної рослинної сировини вітаміну С, органічних кислот, фенольних
та дубильних речовин в екстрактах.
За органолептичними та фізико–хімічними показниками зразка купажу
встановлено раціональний варіант кількісних співвідношень у композиції
купажу цукрових сиропів з екстрактами рослинної сировини: «імбир: чебрець:
дягиль: лимонний сік», як 50:30:10:10.
Розроблено рецептуру концентрованої основи безалкогольного напою з
використанням біопотенціалу дослідженої рослинної сировини, що отримала
назву»СВІЖІСТЬ».
Досліджено органолептичні характеристики напою, приготованого з
виробленого купажного напівфабрикату. Він має освіжаючий імбирний смак,
приємним трав'янистим ароматом чебрецю, легкою в'яжучою гіркотою дягиля,
ароматом лимона.
Розроблені напої мають світло–жовтий колір та характерний вибраній
рослинній сировині специфічний аромат.
Проведено сенсорний аналіз напоїв «Сонячний промінь» та «Лісова
свіжість». Напої «Сонячний промінь» та «Лісова свіжість» (цукровий сироп
замінено на ПСЕ) багаті органічними кислотами, фенольними сполуками,
дубильними речовинами, вітамінами С і А, які мають антисептичні властивості
та антиоксидантну активність і рекомендується різним групам населення як
загальнозміцнюючий компонент раціону.
77
РОЗДІЛ 4. ОПТИМІЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ
Розрахунок плану виробництва у натуральному і вартісному виразах.
Річний випуск продукції при коєфіцієнті використання потужності 0,75
становитиме 6 млн.дал.
Враховуючи комплексне використання сировини, споживчий попит на
продукцію,виробничої потужності підприємства за окремими видами продукції,
розрахунок виробничої програми наведено в таблицях 4.1 – 4.5.
Таблиця 4.1
Розрахунок виробничої програми підприємства у натуральному та
вартісному виразі
Вид Добов Плановий Добовий Кількість Обсяг Оптова Вартість
продукції а коефіцієнт обсяг діб виробниц ціна. Річного
потуж виробниц– роботиза –тва за 1 дал обсягу
–ність, тва, рік тис.дал/рі (без виробництв
тис.дал тис.дал к ПДВ), а,
грн тис.грн
«Сонячний
промінь» 15.936 0,75 11,952 251 3000 40,3 120900
спец.призн.
«Лісова
свіжість»
спец.приз 15.936 0,75 11,952 251 3000 40,3 120900
н
Таблиця 4.2
Розрахунок оборотних коштів
Елемент оборотних Дані для розрахунку Сума
коштів Витрати на рік, Норматив, % оборотних
тис.грн коштів, грн.
Сировина на основні 108111,62 3 1 743 348,6
матеріали
Допоміжні матеріали 40026,5 8 1 602 120
Заробітна плата 19147,9 4 76 591,6
Запасні частини 4275 5 213,75
Інші 3202287,4 4 128 091,496
Разом 5 550 365,446
78
Таблиця 4.3
Зміна витрат сировини на 1 дал напою
Вид ресурсів ПНВ1 ПНВ2 Ціна Вартість, грн.
1–го
ресурсу, До Після
грн. впровадження впровадження
«Сонячний промінь «
Цуровий сироп 1.0928 0,8742 440 9,8352 14,38682
Екстракт чебрецю – 0,00087424 350 – 1,6557
Екстракт кореню 0,02566 0,02566 5,15 0,1321 0,1321
імбиру
Вуглекислота 0,14 0,14 0,7 0,0988 0,0988
Екстркт лимонного 1,0203 0,0203 152,84 8,8088 8,8088
соку
Кислота аскорбінова 0,0013 0,0013 93,81 0,122, 0,122,
Вода 0,0104 0,0104 2,99 0,0311 0,0311
Бензоат натрію 0,00158 0,00158 8,29 0,0131 0,0131
Етикетки,кольєретки 10,0967 10,0967 0,0269 0,2716 0,2716
Преформа 10,0085 10,0085 0,2814 2,8164 2,8164
Ковпачки 10,0781 10,0781 0,0374 0,3769 0,3769
«Лісова свіжість»
ПСЕ 1,0341 0,8273 440 9,3069 14,4457
Екстракт – 0,00082 250 – 1,6232
чебрецю
Екстракт 0,015 0,015 5,15 0,0773 0,0773
кореню імбиру
Вуглекислота 0,14 0,14 0,7 0,0980 0,0980
Екстракт 0,0304 0,0304 241,9 1,2738 1,2738
лимонного соку
Ароматизатор 0,002 0,002 93,81 0,1876 0,1876
Вода 0,0097 0,0097 2,99 0,0311 0,0311
Бензоат 0,0016 0,0016 8,29 0,0133 0,0133
натрію
Етикетки,коль 10,0967 10,0967 0,0269 0,2716 0,2716
єретки
Преформа 10,0085 10,0085 2,2574 2,5762 2,5762
Ковпачки 10,0781 10,0781 0,036 0,3628 0,3628
Економія витрат на 1 дал напою «Сонячний промінь»
Евитрат = (ПНВ1–ПНВ2)Ццукру=(1,0928–0,8742)*9=1,9674 грн
0,00087424*750=0,6557 грн.
1,9674–0,6557=1,3117 грн.
79
Економія витрат на 1 дал напою «Лісова свіжість»
Евитрат = (ПНВ1–ПНВ2)Ццукру=(1,0341–0,8273)*9=1,8612 грн
0,00082*750=0,615 грн.
1,8612–0,615=1,2462 грн.
Евитрат=1,3117+1,2462=2,5 грн.
На 1 дал обох напоїв по сировині економія витрат становить 2,5 грн.
Економія витрат по даній статті:
Евитр=Адо рек. –Апісля=1.5–0,8607=0,6393 грн
Таблиця 4.4
Статті витрат собівартості продукції, що змінюються
Статті витрат, щозмінюються Загальні поточні витрати, грн.
Базовий Проект (В2)
варіант (В1)
Сировина та основні матеріали. 148 240 000 224 550 200
Допоміжні матеріали
Витрати на утримання та 12 000 000 12 049 761,7
експлуатацію обладнання
Разом: 160 240 000 236 599 961,7
80
РОЗДІЛ 5. СОЦІАЛЬНО–ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ
РОБОТИ
Визначення основних показників економічної ефективності проекту
Додатковий прибуток:
ΔПр = Пр2 – Пр1 = (Ц – Сод2)О2 – (Ц – Сод1)О1=126 550 200–45 696 000=
=80 854 200 грн
Пр1, Пр2 — суми прибутку від реалізації продукції відповідно до та після
реконструкції;
Ц — ціна продукції;
Сод1, Сод2 — собівартості одиниці продукції відповідно до та після
реконструкції;
О1, О2 — річні обсяги виробництва продукції у натуральному виразі
відповідно, до та після реконструкції.
Витрати на 1 грн випущеної продукції:
Зод = Св.п/Ов.ч=236 600 000/319 410 000=1,76 грн
Ов.ч — обсяг виробленої продукції в діючих цінах підприємства; Чистий
(генерований) грошовий потік:
ЧГП = ΔПр – n + ΔАм= 80 854 200–18 596 466 +
12 032 159,9=74 289 893,9 грн
Теперішня вартість майбутніх грошових потоків (ТВпр) з а
весь життєвий цикл проекту:
∑ТВпр = ЧГП * Кпр=74 289 893,9*1,56=115 892 234,5 грн.
Кпр — коефіцієнт приведення за рік життєвого циклу проекту.
Кпр = 1/(1 + ρ)t=1/(1+13,5)5=2,56
ρ — ставка дисконту, яку беруть не менше ставки рефінансування
НБУ(13,5%);
t — термін економічного життя проекту.
t = 100/Ам=100/20=5 років Теперішня вартість середня:
81
ТВсер = ∑ТВпр/t=115 919 693/5=23 178 446,9 грн Чиста теперішня вартість
ЧТВ = ∑ТВпр. – ПІ=115 919 693–3 550 365,446=112 341 869
Таблиця 4.5
Техніко–економічні показники проекту
Показник Одиниця До
впровадження Після Відхилення
Виробнича
потужність млн.дал/рік 25 25 –
підприємства
Випуск
продукції млн.дал/рік 6 6 –
Вартість виробленої
продукції у цінах:
діючих тис.грн 198 016 319 410 121 394
порівнюваних
Спискова чисельність
працюючих чол. 595 595 –
робітників
Виробництво
продукції на грн./чол 256 000 397 647 141 647
одного працюючого
Повна собівартість
виробленої тис.грн 152 320 236 600 84 280
продукції
Витрати на 1 грн
виробленої грн. 1,76 1,82 5,2
продукції
Собівартість
одиниці продукції грн. 20,04 37,9 3,14
У даній кваліфікаційній роботі передбачається виробництво основи для
виробництва безалкогольних напоїв: безалкогольних газованих напоїв
«Сонячний промінь» (цукровий сироп) та «Лісова свіжість» (заміна цукру
натуральним ПСЄ). Маркуватимуться ці напої як «Спеціального призначення».
Заміна сировини не призводить до зниження собівартості готової продукції. До
проекту собівартість 1 декалітру напою становила 24,04 гривень, то після
впровадження проекту собівартість стала 36, 9 гривень. Також було збільшено
відсоток рентабельності від 30 до 35. Проте соціальний ефект при випуску напоїв
82
даного маркування, спеціального призначення, достатньо високий. Сировина
містить флавоноїди (гіперозід, ізокверцетин, аспарагалін та ін.), кумарини,
вітаміни, фітостерини, а це джерела здоров’я, антиоксиданти, радіопротектори.
83
РОЗДІЛ 6. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ ПІД ЧАС
ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
Закладення служби охорони праці вирішується власником підприємства
або уповноваженим ним органом відповідно до Закону України «Про охорону
праці». Це важливий крок для забезпечення безпеки та охорони здоров'я
працівників на робочому місці. Ось кілька ключових пунктів, пов'язаних із
службою охорони праці [31]:
1. Функції служби охорони праці:
– Організація та контроль за виконанням правових,
організаційно–технічних, санітарно–гігієнічних та інших заходів, спрямованих
на запобігання нещасних випадків, професійних захворювань і аварій в процесі
праці.
– Проведення інструктажів та навчання працівників з питань охорони
праці.
– Аналіз умов праці та розробка пропозицій щодо їх поліпшення.
– Участь у розслідуванні нещасних випадків на виробництві.
2. Підпорядкування та структура:
– Служба охорони праці підпорядковується безпосередньо керівникові
підприємства.
– Вона має функціонувати як самостійний структурний підрозділ.
3. Персонал служби:
– Спеціалісти служби охорони праці повинні мати вищу освіту та стаж
роботи за профілем виробництва не менше 3 років.
– Спеціалісти з середньою спеціальною освітою можуть прийматися в
службу охорони праці винятково у виняткових випадках.
4. Повноваження працівників служби охорони праці:
– Вони мають право видавати керівникам установ, підприємств,
організацій обов'язкові для виконання приписи щодо усунення недоліків.
84
– Приписи, в тому числі про зупинення робіт, можуть бути скасовані
тільки посадовою особою, якій підпорядкована служба охорони праці.
5. Ліквідація служби охорони праці:
– Ліквідація служби охорони праці можлива лише в разі ліквідації
підприємства.
В цілому, служба охорони праці виступає як ключовий орган для
забезпечення безпеки працівників та додержання вимог законодавства щодо
охорони праці [36].
Служба охорони праці на підприємстві виконує ряд важливих функцій,
спрямованих на забезпечення безпеки та охорони здоров'я працівників. Ось
основні функції служби охорони праці, які ви перерахували:
1. Управління охороною праці:
– Розробка та впровадження системи управління охороною праці для
ефективного контролю та забезпечення безпеки.
2. Оперативно–методичне керівництво:
– Здійснення керівництва охороною праці на підприємстві, надання
оперативних методичних рекомендацій.
3. Розробка заходів безпеки:
– Розробка комплексних заходів для досягнення норм безпеки та гігієни
праці, включаючи колективний договір.
4. Інструктаж з охорони праці:
– Проведення вступного інструктажу з питань охорони праці для нових
працівників.
5. Розробка нормативних актів:
– Підготовка проектів наказів і розпоряджень з питань охорони праці для
затвердження роботодавцем.
6. Оформлення документації:
– Забезпечення належного оформлення та зберігання документації з
охорони праці.
7. Розгляд фактів порушень:
85
– Розгляд ситуацій, небезпечних для працівників, і вжиття заходів у
випадку відмови працівників від виконання робіт з цих причин.
8. Забезпечення додержання норм:
– Організація дотримання правил, стандартів, норм, інструкцій з охорони
праці.
9. Паспортизація робочих місць:
– Паспортизація цехів, дільниць, робочих місць щодо відповідності їх
вимогам охорони праці.
10. Облік і аналіз нещасних випадків:
– Ведення обліку та аналіз нещасних випадків, професійних захворювань
і аварій.
11. Підготовка звітів:
– Підготовка статистичних звітів з питань охорони праці для
підприємства.
12. Участь у внутрішньому аудиті:
– Участь у проведенні внутрішнього аудиту з питань охорони праці.
13. Організація навчання:
– Організація навчання з питань охорони праці, участь у комісіях з
атестації та інші функції для забезпечення безпеки та здоров'я працівників.
14. Контроль дотримання вимог:
– Контроль за дотриманням чинного законодавства, вимог
нормативно–правових актів, виконання працівниками інструкцій з охорони
праці.
15. Ліквідація причин порушень:
– Виконання заходів для усунення причин нещасних випадків та аварій.
16. Медичний огляд працівників:
– Організація медичних оглядів працівників та дотримання вимог щодо їх
здоров'я та безпеки.
17. Безпека при виконанні робіт:
– Забезпечення безпеки при виконанні робіт згідно з вимог.
86
87
ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ
1. На основі аналітичного огляду літератури обґрунтовано вибір
рослинної сировини для виробництва концентрованої основи, призначеної для
виготовлення напоїв функціональної спрямованості з вираженою
загальнозміцнювальною дією, а саме: імбир, чебрець, дягиль та лимон; дані
рослини, крім свого специфічного аромату та смаку, містить значну кількість
біологічно активних речовин, парафармацевтиків, а також вітамінів та
мінеральних речовин.
2. Показано функціональну спрямованість напою за вмістом в
екстракті, виготовленому на основі підібраної рослинної сировини вітаміну С,
органічних кислот, фенольних та дубильних речовин в екстрактах.
3. Розглянуто способи вилучення БАР з підібраної рослинної сировини.
Запропонований мікрохвильовий спосіб екстракції біологічно активних речовин
(БАР) з рослинної сировини цукровим сиропом як найбільш оптимальний для
отримання основи для напоїв.
4. За органолептичними та фізико–хімічними показниками зразків
купажу встановлено раціональний варіант кількісних співвідношень у
композиції купажу цукрових сиропів з екстрактами рослинної сировини: «імбир:
чебрець: дягиль: лимонний сік», як 50:30:10:10.
5. Розроблено рецептуру концентрованої основи безалкогольного
напою з використанням біопотенціалу дослідженої рослинної сировини, що
отримала назву «Свіжість».
6. Досліджено органолептичні характеристики напою, приготованого
з виробленого купажного напівфабрикату. Він має освіжаючий імбирний смак,
приємним трав'янистим ароматом чебрецю, легкою в'яжучою гіркотою дягеля,
ароматом лимона.
7. У даній кваліфікаційній роботі передбачається виробництво основи
для виробництва безалкогольних напоїв: безалкогольних газованих напоїв
«Сонячний промінь» (цукровий сироп) та «Лісова свіжість» (заміна цукру
88
натуральним ПСЄ). Маркуватимуться ці напої як «Спеціального призначення».
Заміна сировини не призводить до зниження собівартості готової продукції. До
проекту собівартість 1 декалітру напою становила 24,04 гривень, то після
впровадження проекту собівартість стала 36, 9 гривень. Також було збільшено
відсоток рентабельності від 30 до 35. Проте соціальний ефект при випуску напоїв
даного маркування, спеціального призначення, достатньо високий.
89
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Ануфрієва С. В. Лісова скарбниця: довідник лікарських рослин.
Ануфрієва С. В. Лісова скарбниця: довідник лікарських рослин. Донецьк : ТОВ
«Глорія Трейд», 2013. 244 с.
2. Барвники натуральні харчові. Технічні умови: ДСТУ 3845-99
[Чинний від 1999-06-01]. К.: Держ- споживстандарт України, 1999. 25 с.
(Національний стандарт України).
3. Безусов А. Т., Афанасьєва Т. М., Терзі С. В., Марянов М. Л.
Дифузійний спосіб виробництва ягідних напоїв. Харчова наука і технологія.
2013. № 4 (25). С. 85–88.
4. Вітряк О. П. Технологічні аспекти використання пряно-ароматичної
сировини у технології напоїв. Проблеми екологічно біотехнології. 2014. № 2. С.
14–21. URL: http://ecobio.nau.edu.ua/index.php/ecobiotech/article/view/7463.
5. Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання
людиною: ДСанПіН 2.2.4-171-10. [Чинний від 2010-05-12]. К.:
Держспоживстандарт України, 2010. 42 с. (Державні санітарні норми та
правила).
6. Гойко І. Ю., Сімахіна І. О. Перспективи використання дикорослої
сировини для одержання безалкогольних напоїв антиоксидантної дії. Наукові
праці НУХТ. 2014. № 6, т. 20. С. 219–226.
7. Дібровська Н. В. Технологія холодних напоїв із дикорослою
сировиною оздоровчого призначення. Вісник Національного університету ХПІ.
Серія: Нові рішення у сучасних технологіях. 2012. № 26. С. 164–168.
8. Домарецький В.А. Технологія екстрактів, концентратів та напоїв із
рослинної сировини: підручник / В.А. Домарецький, В.Л. Прибильський, М.Г.
Михайлов. К.: Вінниця: Нова Книга, 2005. 408 с.
9. Дослідження ринку соків в Україні: аналіз виробництва і
споживання. 2013. URL: https://koloro.ua/ua/blog/ issledovaniya/issledovanie-
rynka-sokov-v-ukraine-analiz-proizvodstva-i-potrebleniya.html.
90
10. ДСанПіН 2.2.4-171-10. Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної
для споживання людиною: - [Чинний від 2010-05-12]. К.: Держспожив-стандарт
України, 2010. 42 с. (Державні санітарні норми та правила).
11. ДСанПіН 4.4.4.-152-2008. Державні санітарні норми і правила для
підприємств, що виробляють солод, пиво та безалкогольні напої:. [Чинний від
2007- 12-26]. К.: Держспоживстандарт України, 2007. 32 с. (Державні санітарні
норми та правила).
12. ДСТУ 4069:2016. Напої безалкогольні. Загальні технічні умови.
[Чинний від 2016-06-01]. Київ: Держспоживстандарт України, 2016. 22 с.
(Національний стандарт України).
13. ДСТУ 4623:2006. Цукор білий. Технічні умови:. [Чинний від 2007-
07-01]. К.: Держспоживстандарт України, 2007. 14 с. (Національний стандарт
України).
14. ДСТУ 4817-2007.Діоксид вуглецю газоподібний і скраплений.
Технічні умови. [Чинний від 2007-07-30]. К.: Держспоживстандарт України,
2007. 15 с. (Національний стандарт України).
15. ДСТУ ГОСТ 908:2006. Кислота лимонна моногідрат харчова.
Технічні умови: - [Чинний від 2006-03-03]. – К.: Держспоживстандарт України,
2006. – 24 с. (Національний стандарт України).
16. Жеплінська М. М., Зоткіна Л. В., Біла Г. М. Вилучення біологічно
активних речовин з лікарських трав шляхом екстрагування та настоювання.
Харчова промисловість. 2011. № 12. С. 35–41.
17. Іванова В. Д., Каряка Н. С. Дослідження антиоксидантних
властивостей екстрактів з нетрадиційної рослинної сировини. Наукові праці
НУХТ. 2011. № 37. С. 89–95.
18. Ковальов С.В. Кількісне визначення фенольних речовин / С.В.
Ковальов, С.В. Романова // Вісник фармації, 2009. №9 С. 23–25.
19. Козярин І. П. Вітаміни і здоров’я. Здоров’я України. 2003. № 2. С. 25.
20. Колесникова І. А., Ненахова С. М. Асортимент безалкогольних
напоїв. Київ : Врожай,1991. 240 с.
91
21. Кошова В.М. Нові аспекти використання нетрадиційної сировини/
В.М. Кошова, Т.В. Зубицька // Харчова промисловість, 2008. №6. С. 57‒59.
22. Лук’янчук І. І., Шершньов Д. О., Малій Н. М., Борисова Д. Ю.
Цукровий сироп як екстрагувач БАС з рослинної сировини /Досягнення та
перспективи розвитку фармацевтичної галузі України : Матеріали VI Нац. з, їзду
фармацевтів України. Вид-во НФАУ, Харків, 2005, С. 249-250
23. Луценко Ю.О. Визначення кількісного вмісту суми поліфенолів у
листі плюща звичайного / Ю.О. Луценко, І. Матлавська, Р.Є. Дармограй //
Клінічна фармація, фармакотерапія та медична стандартизація, 2010. №1. С.
13–14.
24. Мелетьєв, А. Є. Технохімічний контроль виробництва солоду, пива
і безалкогольних напоїв [Текст] / А. Є. Мелетьєв, С. Р. Тодосійчук, В. М. Кошова.
К.: Нова книга, 2007. 385 с.
25. Методичні рекомендації до виконання магістерської роботи для
студентів спец. 8.05170106 «Технології продуктів бродіння і виноробства»
денної та заочної форм навчання / уклад. А.М. Куц, П.Л. Шиян, А.Є. Мелетьєв.
Київ: НУХТ, 2015. 39с.
26. Методичні рекомендації до виконання розділу «Охорона праці та
безпека в надзвичайних ситуаціях» дипломного проекту, магістерської роботи
для студентів спеціальності 7.05170112, 8.05170112 «Технології харчування»
денної та заочної форм навчання [Електронний ресурс] / уклад. В. С. Гуць, О. А.
Коваль. Київ : НУХТ, 2014. 67 с. ( № 55.17)
27. Розмарин лікарський (справжній) – хімічний склад та властивості.
Лікарські рослини. 2016. URL: https://zillya.in.ua/rozmarin-likarskij-spravzhnij-
ximichnij-sklad-ta-vlastivosti.
28. Напої безалкогольні. Загальні технічні умови: ДСТУ 4069:2002.
–Чинний від 2002-10-01]. К.: Держспоживстандарт України, 2002. 69 с.
(Національний стандарт України).
92
29. Напої безалкогольні. Загальні технічні умови: ДСТУ 4069-20016.
[Чинний від 2016-10-01]. К.: Держспоживстандарт України, 2016. 12 с.
(Національний стандарт України).
30. Національна бібліотека України імені В. І. Вернадського. URL:
http://www.nbuv.gov.ua/ (дата звернення: 14.12.2021).
31. Основи охорони праці : підручник / М. С. Одарченко,. А. М.
Одарченко, В. І. Степанов, Я. М. Черненко. Харків : Стиль-Издат, 2017. 334 с.
32. СОУ 10-37:945. Технічні інструкції та рецептури в харчовій
промисловості. Загальні положення. Порядок розроблення, узгодженняя,
затвердження. Вимоги до змісту і оформлення, 2013. 34 с.
33. Технологія безалкогольних напоїв: підруч. / В.Л. Прибильський,
З.М. Романова, В.М. Сидор та ін. // за ред. докт. техн. наук, проф. В. Л.
Прибильського. Київ: НУХТ, 2014. 310 с.
34. Тюха І. В., Савчук І. В. Світові тенденції ринку безалкогольних
напоїв. Економіка та держава. 2017. № 12. С. 48–53.
35. Филонова, Г.Л. Биотехнология концентрированных форм для
напитков / Г.Л. Филонова, Е.А. Литвинова, Н.А. Комракова и др. // Пиво и
напитки, 2007. - № 1. – С. 24-26
36. Цивільний захист на підприємствах харчової промисловості: навч.
посіб. / О. В. Хіврич, Б. Д. Халмурадов, О. П. Слободян, Н.В. Володченкова та
ін. К. : ЦУЛ, 2015. 192 с.
37. Цукор білий. Технічні умови: ДСТУ 4623:2006. [Чинний від 2007-
07- 01]. К.: Держспоживстандарт України, 2007. 14 с. (Національний стандарт
України).
38. Шевчук Л. М., Ярещенко О.М. Вплив умов вирощування та сорту на
вміст поліфенолів у плодах чорної смородини (Ribes nigrum l.) Вісник
Полтавської державної аграрної академії, 2011. № 2. С. 55–60
39. Ясінська І. Л., Іванова В. Д. Безалкогольні сокові напої
антиоксидантної дії з фіто екстрактами. Наукові праці ОНАХТ. 2013. Вип. 44, т.
2. С. 55–58.
93
40. Ananieva, V. Research of dry plant concentrates – ingredient of a food
health improvement [Text] / V. Ananieva, L. Krichkovska, A. Belinska, V.
Dubonosov,S. Petrov // EUREKA: Physics and Engineering. 2016. Vol. 4. P. 17–
24.doi:10.21303/2461-4262.2016.0001
41. Clemens Reimann, Arnold Arnoldussen, Rognvald Boyd et al. // Sci. of
the Total Environment. 2007. Vol. 377. P. 416-433.
42. Du J., He Z.D., Jiang R.W., Ye W.C., Xu H.X., But P.P. Antiviral
flavonoids from the root bark of Morus alba L. Phytochemistry 2003, Apr., 62(8),
1235-1238.
43. Du J., He Z.D., Jiang R.W., Ye W.C., Xu H.X., But P.P. Antiviral
flavonoids from the root bark of Morus alba L. Phytochemistry 2003, Apr., 62(8),
1235- 1238.
44. Motohashi, N. Anthocyanins: Structure, Biosynthesis and Health Benefits
[Text] / ed. by N. Motohashi. Nova Science Publishers, 2013. 325 p.
45. Sloan E. Top 10 global food trends. Food Technology, 2005. V.59. pp.
20-33.

ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets