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
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8142| Title: | Інноваційні аспекти використання нетрадиційної сировини для виробництва безалкогольних напоїв |
| Authors: | Бондарчук, Зоя Вікторівна Коваленко, Людмила Іванівна |
| Keywords: | РОСЛИННА СИРОВИНА;БЕЗАЛКОГОЛЬНІ НАПОЇ;ВІТАМІНИ;ТАНІНИ |
| Issue Date: | 30-Dec-2023 |
| Abstract: | Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181– Харчові технології, освітньої програми «Технології продуктів бродіння і виноробства»– Черкаський державний технологічний університет, Черкаси– 2023р. Магістерська робота присвячена розробці нових рецептур безалкогольних напоїв з використанням нетрадиційної сировини. В роботі на основі літературних даних, проаналізовано застосування рослинної сировини при виробництві напоїв. Використання того чи іншого екстракту дозволяє створити функціональний напій цільового призначення — тонізуючий, профілактикичний, ароматний, спецпризначення. Розроблення рецептуру безалкогольного напою з максимальним вмістом БАР. Розробка збалансованих рецептур напоїв здійснювалася з урахуванням смакоароматичних особливостей кожного виду рослинної сировини |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8142 |
| Appears in Collections: | 181 Харчові технології (Харчові технології) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| КРМ_Коваленко Л.І._23.pdf Restricted Access | Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181– Харчові технології, освітньої програми «Технології продуктів бродіння і виноробства»– Черкаський державний технологічний університет, Черкаси– 2023р. Магістерська робота присвячена розробці нових рецептур безалкогольних напоїв з використанням нетрадиційної сировини. В роботі на основі літературних даних, проаналізовано застосування рослинної сировини при виробництві напоїв. Використання того чи іншого екстракту дозволяє створити функціональний напій цільового призначення — тонізуючий, профілактикичний, ароматний, спецпризначення. Розроблення рецептуру безалкогольного напою з максимальним вмістом БАР. Розробка збалансованих рецептур напоїв здійснювалася з урахуванням смакоароматичних особливостей кожного виду рослинної сировини | 2.32 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
АНОТАЦІЯ Коваленко Л.І. Інноваційні аспекти використання нетрадиційної сировини для виробництва безалкогольних напоїв. Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181 – Харчові технології, освітньої програми «Технології продуктів бродіння і виноробства» – Черкаський державний технологічний університет, Черкаси – 2023р. Магістерська робота присвячена розробці нових рецептур безалкогольних напоїв з використанням нетрадиційної сировини. В роботі на основі літературних даних, проаналізовано застосування рослинної сировини при виробництві напоїв. Використання того чи іншого екстракту дозволяє створити функціональний напій цільового призначення — тонізуючий, профілактикичний, ароматний, спецпризначення. Розроблення рецептуру безалкогольного напою з максимальним вмістом БАР. Розробка збалансованих рецептур напоїв здійснювалася з урахуванням смакоароматичних особливостей кожного виду рослинної сировини. Ключові слова: РОСЛИННА СИРОВИНА, БЕЗАЛКОГОЛЬНІ НАПОЇ, ВІТАМІНИ, ТАНІНИ, ФЛАВОНОЇДИ. 2 SUMMARY Kovalenko L.I. Innovative aspects of using non-traditional raw materials in non-alcoholic beverage production. Qualification of the master's work for the specialty 181 - Kharchov technologies, educational programs "Technologies of products of foraging and winemaking" - Cherkasy State Technological University, Cherkasy - 2023. The master's thesis is dedicated to the development of new recipes for non- alcoholic drinks using non-traditional cheeses. In the work, based on literary data, the stagnation of rose syrup during the fermentation of drinks was analyzed. The addition of one or another extract allows you to create a functional drink with a purpose - tonic, preventive, aromatic, special purpose. I have broken down the recipe for a non-alcoholic drink with the maximum amount of BAR. The development of balanced drink recipes was based on the harmonization of the savory and aromatic characteristics of the skin type of rosemary. Key words: ROSLINA SYROVINA, NON-ALCOHOLIC DRINK, VITAMINS, TANNINS, FLAVONOIDS. 3 ЗМІСТ ВСТУП 5 ГЛАВА 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 8 1.1. Перспективи розвитку безалкогольної промисловості в Україні 8 1.2 Асортимент безалкогольних напоїв 8 1.3 Лікарські рослини – перспективна сировина для виробництва 12 екстрактів і напоїв 1.4. Плодово-ягідна та овочева сировина для виробництва 21 безалкогольних напоїв 1.5. Інноваційні технології безалкогольних напоїв купажування 25 (неферментованих) та вод ГЛАВА 2 ОРГАНИЗАЦІЯ ЕКСПЕРИМЕНТА І МЕТОДИ 27 ДОСЛІДЖЕННЯ 2.1 Об΄єкти дослідження 27 2.2 Методи дослідження 33 ГЛАВА 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА 41 3.1 Хімічний склад рослинної сировини 41 3.2. Приготування настійок з рослинної сировини 45 3.3. Розробка рецептури безалкогольного напою 55 3.3 Математико-статистична обробка результатів досліджень 57 ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 64 4.1. Принципова технологічна схема 64 4.2 Опис апаратурно-технологічної схеми 65 4.3 Розрахунок продуктів 66 4.4. Розрахунок економічної ефективності 74 ГЛАВА 5. ОХОРОНА ПРАЦІ ПІД ЧАС ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ 76 5.1. Нормативні параметри освітленості рабочих місць 76 5.2. Аналіз умов праці та оцінка безпеки в надзвичайних ситуаціях 77 5.3. Правила техніки безпеки під час виконання лабораторних робіт 79 ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ 84 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 85 ДОДАТКИ 90 4 ВСТУП Актуальність теми. Підприємства безалкогольної промисловості виробляють газовані безалкогольні напої, негазовані напої, сухі шипучі та нешипучі напої, штучно мінералізовані води, товарні сиропи, сиропи для газованих напоїв, що готуються на автоматах «Постмікс». Безалкогольні напої призначені для вгамування спраги. Окремі напої мають тонізуючий ефект, а також специфічні властивості, завдяки яким їх можна рекомендувати для дітей, для хворих на діабет і т.д. Вміст діоксиду вуглецю та органічних кислот надає напоям свіжості та гостроти смаку. Діоксид вуглецю забезпечує також ігристість напоїв. Крім того, до складу напоїв входять вуглеводи, вітаміни, мінеральні речовини, мікроелементи, барвники та ароматичні речовини. Вуглеводи (сахароза) визначають поживну цінність напою, а мінеральні речовини, мікроелементи, кислоти, вітаміни сприяють процесу травлення. Кількість та співвідношення цих складових речовин обумовлюються діючими рецептурами на безалкогольні напої. Для приготування газованих безалкогольних напоїв використовують наступні компоненти: плодово-ягідні та спиртовані соки, морси, настої та екстракти рослинної сировини, концентровані соки з плодів та ягід, композиції, ароматичні речовини, концентрати для напоїв, барвники, цукор та його замінники, харчові кислоти, питну воду, діоксид вуглецю. Додають також консерванти, вітаміни та ін. Залежно від компонентів, що вводяться, розрізняють такі види газованих безалкогольних напоїв, що випускаються в пляшках: на соках і морсах, настоях і екстрактах рослинної сировини, концентратах, есенціях і на композиціях, низькокалорійні (дієтичні) та для хворих на діабет. 5 Напої, при виготовлені на основі натуральних екстрактів, відварів та настоїв трав, служать джерелом вітамінів, мікроелементів, амінокислот, харчових волокон, пектину та інших речовин, корисних для людського організма. Використання того чи іншого екстракту дозволяє створити функціональний напій цільового призначення — тонізуючий, профілактикичний, ароматний, спецпризначення. У широкому розумінні функціоналні напої — це напої, які крім своєї поживної цінності володіють комплексом корисних для здоров'я властивостей. Але для споживачив термін «функціональний» може звучати по-різному. Для деяких він означає «здоровий» або «натуральний». Для інших споживачів цей термін містить щось більше, наприклад «зменшуючий ризик захворювань», «що забезпечує приплив енергії» або «ефективний при великих фізичних навантаженнях». Але, незважаючи на подібні розбіжності в інтерпретації терміна цей сектор ринку продовжує неухильно розвиватись. Рослинні концентрати та екстракти, що входять до складу напою, володіють заспокійливими, іммустимулюючими, підвищуючими життєвий тонус і збуджуючими властивостями. Метою даної роботи розробити рецептуру безалкогольного напою, визначити ступінь збагачення напою біологічно-активними речовинами (БАР) за рахунок рослинної сировини. Відповідно до поставленої мети вирішувалися наступні завдання: - провести аналіз літературних джерел щодо використання рослинної сировини в безалкогольный промисловості; - обґрунтувати можливість використання плодів сумаха, шиповника та трави райход в рецептурі безалкогольних напоїв; - дослідити режими екстрагування БАР з рослинної сировини; - провести математико-статистичну обробку результатів досліджень. Наукова новизна одержаних результатів: 6 - визначено оптимальні режими екстрагування БАР з рослинної сировини. Практичне значення одержаних результатів. Розроблення рецептуру безалкогольного напою з максимальним вмістом БАР. Розробка збалансованих рецептур напоїв здійснювалася з урахуванням смакоароматичних особливостей кожного виду рослинної сировини. Особистий внесок здобувача полягає у проведенні експериментальних та аналітичних робіт в лабораторних умовах, обробці та узагальненні результатів, їх теоретичному обґрунтуванні, підготовці результатів до публікації. Публікації. За матеріалами магістерської роботи опубліковано 1 тезу, у збірнику VІІ міжнародної науково-практичної конференції «Інтеграційні та інноваційні напрями розвитку харчової індустрії» 2023 року, м. Черкаси. 7 ГЛАВА 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 1.1. Перспективи розвитку безалкогольної промисловості в Україні Розвиток ринку безалкогольних напоїв в Україні за якісним характеристикам відповідає світовим тенденціям В даний час споживачі вимагають високоякісну продукцію, яка задовольняє потреби всіх вікових категорій населення. В останні роки значно розширився асортимент соковмісних напоїв. В Україні з'явилися напої з використанням пряно-ароматичної, плодово-ягідної, рослинної сировини, у тому числі чайної, а також продуктів бджільництва.[13] Збільшення виробництва мінеральних вод, зокрема питних, зумовлено низькими витратами організації виробництва, технічним переозброєнням підприємств, впровадженням високопродуктивних ліній розливу, розширенням географії використання та освоєння місцевих джерел (особливо Миргородської, Моршенської, Трускавецької). Чималу роль грає і конкурентна боротьба українських виробників за якісну продукцію та ринок збуту. [13] 1.2. Асортимент безалкогольних напоїв. В Україні виробляється газована вода, штучні мінеральні та природні мінеральні води, газовані фруктові води, вітамінізовані та тонізуючі напої, сухі шипучі та нешипучі напої. За останнє десятиліття значно розширився асортимент напоїв, у тому числі і напоїв, що випускаються у рідкій, пасто- та порошкоподібній формах. Розроблено технологію концентратів для безалкогольних напоїв. Складний та різноманітний склад сировини дозволяє використовувати його в різних поєднаннях та створювати напої різної дії – дієтичні, тонізуючі, антистресові, що виводять з організму іони важких металів, радіонукліди та ін., а також напої загального призначення – для вгамування спраги людини. 8 У виробництві нових напоїв досить широко використовуються безвідходна технологія та комплексна переробка рослинної сировини. Газована вода - це питна вода, яка в охолодженому стані під тиском насичена діоксидом вуглецю до вмісту СО2 0,4 ... 0,5% до маси води. Така вода має трохи кислуватий смак, характеризується своєрідною свіжістю і здатністю добре втамовувати спрагу. Штучно мінералізовані води є безбарвними розчинами хімічно чистих солей натрію, кальцію і магнію у воді, насиченій діоксидом вуглецю. Солонуватий смак обумовлений комплексом мінеральних солей, які у цій воді. До мінеральних вод відносять природні води, що не надають або надають на організм людини лікувальну дію, яка обумовлена основним іонносольовим та газовим складом, підвищеним вмістом біологічно активних компонентів (БАК) та специфічними властивостями. [13] Мінеральні води поділяють на природні столові, лікувально-столові та лікувальні. Останні дві групи вод широко використовують для лікування органів травлення, системи кровообігу, порушень обміну речовин, захворювань ендокринної системи та інших. До природних столових вод відносять води, мінералізація яких не перевищує 1 г/дм3 і до складу яких не входять мікрокомпоненти, які мають на людину лікувальну дію. До лікувально-столових згідно відносять природні мінеральні води із загальною мінералізацією (М) 1...10 г/дм3, а також води з мінералізацією менше 1 г/дм3. Під мінералізацією розуміють сумарний вміст розчинених у воді сполук (г/дм3). Природні води з високим ступенем мінералізації (10...15 мг/дм3) і біологічно активні компоненти (миш'як, йод, розчинений діоксид вуглецю, бор та ін.), що містять біологічно активні, відносять до мінеральних питних лікувальних вод. В останні роки в Україні збільшилося виробництво та споживання столових та природних питних вод. 9 Це пов'язано із пропагандою здорового способу життя та екологічної ситуації в країні. Все це призвело до того, що все більше людей вважають за краще вживати питну воду, розлиту в пляшки. Ринок питної та мінеральної води в даний час є одним з найбільш швидкозростаючих споживчих ринків в Україні, продовжуючи активно розвиватися. У природних водах виявлено практично всі елементи періодичної системи Д. І. Менделєєва. Вони містяться у мінеральній воді у формі іонів, молекул, колоїдів та комплексних сполук[13] . Хімічний склад мінеральних вод (М<10...15 мг/дм3) обумовлений насамперед макроелементами, які є у водах у формі катіонів Na+, Са2+, Мg2+ та аніонів Сl-, SO42-, НСО3-, СО32- . Між мінералізацією води та її хімічним складом спостерігається певний зв'язок: у водах невисокої мінералізації переважають іони НСО3- та Са2+, середньої – Мg2+, а високою – Сl-, Na+ та Са2+. У природних мінеральних водах у досить широкому асортименті представлені гази біохімічного, хімічного, повітряного та радіоактивного походження. Більше інших у воді міститься таких газів, як СН4, С2, N2, і менше Н2S, O2, Н2, Не та ін.. Ступінь розчинення зазначених газів у воді різна. Газовані фруктові води представлені двома групами напоїв: загального призначення та хворих на діабет. Напої загального призначення - це водні розчини купажних сумішей, насичені діоксидом вуглецю до 0,4 мас. % і що складаються з цукрового сиропу, фруктово-ятодних соків і морсів, натуральних екстрактів та концентрованих соків з плодів та ягід, екстрактів та спиртових настоїв цитрусових та пряноароматичної та іншої сировини, харчових кислот та барвників. У напоях, призначених для діабетиків, сахароза замінена ксилітом, сорбітом або сахарином. Залежно від компонентів, що входять до сиропу, випускають напої («Полуниця», «Вишня», «Журавлинний на соку» та ін.), приготовані на шлодово- ягідних напівфабрикатах. Частину напоїв готують на основі цитрусових настоїв 10 («Апельсин», «Лимон», «Мандариновий»), іншу частину готують, використовуючи настої та екстракти рослинної сировини, у тому числі і чаю («Росинка», «Байкал», "Тархун" та ін.). У ряді випадків використовують виноматеріали (Крюшон) [13]. Останнім часом велике значення приділяють тонізуючим та вітамінізованим напоям. Тонізуючими властивостями, тобто здатністю активізувати життєдіяльність організму, відновити сили і підвищити працездатність, мають деякі рослини (левзея сафлороподібна, аралія маньчжурська, елеутерокок, женьшень, чай та ін.). На їх основі створено напої «Женьшеневий», «Саяни», «Бахмаро» та ін. Розрізняють дві групи безалкогольних вітамінізованих напоїв. У першу входять газовані напої із вмістом вітаміну С у межах 150...160 мг/л. Друга група безалкогольних газованих напоїв призначена для школярів та хворих, які проходять курс лікування у профілакторіях та лікарнях. Ці напої збагачені вітаміном С (150... 160 мг/л), і навіть вітамінами групи В. Вміст їх у напої становить (мг/л): В1 — 1...1,2, В2 — 0,6. .1 і В6 - 1,5 ... 2,5. При вживанні 200 мл напою на добу людина заповнює 1/2 добової потреби вітаміну С і близько 1/5 - вітамінів групи В. Рецептурою допускається інший вітамінний склад напоїв. Сухі напої випускають у вигляді шипучих («Освіжаючий» та ін.) та нешипучих («Вишневий», «Чорносмородиновий» та ін.). Перші складаються із суміші цукру, виннокам'яної кислоти, харчових есенцій, плодово-ягідних екстрактів, а також гідрокарбонату натрію (харчової соди). Другі напої харчової соди не містять, тому при розчиненні сухої частини напою у воді газ не виділяється. У промисловості освоєно випуск майже 20 сухих напоїв у вигляді таблеток та порошку. Склад сухих напоїв після розчинення у 200 мл води за вмістом сухих речовин та кислотності ідентичний складу газованих безалкогольних напоїв. До складу сухих напоїв консерванти не включають [13]. 11 1.3. Лікарські рослини – перспективна сировина для виробництва екстрактів і напоїв В останні роки все більшої популярності набуває здорове харчування. Напої, що вживає людина, відіграють в цьому аспекті важливу роль, адже біологічні речовини краще всмоктуються в кров у розчиненому стані. У зв’язку з цим останнім часом все більше напоїв виготовляється на основі натуральної сировини, а використання з цією метою екстрактів з лікарських рослин надає готовій продукції ще й функціональних властивостей. Лікарська сировина є одним із найбільш перспективних джерел біологічно активних речовин, тому її доцільно розглядати в якості активної добавки й рецептурного компоненту, що дозволить поліпшити та урізноманітнити органолептичні, харчові та споживчі характеристики напоїв. Все це є передумовою вивчення будови, хімічного складу, біологічної цінності та функціональних властивостей такої сировини, а також знати лікувальнопрофілактичний вплив її та фітодобавок на основі лікарських рослин. Лікарська сировина і дикорослі ягоди містять у досить значних кількостях широкий спектр біологічно активних речовин, здатних позитивно діяти на всі функції та системи організму людини. Наприклад, підвищувати захисні сили організму до впливу різних ушкоджуючих чинників (малих доз радіоактивного опромінення, стресів, руйнівної дії вільних радикалів, фізичних та психоемоційних перевантажень, неспецифічних інфекційних хвороб тощо), справляти антиоксидантну, загальнозміцнюючу дію. Причому концентрації таких сполук у даних рослинних матеріалах значно вищі, ніж у традиційній сільськогосподарській сировині. Шляхом використання лікарських рослин можна, наприклад, вирішити проблему отримання різноманітних природних барвників для харчової промисловості, насамперед каротиноїдів. Саме каротиноїди мають широку гаму відтінків, тому їх застосування для забарвлення харчових продуктів дозволяє не лише поліпшити зовнішній вигляд, а й підвищити харчову та біологічну цінність продукції. Екстракти каротиноїдів можна використовувати для отримання, в тому числі, і соків та безалкогольних напоїв. А біофлавоноїди, 12 які містяться у різних кількостях практично в усіх видах лікарських рослин, справляють нормалізуючу дію на капіляри організму людини з підвищеною проникністю, беруть участь у регулюванні окислювальновідновних процесів, стабілізують клітинні мембрани, справляють лікувальнопрофілактичну дію при ряді захворювань. У зв’язку з цим, сьогодні можна знайти багато медичних рекомендацій щодо доцільності і перспектив використання лікарської сировини і дикорослих ягід як із лікувальною метою, так і у виробництві харчових продуктів. В цьому підрозділі розглянемо будову та властивості плодів шипшини, обліпихи, горобини, а також женьшень, ромашку та м’яту перцеву та мелісу лимонну, як перспективну сировину для виробництва екстрактів і напоїв[14]. Розглянемо будову горобини (рис. 1.1) [14]. Рисунок 1.1. - Плід горобини Зростає горобина в змішаних і хвойних лісах, між чагарниками, по узліссях й на галявинах, уздовж берегів і в заплавах річок. Культивується широко як харчова і декоративна рослина. Горобина звичайна поширена в лісовій і лісостеповій зонах майже повсюди. Ягоди обліпихи наведено на рис. 1.2[14]. 13 Рисунок 1.2. - Обліпиха Ягода обліпихи складається з кісточки, вкритою м’якоттю. Всередині кісточки розміщена насінина. Сама ягода має жовтий або помаранчевий колір, овальної або круглої форми довжиною 0,5…1,0 см та діаметром 3…7 мм. Плодоносіння обліпихи відбувається із серпня до кінця вересня, але ягоди можуть знаходитися на гілках до перших морозів. Доречи, краще збирати врожай обліпихи саме при настанні перших заморозків[14]. Великий інтерес з точки зору лікувальних властивостей для збагачення напоїв представляє женьшень (рис. 1.3) [14]. Рисунок 1.3. - Будова рослини женьшеню 14 Ця унікальна рослина застосовується в традиційній китайській медицині завдяки своїм цілющим властивостям, що полягає в підвищенні імунітету людини та захисту організму від негативної дії навколишнього середовища. Женьшень – багаторічна трав’яниста рослина. Квітне 1…3 парасольками в кожній з яких міститься 15…30 квіточок з жовто-зеленим вінчиком. Плоди – горохоподібні круглої форми, яскраво-червоного кольору, гладенькі блискучі костянки, що містять зазвичай по 2 насінини. Рослина має зазвичай 3 листки кожен з яких має, в свою чергу, від 3 до 5 листочків довжиною 5…10 см. В медицині використовуються листя, ягоди та корені женьшеню. Проте найбільшу цінність мають саме корені рослини, оскільки здатні накопичувати корисні речовини у великих кількостях. Саме це є передумовою високої зацікавленості щодо використання женьшеню для виробництва харчових екстрактів і напоїв функціонального призначення на їх основі[14]. Високі лікарські властивості має ромашка аптечна. З лікувальнопрофілактичної метою використовуються тільки її квітки, будова яких наведена на рис. 1.4[14]. Рисунок 1.4. - Будова квітки ромашки аптечної Жовтий центр суцвіття ромашки утворений трубчастими квітками, сама квітка має язичкові пелюстки білого кольору, що опущені донизу і утворюють парасольку. Плід ромашки – це дрібна коробочка з насіниною буровато- 15 зеленуватого кольору. Для подальшого використання в фармації або у харчовій промисловості для виробництва екстрактів збирають тільки ті квіти, що повністю розпустилися, без квітконіжок. Збір проводять в червні–липні при горизонтальному положенні пелюсток, так як саме в цей час квіти мають найбільшу кількість ефірних олій. Збір квіток ромашки лікарської здійснюють тільки в суху погоду в першій половині дня. Зібрані квіти одразу направляють на сушіння так як при зберіганні їх більше 2…3 годин спричиняє ущільнення, зігрівання та втрату корисних властивостей. Сушіння здійснюють на відкритому повітрі, але не на сонці, або в спеціальних електросушарках. При цьому шар квітів, що сушаться, не повинен перевищувати 5 см. При сушінні проводять обережне перемішування і дбають про те, щоб не обсипалися пелюстки. Для виробництва напоїв дуже перспективним є використання м’яти перцевої та меліси лимонної, адже ця лікарська сировина, окрім лікарських властивостей, має ще й приємний смак та аромат, створює прохолоджувальний ефект при споживанні, що добре вплине не лише на збагачення напоїв біологічно активними речовинами, а й надасть їм приємного смаку і аромату, що приверне увагу споживачів[14]. Листя м’яти перцевої та меліси лимонної, що перспективно використовувати для виробництва екстрактів і напоїв, наведено на рис. 1.5. Рисунок 1.5. - М’ята перцева (а) та меліса лимонна (б) 16 М’ята - це дуже корисна рослина про властивості якої знають всі. Вона використовується як в медицині, так і для приготування різних страв. Найбільш часто цю рослину використовують для заварювання чаю для чого потрібно провести її ферментацію. Ферментація м’яти - процес не складний, проте для його реалізації потрібен певний час і знання[14]. Збирати м’яту перед ферментацією для приготування напоїв потрібно в червні або в першій декаді липня, так як саме в цей період рослина перебуває у фазі цвітіння і її листя максимально насичені ефірними оліями. Листочки потрібно зривати на початковому етапі формування бутонів, але не раніше, в іншому випадку ефірних олій буде не достатньо і, відповідно, напої з такої сировини вийдуть не дуже насиченими. Такий же результат буде отриманий, якщо зібрати листя з м’яти, що вже відцвіла. Збирання м’яти неможна проводити як в сильну спеку, так і в сиру погоду, так як одне й інше призведе до побуріння листочків. Після збору листя проводять процес ферментації. Він має досить складну біохімічну складову та являє собою процес окислення листя, для чого воно підв’ялюється і скручується після збору. В результаті таких дій цілісність поверхні листа порушується і починається виділення соку. Надалі запускається процес бродіння. Процесу ферментації сприяють різні бактерії, що знаходяться як на поверхні листя, так і в повітрі. Це приводить до того, що через певний час маса змінює свій колір і запах. Для проведення процесу ферментації зібрану м’яту ретельно промивають, сортують з видаленням стебел та пошкодженого листя та заморожують. При заморожуванні слід подбати про чистоту морозильної камери так як м’ята дуже легко поглинає сторонні запахи. Якщо проводити заморожування в малих морозильних камерах, де також міститься інша сировина, м’яту потрібно герметично запакувати. Час заморожування становить 3...8 годин. 17 Заморожену м’яту подрібнюють на направляють під прес, який не прибирають протягом 3 годин. Це здійснюють для надання листю більш насиченого аромату[14]. Підготовлене таким чином листя направляють на сушку, що здійснюється на відкритому повітрі або в сушарках. Шар листя на поду сушарки не має бути більшим ніж 10 мм завтовшки. На цьому процес ферментації закінчується. Висушену м’яту зберігають у сухому місці та використовують для приготування напоїв. Меліса - багаторічна трав’яниста рослина. Відрізняється характерним лимонним ароматом. Найбільш приємним він буває в період бутонізації та початку цвітіння, потім інтенсивність знижується. Після в’янення квітів запах може бути навіть неприємним[14]. Настої з меліси використовуються для лікування різних вірусних інфекцій шкіри, лікування від укусів комах, а також вони мають тонізуючий ефект та сприяють розслабленню організму людини після фізичних навантажень або стресів. Для приготування настоїв використовують здорові, добре вимиті та висушені листя. Основний ефект, а також протипоказання щодо вживання лікарської сировини наведені в табл. 1.1[14]. 18 Таблиця 1.1 - Ефект від вживання лікарської рослинної сировини Лікарська Споживча сировина форма Діюча речовина Основний ефект від застосування Протипоказання Аскорбінова Антисклеротична і протизапальна дія; Гіперчутливість Висушені кислота; каротин; Активація ферментних до БАР плодів: плоди у складі вітаміни Ві, В2, РР, систем та окисно- Тромбофілебіт і чаїв; К; пантотенова відновних процесів в схильність до Сироп із нього; згущеного кислота; організмі; Усунення флавоноїди; дефіциту вітаміну С; Недостатній Шипшина концентрован пектинові Нормалізація кровообіг; ого екстракту вуглеводного обміну; Ендокардит; («Холосас» - речовини; органічні кислоти; Посилення синтезу Декоменсований призначається цукровий діабет; при холециститі солі заліза, гормонів і регенерації тканин; Тяжкі хвороби і гепатиті) марганцю, фосфору, магнію, Підвищення імунітету; нирок; калію Посилення секреції Жовчнокам’яна жовчі; хвороба Зменшення ламкості і проникності капілярів Фенольні Подолання гіпо- та Свіжі та сполуки; авітомінозів; висушені Каротин; Зупинка кровотеч та Тромбофлебіт і плоди; Соки; Вітаміни: С, Ві, В2, зміцнення капілярів; Відвари; Р, К, Е; органічні Жовчогінна та сечогінна схильність до Горобина нього; Настоянки; кислоти; спирт дія; Індивідуальна Сиропи; сорбіт; пектинові Має в’яжучий ефект; Вітамінізовані й дубильні Має репаративну дію; непереносимість чаї речовини; Зменшення кількості БАР плодів мінеральні солі. холестерину в крові йжирів у печінці; Покращення травлення Вітаміни: Ві, В2, Зміцнення кровоносних Індивідуальна Вб, С, Е, К, Р; судин та зменшення їх непереносимість флавоноїди; проникності; БАР плодів; фолієва кислота; Покращення тканинногоЗахворювання Свіжі плоди; каратиноїди; обміну речовин; печінки; Виснажені бетаїн; холін; антиоксидантна дія (має Запалення Обліпиха плоди; Олія; кумарин; органічніомолоджувальний підшлункової Сиропи; кислоти; дубильні ефект); залози Відвари речовини; Покращення роботи (панкреатит); незамінні серця; Запалення амінокислоти; Нормалізація роботи жовчного міхура мінеральні кишково-шлункового (холецистит); речовини: натрій, тракту; Запалення магній, залізо, Відновлення шкіри при дванадцятипалої фосфор, калій, променевих хворобах; кишки; кальцій Усунення хвороб очей Сечокам’яна Посилення росту хвороба 19 волосся; Профілактика професійних захворювань дихальних шляхів; Протипухлинна дія Гінзенозіди Покращення роботи (сапоніни або нервової системи; Сухий корінь; тритерпенові Зниження втоми; Чаї; глікозиди); Ефірна Тонізуючі й адаптогенні Індивідуальна Порошки; олія Панакс; властивості; непереносимість Таблетки і Панаксова Протизапальна дія БАР плодів; Женьшень Підвищений тиск; вітамінні кислота; (потужний комплекси; Алкалоїди; антиоксидант); Безсоння; Настоянка; Ферменти; Покращення пам’яті; Проблеми з Екстракт Тростинний Ефективний при хворобіпечінкою; цукор; пектинові Альцгеймеру; Опірність Епілепсія речовини; онкологічним Вітаміни: С, Ві, В2; захворюванням; широкий спектр МПоадєозлааснпноякіейрлеиквтуи,льної мінеральних гдіипсофтуензкицвіїну,чоловіків; Краерчотвин, Ванідтинсоевплтеинчнняуф, ункції Органічні кислоти;язнєчебоок;лювальну і Індивідуальна Вітамін С; пЗнроитжиебнлнюявроітвнуюдціюук;ру в непереносимість Рутин; Акрнотвиігіпоксичний і БАР плодів; М’ята Чай; Настоянки Флавоноїди; слабкий спазмолітичний Знижений Мікроелементи; ефект; артеріальний тиск; Дубильні Стимулює виділення Варикозне речовини; жовчі; розширення вин; Цинеол; Ментол Розрідження і виведенняДіти 3.. .5 років мокротиння з бронхів та легенів; Стимулю вання аПпоедтоилтаунінпяідбвеизсщоеннняя; Ссеекдраетциівїнтирйавзнаисхібз;алоз Покращення роботи Ефірні олії; нервової системи; Чаї; вітаміни: С та Зниження артеріального тиску при гіпертонії; Індивідуальні Меліса Відвари; групи В; Мінеральні Зниження гіпертонусу у алергічні реакції; Настоянки речовини: калій, вагітних; Знижений Подолання артеріальний тиск залізо, магній епілептичних припадків; Полегшення перебігу астми; Знеболювальна дія; Покращення роботи шлунково-кишкового тракту 20 З представлених даних видно, що лікарська сировина має широкий спектр корисних речовин, які здійснюють величезний позитивний вплив на організм. Все це є перспективним для покращення харчового статусу людини за рахунок збагачення цими компонентами напоїв, адже саме їх у великій кількості щоденно вживають усі верстви населення[14] . Проте слід брати до уваги, що кожна із цієї сировини може мати також і негативний вплив на організм людини, якщо вона є чутливою до БАР сировини. Незважаючи на це, позитивна дія таких рослин значно перевищує негативну, що робить актуальним вивчення можливості використання їх для збагачення напоїв. 1.4. Плодово-ягідна та овочева сировина для виробництва безалкогольних напоїв Плоди, ягоди та овочі застосовуються для виробництва плодово - ягідних екстрактів і концентратів, що являються однією із можливих складових ферментованих безалкогольних напоїв на натуральній основі та напоїв функціонального призначення. Враховуючи все вищеперераховане, важливим є вивчення класифікаційних ознак плодів, овочів та ягід, їх морфологічної будови та хімічного складу. Товарознавча класифікація наведена на рис. 1.6. 21 Рисунок 1.6. - Товарознавча класифікація Будова насіннєвих плодів на прикладі яблука буде наведена на рис. 1.7. Колір м’якоті, плодоніжки, чашечки, воронки усіх насіннєвих плодів, в тому числі і яблук, є характерними ознаками помологічних сортів. Шкірочка за забарвленням буває одно- і двокольоровою[14]. 22 Рисунок 1.7. - Повздовжній переріз плода яблука: 1 - шкірочка; 2 - м’якоть; 3 - блюдце; 4 - чашечка; 5 - підчашкова трубка; 6 - воронка; 7 - плодоніжка; 8 - сердечко (гніздо насіннєве); 9 - насіннєва камера; 10 - насінина; 11 - осьова порожнина Плоди можуть мати кулясту, плескату, циліндричну, конічну, яйцеподібну, дзвоноподібну форму або перехідну (кулясто-конічну форму). Шкірочка захищає плід від механічних пошкоджень, ураження мікроорганізмами, регулює випаровування води з плодів. За характером поверхні шкірочка буває шорсткою (наявна опробковіла тканина і слабкий восковий наліт) або гладенькою (з гарним восковим нальотом). Також вона поділяється за товщиною на тонку, середню і товсту. М’якоть включає зовнішню і внутрішню частини. Внутрішня частина м’якоті включає в себе гніздо насіннєве. Обидві ці частини м’якоті відрізняються між собою за будовою клітин. За консистенцією м’якоть поділяється на велико- і дрібнозернисту. Може бути грубою, ніжною, соковитою, сухою а за забарвленням - білою, жовтою, зеленувато-білою, рожевою (у червоних яблук) [14]. Від типу шкірки і м’якоті насіннєвих плодів значною мірою залежить вихід соку та підбір технологічного обладнання для проведення виробничого процесу. 23 Кісточкові - це однонасіннєві плоди із соковитим оплоднем (рідше із сухим оплоднем). Розглянемо будову кісточкових плодів на прикладі персику (рис. 1.8). Рисунок 1.8. - Будова кісточкових плодів на прикладі персика: насіння: 1- ендосперм; 2 - зародок; 3- насіннєва шкірка; оплодень: 3 - ендокарпій; 4 - мезокарпій; 5 - екзокарпій Аналогічну будову мають всі кісточкові плоди вони мають одну насінину і утворюються з однієї маточки[14]. Ми говорили про насіннєві і кісточкові плоди, що за своєю будовою дуже схожі і можна було розглянувши будову одного плоду (яблука - насіннєві, персика - кісточкові) і зрозуміти як влаштовані всі інші. Проте, якщо розглядати тропічні плоди, то ми побачимо, що всі вони мають дуже різну будову і занесені в один тип класифікації переважно із-за місця вирощування та особливостей зберігання. Розглянемо будову банану на рис.1.9. Рисунок 1.9. - Банани нестиглі (а), стиглі (б) та будова плоду (в): 1 - шкірочка; 2 - м’якоть 24 Плоди банана складаються із шкірочки та м’якоті (рис. 1.10 в), що становить 68.70% від маси плода. М’якоть може бути біла, світло-рожева, жовто- кремова (колір залежить від ботанічного сорту) ніжної консистенції та приємного солодкого смаку з тонким ароматом. Шкірочка у нестиглих бананів зеленого кольору (рис. 1.10 а), важко відділяється від м’якоті. У стиглих вона жовто-зелена або жовта і легко відділяється від м’якоті[14]. М’якоть у нестиглих бананів груба, з крохмалистим присмаком, терпкувата, не солодка. У стиглих - ніжна, ароматна, солодка. В їжу використовують тільки м’якоть. Форма плода бобоподібна зігнута, ребриста, довгасті. Довжина одного плода від 15 до 25 см. 1.5. Інноваційні технології безалкогольних напоїв купажування (неферментованих) та вод Основні інноваційні напрямки вдосконалення технології безалкогольних напоїв купажування : Використання як основної різної рослинної сировини (натуральні концентровані та спиртовані соки, настої з пряно-ароматичної та лікарської сировини, морси тощо). Умілий добір сировини дає змогу одержати збалансовані за біохімічним складом і прийнятними органолептичними властивостями напої. При цьому збільшення собівартості таких напоїв і відповідно їх ціни неминуче. Споживачі мають усвідомлювати, що натуральний напій не може бути дешевим. Розширення асортименту напоїв цільового призначення. Підвищення стійкості напоїв за рахунок поліпшення санітарно- гігієнічної чистоти виробництва, використання сучасних мийних засобів і дезінфектантів. Організація промислового виробництва концентратів напоїв із натуральної сировини. 25 Збільшення потужності підприємств дає можливість знизити собівартість готової продукції, що є особливо актуальним для натуральних напоїв. Широке впровадження синхронно-змішувального принципу приготування напою. Впровадження сучасного обладнання, трубопроводів і запірної арматури з інертних матеріалів. Використання як охолоджувального агента льодяної води або інших охолоджувальних речовин дає можливість значно знизити енергоємність виробництва та зменшити корозію обладнання під час застосування розсолу[13]. 26 ГЛАВА 2 ОРГАНИЗАЦІЯ ЕКСПЕРИМЕНТА І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ 2.1 Об΄єкти дослідження Об’єкти дослідження – рослинна сировина, безалкогольний напій. Рослинна сировина Райхон Рисунок 2.1.- Райхон Райхон-фіолетовий базилік відрізняється від зеленого тим, що має більш різкий запах. Корисні властивості фіолетового базиліка не сильно відрізняються від його зеленого сорту. Рослина ефективно очищає організм, може застосовуватися при запаленні сечового міхура, шлункових захворюваннях. Райхон багатий вітамінами А, С, РР. Таке поєднання вітамінів допомагає поліпшити еластичність судин, покращує зовнішній вигляд шкіри, зміцнює нігті. Райхон містить велику кількість ефірного масла, яке надає листю рослини неповторний аромат, схожий на запах запашного перцю. Ефірна олія містить величезну кількість камфори. У зв'язку з цими властивостями настоєм з райхона лікують метеоризм. 27 Райхону приписують властивості радіопротектора, він захищає організм людини від згубного впливу радіації. Він як і інші лікарські трави, володіє антимікробною дією, дезінфікує рани, допомагає при захворюваннях внутрішніх органів, сприятливо впливає на стан організму при артритах, ревматизмі. В Індії вірять, що вживання райхона (базиліка) сприяє зміцненню пам'яті, покращує роботу мозку. Індуси вважають райхон як друге священне рослина після лотоса. Рослина широко використовують як засіб від головного болю, допомагає полегшити мігрень. У кулінарії фіолетовий базилік (райхон) може з легкістю замінити зелений у багатьох кулінарних рецептах. Аромат фіолетового базиліка не менш запашний, ніж у зеленого. Рисунок 2.2.- Сумах Сумах - це подрібнені плоди рослини, яке відноситься до роду анакардиевых. Батьківщиною сумаха вважають Південну Європу, Іран, Африку, Афганістан. Сумах - це чагарник, який має ще одну назву "оцтове дерево". Рослина має дуже красиві листя, які восени стають жовтого кольору, а пізніше - пурпурного. Квіти цієї рослини оксамитові, рубінового кольору. Саму приправу отримують з ягід дерева, які кислі на смак. 28 Сумах мелений дуже корисний, оскільки має багатий хімічний склад. Плоди містять жирні кислоти, вітаміни групи В, С, макро і мікроелементи, амінокислоти, органічні кислоти(лимонну, яблучну, фумаровую). Сумах позитивно впливає на травну систему. Знижує цукор і холестерин у крові. Його застосовують при лікуванні діабету, ожиріння. Спеція допомагає позбутися від вільних радикалів і запобігти такі хвороби як інсульт, діабет, захворювання серця. Сумах володіє протизапальними властивостями. Тому його рекомендують при застуді, бронхіті, артриті, при шкірних запаленнях. Пряність виводить з організму токсини. Сумах чинить протимікробну дію, що допомагає йому боротися з сальмонелою та іншими небезпечними бактеріями. Шипшина На рис. 2.3 представлена будова плодів шипшини[14]. Рисунок 2.3. - Будова шипшини Плоди шипшини мають кулеподібну, стиснено-кулеподібну, яйцевидну або еліптичну форму. Їх діаметр складає 1,0…1,5 см. Поверхня гладенька, 47 помаранчевого або яскраво-червоного кольору з листочками лусочками, що 29 відстають. Колір плодів залежить від клімату зростання рослини. Плоди м’ясисті[14]. Поверхня всередині плоду вкрита багаточисленними жорсткими волосками. Плодики-горішки (насіння) мають жовтуватий колір, дрібні, довжина їх до 5 мм, мають кутасту форму, тверді, вкриті «пушком». В одному плоді їх кількість становить приблизно 55 штук. Вони складають від 10 до 50% від маси сирих плодів. Маса одного плоду в сирому вигляді становить 0,3…2 г, причому 66% її приходиться на соковитий гіпантій. Шипшина— дикорослий чагарник роду Rosa L. (грец. rhodon— троянда < кельт. rhodd— червоний) родини розових (Rosaceae). Поширені майже всюди у Північній півкулі, переважно в помірних і субтропічних широтах, рідше — у тропіках (лише в гірських районах). Ростуть у лісовій і степовій зонах, у горах (до альпійського поясу), зазвичай, на лісових галявинах, у заростях чагарників, на берегах річок, струмків, вологих і степових луках, на схилах і кам’янистих розсипах. Існує близько 350–400 (за іншими даними — 100–250) видів Шипшини.; Відомо до 250 (або від 60 до 150) видів Ш., багато з яких є ендеміками. В Україні росте не менше 40 видів роду. Офіцинальними видами (за ДФ ХІ) є Шипшина травнева (Ш. корична) — R. majalis Herrm. (R. cinnamomea L.), Шипшина голчаста — R. davurica Pall., Шипшина Бегера — R. beggeriana Schrenk, Шипшина Федченка — R. fedtschenkoana Regel, Шипшина собача — R. canina L., Шипшина щитконосна — R. corymbifera Borkh., Шипшина дрібноквіткова — R. micrantha Smith, Шипшина кокандська — R. kokanica (Regel) Regel ex Juz., Шипшина пісколюбна — R. psammophila Chrshаn., Шипшина повстяна — R. tomentosa Smith, Шипшина зангезурська — R. zangezura P. Jarosch, Шипшина зморшкувата — R. rugosa Thunb. та інші види. Усі види роду Rosa L. розділені на 8 груп (секцій). Найбагатшими на аскорбінову кислоту є види шипшини, які входять до секції Cinnamomeae. Види, які входять до секції Caninae, містять її значно менше. 30 Ш., які належать до інших 6 секцій, мають невелике лікарське і господарське значення, оскільки містять дуже мало вітамінів[24]. Безалкогольний напій За зовнішнім виглядом безалкогольні напої відповідають вимогам ДСТУ 4069:2016 [6], зазначеним у табл. 2.1. Таблиця 2.1- Характеристика зовнішнього вигляду безалкогольних напоїв Назва показника Прозорі Замутнені Зовнішній Прозора рідина Непрозора вигляд без сторонніх рідина. включень. Допускається Допускається наявність осаду, легка часток і зависів опалесценція, характерних для обумовлена сировини, без особливостями сторонніх зернової та включень, плодово-ягідної невластивих сировини. продукту. Фізико-хімічні показники рідких безалкогольних напоїв наведені таблиці 2.2 Таблиця 2.2- Фізико-хімічні показники рідких безалкогольних напоїв Назва показника Група, тип напоїв Норма Масова частка спирту Напої, виготовлені з не більше ніж, % використанням пряно-ароматичної рослинної сировини, виноматеріалів, спиртованих соків; 1,2 напої бродіння 0,5 Інші напої Масова частка двоокису Сильногазовані понад 0,40 вуглецю, % Середньо газовані понад 0,30 до 0,40 включно Слабо газовані понад 0,20 до Негазовані 0,30 включно Вміст елементів у безалкогольних напоях повинен відповідати нормам, зазначених у табл. 2.3 31 Таблиця 2.3 -Допустимі рівні вмісту токсичних елементів у безалкогольних напоях Назва токсичного Допустимі рівні, мг/кг, не більше елементу Для різних Для штучно безалкогольних мінералізованих напоїв та вод концентратів безалкогольних напоїв Свинець 0,3 0,1 Миш’як 0,1 0,1 Кадмій 0,03 0,01 Ртуть 0,005 0,005 За мікробіологічними показниками напої повинні відповідати вимогам, наведеним у табл. 2.4[6] Таблиця 2.4 - Мікробіологічні показники безалкогольних напоїв Назва показника Напої безалкогольні рідкі Концентрати Не пастеризовані зі без алкогольних стійкістю більше ніж 30 напоїв у діб споживчій тарі, На цукрі Соковмісні та які не містять сокові бікарбонату натрію Кількість мезофільних аеробних та факультативно- анаеробних мікроорганізмів КУО (см3,г) не більше --- 100 5,0.104 Бактерії групи кишкових паличок (калі форми), об’єм чи маса продукта (см3,г) в яких вони не допускаються 32 Патогенні, у т.ч. 100 100 1,0 бактерії роду Сальмонела, об’єм чи маса продукта (см3,г), в яких вони не допускаються Pseudomonas aerugimosa, об’єм 100 100 25 (см3), в якому не допускаються Кількість дріжджів та плісняви КУО (см3,г) не більше --- --- --- Не 50-плісняви; Не допускають Кількість допуска 50-дріжджів ся в 10 см3 молочно-кислих ються в 1 бактерій см3 2.2 Методи дослідження Визначення вмісту аскорбінової кислоти (вітаміну С) [17] Метод базується на редукуючих властивостях аскорбінової кислоти. Синя фарба (індикатор), 2,6-дихлорфеноліндофенол відновлюється в безбарвну сполуку екстрактами рослин, які містять аскорбінову кислоту. Кислотні витяжки з рослин титрують розчином барвника (відомого титру) до рожевого забарвлення, зумовленого надлишком барвника в кислому середовищі. Хід аналізу. У фарфорові ступки вливають по 25 мл суміші соляної та метафосфорної кислот і зважують їх на технічних вагах з точністю до 0,01 г. Потім зі спеціально приготованої, грубо подрібненої проби кладуть у ці ступки дві наважки по 5–10 г, залежно від умісту аскорбінової кислоти в рослинах. У чашку вагів додають 25 мл суміші кислот, зважують її, шматочки 33 досліджуваної проби занурюють у кислоту. Взяту наважку з кислотою переносять у ступку. Потім наважки розтирають до утворення однорідної маси. Грубі тканини рослин розтирають з невеликою, завжди однаковою (приблизно 0,25 г) кількістю скляного порошку. Розтерту масу переносять до мірної колби ємністю 100 мл. Зручно користуватися колбами Кольрауша. Ступку й товкачик споліскують кілька разів сумішшю кислот, яку виливають у ту ж мірну колбу. Цією сумішшю вміст колби доводять до мітки, закорковують, добре перемішують і залишають на п’ять хв. Потім частину екстракту (близько 50 мл) фільтрують крізь сухий подвійний фільтр у суху склянку. Соляна кислота вилучає з рослинної тканини вільну і зв’язану аскорбінову кислоту в екстракт. Метафосфорна кислота осаджує білки та підвищує стійкість аскорбінової кислоти в екстракті. Із отриманого фільтрату беруть піпеткою 10 мл розчину, наливають у стакан чи колбу і титрують із мікробюретки 0,001 Н розчином барвника до рожевого забарвлення,яке не зникає протягом 0,5–1,0 хв. Аналіз від узяття наважки до титрування слід провести дуже швидко, без перерви. Розрахунки результатів. Уміст аскорбінової кислоти (С) у рослинах виражають у мг на 100 г досліджуваної речовини (мг%) та обчислюють за такою формулою: С = 100∙А∙Т∙В в∙а , де: А – кількість барвника, яку витрачено на титрування екстракту, мл; Т – титр барвника, обчислений за аскорбіновою кислотою, мг; В – об’єм витяжки, отриманої із наважки, мл; в – кількість фільтрату, витрачена на титрування (зазвичай 10 мл); а – наважка досліджуваного матеріалу, г 34 Визначення вмісту цукрів (за Бертраном) [17] Суть методу. Метод кількісного визначення вмісту цукрів базується на здатності редукуючих цукрів, які мають вільну альдегідну або кетонну групу, відновлювати в лужному середовищі сірчанокислу мідь у закисну. Осад закису міді розчиняють у сірчанокислому залізі у присутності сірчаної кислоти. При цьому закис міді окислюється залізом, відновлюючи його в закисне, а останнє окислюється розчином перманганату калію. Вміст дицукрів визначають за цим методом, але лише після гідролізу їх розведеними мінеральними кислотами. Слід мати на увазі, що кількість цукрів, які містяться в розчині, не пропорційна масі осаду закису заліза міді, тому що проходить деякий розклад фелінгової рідини за нагрівання (з утворенням також закису міді) та розкладання частини моноцукрів унаслідок лужності фелінгової рідини. Тому таблиці Бертрана – відношення між масою осаду, який випав, закису міді і присутності в розчині глюкози – складені чисто емпірично. Будь-яке відхилення від умов рекомендованого методу (температури, тривалості нагрівання, концентрації розчину, ступеня його лужності тощо) спричиняє відхилення в результатах. Хід аналізу. З подрібненої, добре перемішаної середньої проби беруть по дві наважки, кладуть у відтаровані чашки і зважують на технічних вагах з точністю до 0,01 г. Можна брати по одній наважці кожної проби, але із однієї проби на серію, досліджувану впродовж дня, беруть дві наважки. Якщо паралельні визначення при цьому не співпадають, аналізи всієї серії слід повторити. Наважка залежно від кількості цукру складає 24–50 г. Треба врахувати, що в кінцевих 20 мл розчину, взятих для аналізу, має міститися не менше 10 і не більше 100 мг цукру (краще 40–50) для того, щоб можна було користуватися таблицями Бертрана. Таку кількість цукру можна отримати, беручи певну наважку (більшу або меншу, залежно від умісту цукру в досліджуваних рослинах) за певного розведення (потрібно мати мірні колби різного об’єму). 35 Наважку кладуть у ступку та ретельно розтирають з невеликою кількістю (1–2 г) чистого кварцевого піску або скляного порошку, потім переносять її до колби Кольрауша на 200–300 мл, споліскуючи ступку кілька разів дистильованою водою, доливають воду до 2/3 об’єму колби. За аналізу проб, які не мають грубих тканин, розтирання не потрібне. За потреби визначення не тільки вмісту загального цукру, а й сахарози в пробах, які багаті органічними кислотами (наприклад, помідори), то за кислого середовища витяжки в колбу поступово додають (до нагрівання її в бані) розчин вуглекислого натрію або вуглекислого кальцію для нейтралізації, перевіряючи при цьому реакцію витяжки за лакмусом. Колбу ставлять на 15 хв .на водяну баню для вилучення цукрів за температури 80ºС, занурюючи її до рівня рідини в ній, і часто збовтують. Температуру відзначають за термометром, який опускають у контрольну колбу з дистильованою водою або в одну із колб з досліджуваною наважкою. Як водяну баню можна використовувати ультратермостат або ж підтримувати належну температуру у відкритій посудині за допомогою універсального термостата. За визначення цукрів у пробах зі значним умістом крохмалю нагрівання ведуть за температури 40ºС протягом 30 хв. По закінченні нагрівання витяжки освітлюють 30 % розчином оцтовокислого свинцю. Розчин свинцю додають по краплях у теплу, не доведену до повного об’єму, витяжку до закінчення утворення осаду. Спочатку осад випадає у вигляді великих пластівців, а потім спостерігається лише помутніння. Зазвичай додають 5–10 мл розчину, після цього вміст колби перемішують і відстоюють 5 хв. Коли з’являється прозорий шар рідини над осадом, це свідчить про те, що відбулося повне осадження. За аналізу сортів одного виду на одній з двох проб слід попередньо встановити кількість розчину оцтовокислого свинцю, необхідну для освітлення витяжки, і за аналізу всіх інших проб додавати однакову кількість розчину. 36 Надлишку солі свинцю слід уникати. Потім колбу охолоджують до кімнатної температури (8–20ºС) і приливають мірним циліндром 18–20 мл насиченого розчину двозаміщеного фосфорнокислого або сірчанокислого натрію для осадження надлишку оцтовокислого свинцю. Вміст колби добре перемішують і дають осаду відстоятися. Якщо надлишок оцтовокислого свинцю осаджують двозаміщеним фосфорнокислим натрієм, то для відстоювання достатньо 10 хв.; за використання сірчанокислого натрію потрібно 24 год. Коли розчин відстоїться, перевіряють повноту осадження надлишку свинцю. Для цього по стінці шийки колби приливають кілька крапель розчину фосфорнокислого або сірчанокислого натрію. Якщо в місці з’єднання рідин не з’явиться помутніння, то до вмісту колби доливають дистильовану воду до мітки, ретельно перемішують і через 1–2 хв. фільтрують крізь сухий складчастий фільтр у суху колбу. За виникнення помутніння додають ще 8–10 мл реактиву, збовтують, дають відстоятися і знову повторюють аналіз на повне осадження надлишку оцтовокислого свинцю. Витяжки з помідорів не потребують освітлення, фільтрат і без додавання освітлювачів виходить прозорим. Тому під час аналізу немає потреби додавати розчин оцтовокислого свинцю та реактиви для видалення надлишку солі свинцю. Визначення загальної кислотності [17] Хід аналізу. З середньої проби після ретельного перемішування зважують на технічних вагах у відтарованій фарфоровій чашці 20–30 г речовини. Для одного визначення із серії проб, так само, як і за визначення вмісту цукрів, беруть дві паралельні наважки. Наважку ретельно змивають дистильованою водою в мірну колбу ємністю 200–300 мл. Об’єм рідини в колбі доводять водою приблизно до 2/3. Ставлять колбу на водяну баню і витримують 15 хв. за температури 80ºС, за термометром, який опущено в одну з колб з аналізованою пробою. Для повного вилучення кислот уміст колби час від часу збовтують. 37 Після охолодження (до 20ºС) рідину в колбі доводять дистильованою водою до мітки, збовтують і фільтрують крізь сухий фільтр у суху колбу. Дві паралельні проби фільтрату по 50 мл піпеткою переносять до конічних колб ємністю 250 мл і титрують 0,1 Н розчином лугу до рожевого забарвлення, попередньо додаючи до титрованого фільтрату кілька крапель індикатора (фенолфталеїну). Вилучають органічні кислоти так само, як і цукри, тому за визначення загальної кислотності можна цю операцію не повторювати, а брати фільтрат, отриманий за вилучення цукрів без додавання освітлювача. Перемножуючи кількість мл використаного на титрування 0,1 Н лугу на поправку до її титру та на відповідний коефіцієнт, знаходять уміст розчинних кислот (у перерахунку на яблучну кислоту) в наважці відповідно до взятої кількості фільтрату. Для вираження кислотності у відсотках слід отриманий результат перемножити на число, яке дозволяє розрахувати вміст кислот у 100 г досліджуваної речовини. Різниця між двома паралельними визначеннями має бути не більше, ніж 0,02 %. Визначення активної кислотності (рН) [17] Активну кислотність соку визначають електрометрично в невеликій кількості мезги ламповим потенціометром «ЛП-58», «ЛПУ» або іншого типу. Для визначення рН на «ЛП-58» користуються скляним і каломельним електродами менших розмірів. Для налагодження приладу (коригування шкали) необхідно мати 1–2 буферних розчини з зазначенням рН від 2 до 5, тобто в межах значень соку плодів. Можна приготувати ацетатний буфер з рН-4,62. Дозволяється користуватися й іншими рецептами приготування буферних сумішей або готувати їх зі спеціальних пігулок,наявних у продажу. Можна застосувати також іншу пару електродів – каломельний і платиновий. У такому разі до стакана з досліджуваним соком вносять 40–50 мг 38 (на кінчику ножа) хінгідрону й розмішують його електродами. Налаштовують прилад за буферним розчином або за інструкцією з користування ним. Визначення дубильних речовин[17] Дослідний зразок фільтрують через скляний фільтр ПОР – 160 в колбу на 100 мл. Відбирають 10 мл і поміщають в пробірку для центрифугування місткістю 25-50 мл., додають 10 мл реактиву для осадження, перемішують. Через 30 хв центрифугують протягом 5- 10 хв з частою обертів 5-6тис. об. за хв.., після чого рідину з осаду зливають, а осад промивають розчином аміаку. Осаджують осад, а промивну воду зливають. Осад розчиняють у 3 мл 30% розчину оцтової кислоти. Розчин кількісно переносять у конічну колбу на 250 мл за допомогою 80-100 мл очищеної води. Рідину нейтралізують 5% розчином гідрокарбонату, в присутності 0,5 мл розчину ксиленового оранжевого. Титрують 0,01 н розчином Трилона Б до зміни червоно-коричневого кольору до жовтого. Вміст дубильних речовин розраховують за формулою: Х = ��∙��∙0.0013∙100∙100 ��∙10∙(100−��) , де V - об´єм Трилону Б, що пішов на титрування, мл. К – поправочний коефіцієнт. m – маса наважки сировини, г. W – втрата маси при висушуванні, %. Визначення вітаміну В2 Принцип методу якісної реакції на вітамін В2 зумовлений його здатністю перебувати в окисненій або відновленій формі. При переході з відновленої форми рибофлавіну в окиснену спостерігається зміна забарвлення розчину від жовтого (рибофлавін) до червоного (родофлавін) і в подальшому – безбарвного (лейкофлавін). 39 Хід роботи: У пробірку наливають 1 мл досліджуваного зразку, додають 0,5 мл концентрованої HCl, а також невеликий шматочок металічного цинку. Спостерігають зміну забарвлення розчину. Контрольний дослід порівнюють зі стандартною шкалою розчину вітаміну В2. ГЛАВА 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА 40 3.1. Хімічний склад рослинної сировини Дослідження проводили в лабораторії на кафедрі харчових технологій Черкаського державного технологічного університету. Мета роботи: розробити рецептуру безалкогольного напою на основі рослинної сировини. В якості рослинної сировини використали плоди сумаха, плоди шипшини та траву райхон (базилік). В таблиці 3.1 наведений хімічний склад рослинної сировини Таблиця 3.1. – Хімічний склад рослинної сировини Показники Райхон-фіолетовий Плоди Сумах Шипшина (базилік) Харчова цінність, гр Білки 3.2 9 1.6 Жири 0.6 10 0.7 Вуглеводи 2.7 28 22.4 Вода 92.1 2 60 Клітчатка 1.6 - 10.8 Органічні кислоти - - 2.3 Мінеральні речовини, мг Калий 295 1807 23 Кальций 177 987 28 Магний 64 276 8 Фосфор 56 852 8 Натрий 4 948 5 Железо 3.2 13,7 1.3 Цинк 0.81 9,7 - Селен,мкг 0.3 0,04 - Медь, мкг 385 0,8 - Марганец 1.15 - - Сірка - 1000 - Проаналізувавши хімічний склад рослинної сировини, визначили, що плоди Сумах містять переважну кількість вуглеводів, білків та жирів, у порівнянні з Райхон та Шипшиною, а Шипшина багата на клітчатку. 41 Вуглеводи, гр 30 25 20 15 Вуглеводи, гр 10 5 0 Райхо(нб-афзиіолліке)товий Плоди Сумах Шипшина Рисунок 3.1. – Вміст вуглеводів Жири, гр 12 10 8 6 Жири, гр 4 2 0 Райхо(нб-афзиіолліке)товий Плоди Сумах Шипшина Рисунок 3.2. – Вміст жирів Білки, гр 10 89 675 34 Білки, гр 120 Райхо(нб-афзиіолліке)товий Плоди Сумах Шипшина Рисунок 3.3. – Вміст білків 42 Вітамінний склад рослинної сировини наведений в таблиці 3.2. Таблиця 3.2. – Вітамінний склад рослинної сировини Вітаміни Хімічна назва Райхон- Сумах Шипшина фіолетовий (базилік) Вітамін А ретиноловий 264 мкг 0,7 мкг 434 мкг еквівалент Вітамін B1 тіамін 0.03 мг 1,15 мг 0.05 мг Вітамін B2 рибофлавін 0.08 мг 1,3 мг 0.13 мг Вітамін C аскорбінова 69,1 мг кислота 18 мг 650 мг Вітамін E токоферол 0.8 мг 15 мг 1.7 мг Вітамін PP ніацин 0.9 мг 15 мг 0.7 мг Вітамін B4 холін 11.4 мг - - Вітамін B5 пантотенова кислота 0.21 мг 3,7 мг - Вітамін B6 пірідоксин 0.15 мг 1,5 мг - Вітамін B9 фолієва кислота 68 мкг 0,28 мкг - Вітамін K філохінон 415 мкг 0,08 мкг - Вітамін H біотін 0.4 мкг - - Вітамін D - - 0,011 мкг - За вітамінним складом: У Шипшини високий вміст вітаміну А(434 мкг), що складає 43% добової потреби для організму людини і вітаміну С(650 мг) – 929% добової потреби. Вітамін А, мкг 545004 0 335 00 20 0 2050 0 0 Вітамін А, мкг 110505000 Райхо(нб-афзиіолліке)товий Плоди Сумах Шипшина 43 Рисунок 3.4. – Вміст вітаміна А. Вітамін А відіграє важливу роль для організму людини, а саме покращує зір, та зміцнює імунітет. Має антиоксидантні властивості. Антиоксиданти — це речовини, що можуть захистити клітини від дії вільних радикалів. Вітамін С, мг 76500 000 43000 0 0 Вітамін С, мг 2100000 Райхо(нб-афзиіолліке)товий Плоди Сумах Шипшина Рисунок 3.5. – Вміст вітаміна С. Вітамін С – це водорозчинний вітамін. Антиоксидант, бере участь в різних обмінних процесах, підвищує здатність організму протистояти стресам. Цінність аскорбінової кислоти ще й в тому, що вона продовжує молодість і красу шкіри, волосся. Нестача вітаміну С призводить до різкого зниження опору організму різним вірусам та інфекціям. Райхон-фіолетовий (базилік) містить 415 мкг вітаміну К, що складає 340% добової потреби для організму людини. Вітамін K необхідний для згортання білків крові. Згортання крові — це процес, який запобігає надмірній кровотечі при пошкодженні шкіри та кровоносних судин. Як наслідок, дефіцит вітаміну К або фактори згортання крові призводить до легкої кровотечі з носа, шкіри або рани, яка може бути тривалою і яку важко зупинити. 3.2. Приготування настійок з рослинної сировини 44 Настій готували наступним чином: рослину висушували, подрібнювали до розміру часток 1мм, та змішували з водою. На 1000 мл води додавали 5 гр сировини при температурах 40,60,80 ºС, витримували протягом 2,4 та 6 годин. В отриманих настійках визначали екстрактивність, рН, кислотність. Отриманні данні в таблиці 3.3. Таблиця 3.3. – Тривалість настоювання 2 години. Температура, ºС Екстрактивність, % рН Кислотність Райхон-фіолетовий (базилік) 40 0,8 6,5 3,8 60 1,2 6,4 3,6 80 1,4 6,4 3,4 Плоди Сумах 40 1,1 5,7 2,6 60 1,6 5,8 2,5 80 1,7 5,7 2,5 Шипшина 40 0,7 5,0 1,2 60 1,0 5,0 1,1 80 1,8 4,8 1,2 2 1.8 1.6 1.4 1.2 Р(баайзхион-фіолетовий1 0.8 ПлодиліСк)умах 0.6 Шипшина 0.4 0.2 0 40 60 80 Рисунок 3.6. – Вміст екстрактивних речовин при тривалості настоювання 2 годин. 45 Таблиця 3.4. – Тривалість настоювання 4 години. Температура, ºС Екстрактивність, % рН Кислотність Райхон-фіолетовий (базилік 40 1,7 6,3 3,7 60 1,9 6,4 3,5 80 2,1 6,3 3,5 Плоди Сумах 40 1,6 5,6 2,4 60 2,3 5,7 2,3 80 2,4 5,7 2,5 Шипшина 40 1,5 4,9 1,0 60 1,9 5,0 1,0 80 2,0 4,9 1,1 3 2.5 2 (Рбаайзхион-ф1.5 ПлодиліСк) іолетовий умах 1 Шипшина 0.5 0 40 60 80 Рисунок 3.7. – Вміст екстрактивних речовин при тривалості настоювання 4 години. Таблиця 3.5. – Тривалість настоювання 6 години Температура, ºС Екстрактивність, % рН Кислотність Райхон-фіолетовий (базилік) 40 1,9 6,2 3,6 60 2,0 6,4 3,6 80 2,4 6,2 3,4 46 Плоди Сумах 40 1,8 5,7 2,3 60 2,5 5,8 2,2 80 2,6 5,6 2,4 Шипшина 40 1,8 4,8 1,1 60 2,0 5,0 1,2 80 2,3 5,0 1,0 3 2.5 2 Ра 1.5 П(бла йзхоодиил ніСк -ф) іолетовийумах 1 Шипшина 0.5 0 40 60 80 Рисунок 3.8. – Вміст екстрактивних речовин при тривалості настоювання 6 годин. Ступінь екстрагування за 4 години склав: Таблиця 3.6. – Ступінь екстрагування Настій Температура, ºС 40 60 80 Райхон- 89,5% 95% 87,5% фіолетовий (базилік) Плоди Сумах 88,9 92 92,3 Шипшина 83,3 95 86,9 47 96.00% 94.00% 92.00% 90.00% 88.00% 86.00% ПРалйохдоинС-фіолетовий (базилік)84.00% Шипшинуамах 82.00% 80.00% 78.00% 76.00% 40 60 80 Рисунок 3.9. – Ступінь екстрактивності через 4 години. В перші 4 години отримали найвищу ступінь екстракції в усіх дослідних зразках, протягом наступних 2 годин швидкість екстрагування знижується, що обумовлено зменшенням кількості екстрактивних речовин. Щодо рН і кислотності настоянок, то в залежності від температури і тривалості настоювання вони суттєво не змінювались. Настойка з шипшини має дещо вищу кислотність в порівнянні з іншими зразками, це обумовлено високим вмістом органічних кислот в шипшині. В настойках також визначали вміст вітаміну С, В2, дубильні речовини, отримані результати наведені в таблиці 3.7. 48 Таблиця 3.7. – Визначення вітаміну С, В2 та дубильних речовин, тривалість настоювання 2 години. Температура Вітамін С, % мг Вітамін В2, % мкг Дубильні речовини, % Райхон-фіолетовий (базилік) 40 1,3 0,2 0,3 60 1,5 0,6 0,5 80 1,2 0,8 0,8 Плоди Сумах 40 2,6 1,7 4,3 60 2,8 1,9 4,8 80 2,5 2,5 5,2 Шипшина 40 9,5 0,5 0,2 60 10,7 1,0 0,4 80 9,4 1,1 0,4 12 10 8 Р(баайзхиолнік-ф) іолетовий6 Плоди Сумах 4 2 Шипшина 0 40 60 80 Рисунок 3.10. – Вміст вітаміну С при тривалості настоювання 2 годин. 49 3 2.5 2 (Рбаайзхиолнік-ф) іолетовий1.5 Плоди Сумах 1 Шипшина 0.5 0 40 60 80 Рисунок 3.11. – Вміст вітаміну В2 при тривалості настоювання 2 годин. 6 5 4 (Рбаайзхиолнік-ф) іолетовий3 Плоди Сумах 2 Шипшина 1 0 40 60 80 Рисунок 3.12. – Вміст дубильних речовин при тривалості настоювання 2 годин. Таблиця 3.8. – Визначення вітаміну С, В2 та дубильних речовин, тривалість настоювання 4 години. Температура Вітамін С, % мг Вітамін В2, % мкг Дубильні речовини, % Райхон-фіолетовий (базилік) 40 2,4 0,5 0,6 60 2,6 0,9 0,8 80 2,0 1,5 0,8 Плоди Сумах 40 3,0 1,9 4,8 60 3,1 2,5 4,8 50 80 2,9 2,7 5,6 Шипшина 40 10,8 0,7 0,4 60 11,4 1,4 0,6 80 10,3 1,8 0,8 12 10 8 Р(баайзхиолнік-ф) іолетовий6 Плоди Сумах 4 2 Шипшина 0 40 60 80 Рисунок 3.13. – Вміст вітаміну С при тривалості настоювання 4 годин. 3 2.5 2 Р 1.5 (Пб а ла йхон-фіолетовий оздииліСк)умах 1 Шипшина 0.5 0 40 60 80 Рисунок 3.14. – Вміст вітаміну В2 при тривалості настоювання 4 годин. 51 6 5 4 (Рбаайзхиолнік-ф) іолетовий3 Плоди Сумах 2 Шипшина 1 0 40 60 80 Рисунок 3.15. – Вміст дубильних речовин при тривалості настоювання 4 годин. Таблиця 3.9. – Визначення вітаміну С, В2 та дубильних речовин, тривалість настоювання 6 години. Температура Вітамін С, % мг Вітамін В2, % мкг Дубильні речовини,% Райхон-фіолетовий (базилік) 40 2,0 0,6 0,8 60 2,1 0,9 1,0 80 1,8 1,7 1,0 Плоди Сумах 40 3,4 1,9 5,0 60 3,5 2,6 5,4 80 3,1 2,8 5,8 Шипшина 40 11,7 0,8 0,5 60 12,5 1,5 0,8 80 11,9 1,8 1,0 52 14 12 10 8 Р(баайзхоПлодиил нік-ф) іолетовий 6 Сумах 4 Шипшина 2 0 40 60 80 Рисунок 3.16. – Вміст вітаміну С при тривалості настоювання 6 годин. 3 2.5 2 Райхон-фіолетовий 1.5 П(блаоздииліСк)умах 1 Шипшина 0.5 0 40 60 80 Рисунок 3.17. – Вміст вітаміну В2 при тривалості настоювання 6 годин. 7 6 5 4 (Рбаайзхиолнік-ф) іолетовий 3 Плоди Сумах 2 Шипшина 1 0 40 60 80 Рисунок 3.18. – Вміст дубильних речовин при тривалості настоювання 6 годин. 53 З підвищенням температури від 40 до 80 ºС, та збільшенням часу екстрагування, вміст БАР в настойках значно підвищується. Але при температурі понад 60 ºС, знижується вміст вітаміну С, це обумовлено тим, що вітамін С не стійкий до високих температур. Вітамін В2 - термолабільний тому його концентрація незалежно від температури підвищується. Рибофлавін (також відомий як вітамін B2 або лактофлавін) – дуже важливий для здоров’я та життєдіяльності людини, один з групи В, який, як і багато інших, є водорозчинним. Природним чином він присутній в деяких продуктах харчування, а також доступний як дієтична добавка. Його називають «вітаміном краси» за властивості впливати на стан волосся та шкіри. Рибофлавін мононуклеотід відіграє важливу роль в метаболізмі, допомагає тілу переробляти білки, жири та вуглеводи, а також забезпечує кисень, необхідний для вироблення енергії. Завдяки йому вуглеводи з їжі перетворюються в аденозинтрифосфат (АТФ), що виробляє енергію для накопичення в м'язах. Висновок: Проаналізувавши отримані данні, визначили, що настойки з рослинної сировини готувати при температурі не вище 60ºС, задля максимального збереження вітамінів, та тривалістю 4 години, так як за цей час в екстрагент (воду) переходить основна кількість екстрактивних речовин. 3.3. Розробка рецептури безалкогольного напою. Наступний етап магістерської роботи – розробка рецептури безалкогольних напоїв з використанням рослинної сировини, визначення органолептичних та фізико-хімічних показників готового напою. Рецептуру напою визначали за органолептичними характеристиками з урахуванням отриманих та рекомендованих норм вмісту біологічно активних речовин. Рецептура на 100 дал напою наведена в табл.3.10. Таблиця 3.10 – Рецептура напою «Ароматний» 54 Вміст сировини в Вміст сухих речовин в Найменування готовому напої сировині сировини Одиниця Кількість % мас. кг вимірювання Цукор кг 74,18 99,85 74,07 Плоди сумаха кг 2,86 - - Плоди шипшини кг 5,73 - - Трава райхон кг 1,72 - - Кислота лимонна кг 1,408 90,97 1,28 Двоокис вуглицю кг 4,0 - - Фізико-хімічні показники наведені в таблиці 3.11. Таблиця 3.11 – Фізико-хімічні показники напою «Ароматний» Напій Вміст Кислотність, Вміст Вміст Масова СР, % 1н.р-н вітаміна С, вітаміна В2, частка NaOH на мг/дм3 мкг/дм3 СО2, % 100 мл Ароматний 7,2 2,0 10,3 1,8 0,4 Органолептичні показники наведені в таблиці 3.12. Таблиця 3.12 – Органолептичні показники напою «Ароматний» Показник Характеристика Колір Ніжно рожевий Смак Терпко-пряний з легкою кислинкою Аромат Трави райхона з відтінком сумаха 55 "Ароматний" к8ислий гармонійний 46 солодкий 2 "Ароматний" 0 травяний терпкий пряний Рисунок 3.19. – Ароматний профіль напою «Ароматний» Напій «Ароматний» одночасно і пряний і освіжаючий. Має загальнозміцнюючі властивості за рахунок входження до складу напою: сумах, райхон та шипшини, які містять значну кількість флавоноїдів, дубильних речовин, що мають Р-вітамінну активність, аскорбінової кислоти, що є синергістам речовин фенольної природи. Настій сумах вносить в композицію терпкість з приємною кислинкою. Райхон придає приємний і неповторний аромат напою. Шиповник придає кисло-солодкий смак і ніжний аромат. 3.5. Математико-статистична обробка результатів досліджень Математико-статистична обробка результатів досліджень здійснена методом регресійно-кореляційного аналізу. Було визначено вхідні параметри, що регулюють екстрагування вітамінна С з шипшини залежно від температури і часу. Вхідні параметри процесу: - τ – тривалість настоювання, год; - Т - температура настоювання, ºС. Вихідна функція: - С – Концентрація вітаміна С, % мг. 56 У загальному вигляді функцію можна представити так: С = f (Т, τ) Загальна схема математичної моделі зображено на рис. 3.20. x1 (Т) у (С ) х2 (τ) ОХТ Рисунок 3.20 – Загальна схема математично-статистичної моделі Побудова плану повного факторного експерименту Для проведення дослідів складають план з відповідними матрицями планування експерименту із вказуванням кількості дослідів та межі зміни факторів. Матриця являє собою перелік варіантів, взятих в даній серії дослідів. В матриці повного факторного експерименту (ПФЕ) досліджувані фактори змінюються лише на двох рівнях: верхньому та нижньому. Кількість дослідів повного факторного експерименту: , де n=2 - кількість вхідних факторів. Кількість дублюючих дослідів m=2. Нормалізація вихідного рівняння регресії, тобто перетворення змінних хі в безрозмірні нормалізовані zi: , де хі - значення фактора на «+»-рівні; х0 - значення фактора на 0-рівні; Δхі - крок варіювання. 57 Рівняння регресії матиме наступний вигляд: . Визначивши, які фактори впливають на процес, визначаються їх рівні варіювання та крок варіювання: Таблиця 3.13 – Вихідні дані Одиниці Крок Верхній Нижній Фактор 0-рівень вимірювання варіювання рівень «+» рівень «-» х1 (Т) ºС 40 20 80 40 х2 (τ) год 2 2 6 2 Матриця повного двофакторного експерименту наведена у табл. 3.8 : Таблиця 3.14 – Матриця повного двофакторного експерименту № z0 z досліду. 1 z2 z1·z2 1 + + + + 2 + + - - 3 + - + - 4 + - - + Результати експериментів і розрахунків наведено в табл.3.15. Таблиця 3.15– Результати досліджень Розрахунки № досліду у1 у2 Відхилення,% 1 10,8 11,2 11,0 0,08 10,85 0,15 58 2 11,4 11,8 11,6 0,08 11,5 0,1 3 10,3 10,1 10,2 0,02 10,35 0,15 4 9,4 9,6 9,5 0,02 9,65 0,15 Перевірка однорідності дисперсій Дисперсія паралельних дослідів кожного рядка матриці плану розраховується за рівнянням: , де m=2 – кількість паралельних дослідів. ; ; ; Найбільше значення max з усіх розрахованих складає: ; Сума дисперсій розраховуємо за формулою: Розраховуємо критерій Кохрена: 59 Примітка: табличне значення критерію Кохрена Gкр, для значень ступеня свободи f1=N=4 та f2=m-1=2-1=1, рівня значущості α=5% становить 0,9065. Отже, дисперсії вихідного параметру в паралельних дослідах є однорідними, тобто отримане рівняння регресії є відтворюваним. Загальна похибка дослідів становить: Розрахунок коефіцієнтів рівняння регресії ; Перевірка значущості коефіцієнтів регресії Дисперсія коефіцієнтів регресії складає: , Відхилення будь-якого коефіцієнту розраховуємо за формулою: 60 , де tT=2,78—табличне значення критерія Стьюдента для ступеню свободи f1= N(m-1) = 4(2-1) = 4 та рівня значущості α=5%. Розрахунок значення критерію Стьюдента для кожного коефіцієнту регресії: ; ; ; . Примітка: tbi > tT, виконання цієї умови дає підставу констатувати значущість відповідного і-го коефіцієнту. В нашому випадку значущими є коефіцієнти b0, b1, b2, b12. Записуємо в остаточному вигляді отримане рівняння регресії першого порядку: Підставляючи значення кожного фактора в отримане рівняння регресії, отримаємо розрахункові значення функції та порівнюємо їх із дослідними значеннями: Перевірка рівняння регресії на адекватність 61 Підставляючи значення кожного фактора в отримане рівняння регресії, отримано розрахункові значення функції, які порівнюються з дослідними значеннями. Перевірка отриманого рівняння регресії на адекватність дійсному процесу: S2зал = 1/2 [(0,15)2 +(0,1)2+(0,15)2+(0,15)2]=0,0775 Розрахунок значення критерію Фішера: Примітка: за таблицями для ступеня свободи f1 = N - l = 4-3 = 1 та f2 = N (m -1) = 4 , рівня значущості α=5%; де l=2—кількість коефіцієнтів в рівнянні регресії, які стоять перед основними факторами, табличне значення критерію Фішера: FT=224,6. Перевірка умови адекватності: Fp < FT= 15,5 < 224,6. Отже, отримане рівняння регресії є адекватним дослідженому процесу, що також доводиться порівнянням дисперсій. 62 ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 4.1. Принципово-технологічна схема виробництва пива Плоди Райхон Цукор вода Приготування вода Миття вода Миття цукрового пар сиропа Т=70ºС Фільтрація холодоагент Заморозка Повітря Сушіння Т-40ºС Подрібнення Приготування настойки 63 вода Фільтрація вода Купажування лимонна кислота Фільтрація Холодоагент Охолодження Т= 2 ºС СО2 Сатурація На розлив Рисунок 4.1. – Принципово-технологічна схема технології безалкогольних напоїв 4.2. Опис апаратурно-технологічної схеми У міру потреби мішки з цукром доставляють на піддонах у виробничий склад сироповарочних відділення, де після зважування на вагах 11 цукор норією 12 зсипають в проміжний бункер 13 для зберігання, а з нього в сироповарильний апарат 14, куди одночасно задають розрахункову кількість води. Для отримання інвертного цукру використовують розчин лимонної кислоти, який подають із збірника 21. Готовий цукровий сироп шестерінчастим насосом 16 направляють на фільтр-вловлювач 15, а потім через теплообмінник 17, де сироп охолоджують до температури 30 ºС насосом , перекачують у збірник сиропу 19. Збірники 21, 22, відповідно з кислотами, настоями, екстрактами, концентратами напоїв. Соки, вина, як правило, зберігають у металевих або виготовлених з нержавіючої сталі збірниках 30. Після відповідної підробки (детерпенізації настоїв, передньо розчинення концентратів в гарячій воді, фільтрування соків на фільтрі 18 і д. т.) насосом (або безпосередньо з тари) складові купажного сиропу задають в збірники-мірники, встановлені на предкупажному майданчику. У міру потреби розрахункова 64 кількість сировини і цукрового сиропу задають в купажний чан 24, звідки після ретельного перемішування готовий купажний сироп, пройшовши фільтр 18 і теплообмінник 17, надходить у збірник-мірник 25 купажного сиропу, звідки потім він надходить на синхронно-змішувальну установку. Вода відбирається із водопроводу і подається в цех водо підготовки, де вона спочатку проходить через пісочний фільтр 2, далі через Na – катіонітову установку 3. Регенерацію Na – катіонітової установки проводять розчином солі, який готують і подають із з збірника 4. Пом’якшена вода через збірник 5 насосом 6 подається на керамічні фільтри 7. Керамічні фільтри 7 сприяють очищенню води тільки від великих часток. При цьому у воді не знижується кількість органічних і неорганічних речовин, вірусів і бактерій. 4.3.Розрахунок продуктів Продуктовий розрахунок. Кількість цукру, фруктових соків, есенцій, яка потрібна для виробництва напоїв, визначаю множенням річного випуску напою на витрату того чи іншого виду сировини на 100 дал цього напою за діючою рецептурою [27;28]. Витрати цукру наведені в таблиці 4.1 Таблиця 4.1- Витрати цукру Напої Цукор на 100 дал напою, кг Ароматний 74,18 Цукор. Витрати цукру на 100 дал кожного напою вказані у табл. 4.1. В рецептурах витрату цукру на напої взято з розрахунку вмісту в ньому 99,86% сухих речовин. У цьому випадку кількість сухих речовин у цукрі становитиме 65 Рослинна сировина. У таблиці 4.2 наведено дані з рецептур про витрату плодів сумаха та шиповника, трави райхон на 100 дал напою. Таблиця 4.2 - Витрати рослинної сировини Витрата, кг Напій Вид настою або на 100 дал есенції напою Плоди Сумах 2,86 Ароматний Плоди Шипшини 5,73 Трава Райхон 1,72 Приготування настойки з плодів сумаха: Настій концентрацією 2% дістанемо: 2,86 = 143 кг = 143 л. Приготування настойки з плодів шипшини: Настій концентрацією 2% дістанемо: 5,73 = 286,5 кг = 286,5 л. Приготування настойки з трави райхон: Настій концентрацією 2,5% дістанемо: 66 1,72 = 68,8 кг = 68,8 л. Загальна кількість настоїв: 143 + 286,5 + 68,8 =498,3 л Лимонна кислота[27;28]. Витрату її розраховують так. За кислотністю напою, встановленою технічними умовами, визначаємо вміст лимонної кислоти в 110 дал напою. Для цього кислотність виражену в мілілітрах нормального розчину NaOH на 100 мл напою, множать на 0,07 (кількість лимонної кислоти в грамах, еквівалентна 1 мл нормального розчину NaOH) і на 10000 (для перерахунку на 100 дал напою). Потім визначаю кількість кислоти, яка вноситься з соковою сировиною. Для цього кількість соку, передбачену рецептурою на 100 дал напою множу на вміст кислоти в соку. Далі визначається кількість кислоти, потрібної для нейтралізації солей твердості води, з якої виготовлено напій. Спочатку розраховую кількість води, що міститься в 100 дал напою : від об’єму напою віднімаємо об’єм, який займають цукор, сік. Об’єми настою, есенції, запашних речовин і барвників через незначну величину у розрахунках до уваги не беруть. За твердістю використовуваної води знаходимо кількість лимонної кислоти, яка потрібна для нейтралізації солей твердості в 100 дал води. Знаючи кількість кислоти, яка вводиться в напій з соком, і кислоти, потрібної для нейтралізації солей води обчислюю витрату її на 100 дал напою: до кількості кислоти, яка повинна міститись у напої, додається кількість кислоти, яка потрібна для нейтралізації солей води, і віднімається кількість кислоти, яка вводиться з соком. В 100 дал напою Ароматний кислотністю 2,0 мл нормального NaOH повинно міститися лимонної кислоти: 67 2,0.0,07.10000 = 1400 г. Кількість води в 100 дал напою: 1000 - =952,52 л, Де 74,18 – кількість цукру, кг; 99,86 – вміст сухих речовин в цукрі, %; 1,56 – маса 1 л цукру. При твердості води 0,5 ммоль/л на нейтралізацію солей потрібно буде 31,7 г лимонної кислоти на 100 дал, а на 952,52 л відповідно: 952,52 = 30,20г. На 100 дал напою треба додати лимонної кислоти : 1400+30,20=1430,20 г, або у перерахунку на товарну кислоту, що містить 90,5% сухих речовин: 1430,20 = 1580,33 г. Таблиця 4.3 - Вихідні величини для розрахунку і розрахункові дані потрібної кількості 100%-ї лимонної кислоти для напою Напій Кількість Кількість лимонної кислоти, г Витрати напою,мл На 100 дал напою Потрібна лимонної кислоти 68 нормальн для На 100 дал, г ого NaOH нейтраліза на 100 мл ції води Ароматний 2,0 1400 30,20 1430,20 Вуглекислий газ[27;28]. За рецептурою, витрата зрідженого вуглекислого газу становить: Для напою «Ароматний» 4,0 кг на 100 дал. Визначення кількості проміжних продуктів і води Цукровий сироп. Умовимося, що для усього асортименту напою готуватиметься білий інвертний сироп концентрацією 65 % від маси. Витрата цукру для приготування сиропу за розрахунком становить 74,18 кг або 74,076 кг сухих речовин. Цукрового сиропу концентрацією 65% дістанемо: 74,18 = 114,123 кг, або = 85,52 л, де 1,3190 – густина цукрового сиропу концентрацією 65% Визначаємо вміст сухих речовин в сиропі: 85,52 ·0,65 = 55,59 кг 69 Умовимось, що у процесі варіння і транспортування сиропу витрачається 1,0% сухих речовин, що становить 55,59 = 0,56 кг. Для варіння сиропу буде потрібно води (враховуємо 10% на випаровування): 85,52 =96,13 кг. При цьому не береться вода, яка вводиться з цукром і лимонною кислотою. Розчин лимонної кислоти[27;28]. З лимонної кислоти готують 50%-й розчин. В розрахунковій кількості лимонної кислоти (1430,20 г) міститься 1580,33г сухих речовин. Маса робочого розчину: 1580,33 = 3161г = 3,161 кг, а об’єм: = 2,590 л, де 1,2204 – густина 50%-го розчину. Витрата води для приготування робочого розчину кислоти: 3,161 -1,430,20= 1,730,8 кг або л. 70 Купажний сироп[27;28]. Визначаємо кількість купаного сиропу для всього асортименту газованих напоїв. Кількість продуктів, які надходять в купаж для газованих напоїв, наведено в табл. 4.4. Таблиця 4.4 - Кількість продуктів, які надходять в купаж для газованих напоїв Продукт Кількість продукту, л Сухих речовин, кг Цукровий сироп 85,52 55,59 Настій 498,3 10,8 Розчин лимонної 2,590 1,295 кислоти Всього 586,41 67,685 Витрати купаного сиропу і сухих речовин під час купажування і фільтрації беремо 1% від усієї кількості сиропу становить: 586,41.0,01=5,87л, 67,685.0,01= 0,677кг. Тоді об’єм купажного сиропу буде: 586,41-5,87=580,54л. Сухих речовин у купажному сиропі залишиться: 67,685-0,677= 67,008кг. 71 Газована вода. Кількість її визначають як різницю між об’ємами напоїв і купажного сиропу: 1000-586,41= 413,59 л або 0,414 м3 Враховуючи 10% втрат при сатурації і розливанні, газованої води буде потрібно 0,414 = 0,46 м3 Газовані напої. Втрати газованих напоїв під час розливання беремо 2,5%. У цьому випадку втрата сухих речовин становитиме: 67,008 = 1,68 кг Сухих речовин у напоях залишиться: 67,008-1,68=65,328 кг. Визначення втрат сухих речовин[27;28]. У виробництво надходить сухих речовин: 67,685+0,56 =68,246 кг, 72 де перша складова частина – сухі речовини, які надійшли в купаж газованих напоїв, а друга – втрати сухих речовин під час варіння сиропу. Втрати сухих речовин визначають як різницю між кількістю сухих речовин, що надійшли у виробництво, і кількістю сухих речовин, які залишились у напоях: 68,246 - 65,328 = 2,928 кг, Що у процентах до сухих речовин, які надійшли у виробництво, становитиме: =4,3%. Рецептурами для напоїв передбачена втрата сухих речовин 4,3%. Складання зведеної таблиці розрахунку продуктів[27;28]. Розрахункові кількості сировини, проміжних продуктів подано у табл. 4.5 Таблиця 4.5 - Зведена таблиця розрахунку продуктів Продукт Одиниця Кількість вимірювання Сировина Цукор кг 74,18 Плоди сумаха кг 2,86 Плоди шипшини кг 5,73 Трава райхон кг 1,72 Лимонна кислота кг 1,408 Вуглекислота кг 4 Вода м3 Проміжні продукти Цукровий сироп л 85,52 73 Розчин лимонної л 2,590 кислоти Настій л 498,3 Купажний сироп л 586,41 Газована вода л 460 4.4. Розрахунок економічної ефективності Потреба в сировині , матеріалах, паливі та енергії Потреба в сировині і матеріалах на виробництво окремих груп напоїв розраховується на основі даних розрахунку продуктів [розділ 4.3, табл.4.5]. Таблиця 4.6- Сировина та матеріали «Холодок» Цукор кг 74,18 28 2077,04 Плоди сумаха кг 2,86 400 1144 Плоди шипшини кг 5,73 240 1375,2 Трава райхон кг 1,72 200 344 Лимонна кислота кг 1,408 65 91,52 СО2 кг 4,0 20 80 Всього: - - - 5111,76 Транспортно- - - - 398,72 заготівельні витрати (7,8 %) Всього 5510,48 Витрати на 1 л напою складає: 5510,48/1000 = 5,51 грн. 74 Назва сировини Одиниця виміру Норма витрат на 100 дал Оптово- відпускна ціна, грн Затрати на 1 дал Розрахунки вартості електроенергії, води та пари Дані про витрати пари, електроенергії та води беремо з нормів технологічного проектування заводів (цехів) безалкогольних напоїв [25]. Таблиця 4.7 - Розрахунок вартості палива та енергії Види енергії Одиниця Норма Ціна , Сума , виміру витрат на грн. грн. 1000 дал Пар т 2,5 70 175 Електроенергія кВат·год 450 3,6 1620 Вода для технічних та побутових цілей м3 55,65 20,0 1113 Холод Тис.ккал 400 5,5 2200 Повітря м3 300 4,3 1290 Разом 6398 Витрати палива і енергії на 1 дал напоїв – 6398/1000 = 6,40 грн , Собівартість напою по 2 статтям витрат станове: 5,51+6,4 = 11,91 грн. ГЛАВА 5.ОХОРОНА ПРАЦІ ПІД ЧАС ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ 5.1. Нормативні параметри освітленості рабочих місць Для забезпечення сприятливих метеорологічних умов в робочих зонах виробничих приміщень здійснюють комплекс заходів, основними з яких є: -вдосконалення технологічних процесів і обладнання, пов'язаних зі значним тепло-і вологовиділення; -забезпечення ретельної герметизації; -механізація важких робіт на навантаження та розвантаження, в промислових печах, топках сушарок і парових котлів, в кузнях, ливарних цехах і ін .; -захист від джерел надлишкового тепла за допомогою теплоізоляції поверхонь печей, сушарок, апаратів, труб та інших джерел тепла; 75 - облаштування природною і механічною вентиляції, повітряного душирования, повітряно-теплових завіс, підігрів припливного зовнішнього повітря в холодний період року, кондиціювання повітря, раціональне опалення, рециркуляція Обезпилення повітря для усунення вакууму і підвищення температури в приміщеннях в холодний період року; -організація раціонального питного режиму в цехах з великим виділенням тепла, забезпечення робочих цих цехів підсоленою газованою водою (вміст кухонної солі до 0,5%); -забезпечення раціональної спецодягом та засобами індивідуального захисту працюючих в гарячих цехах, а також в неопалюваних приміщеннях. У виробничому корпусі, допоміжних і адміністративно-побутових приміщеннях підприємства застосовується природне і штучне освітлення, т. Е. Передбачено робоче та аварійне освітлення. В денний час застосовується комбінована система природного освітлення, тобто. [21] Нормативні параметри освітленості рабочих місць в залежності від розряду зорових робіт вказані в таблиці 5.1 . Таблица 5.1 - Характеристика освітленості робочого місця Природнє освітлення Штучне Найменування Розряд Коефіцієнт освітлення робочого місця зорових Система природнього робіт освітлення освітлення, Нормованне % освітлення, лк Цех розливу III Одностороннє бокове 1,0 200 Сироповарочне, Одностороннє купажне відділення IV бокове 1,0 150-200 Склади пустої посуди і готової продукції IV - - - Нормою у виробничих цехах являється рівень шуму 80-85 дБ. [21] 5.2. Аналіз умов праці та оцінка безпеки в надзвичайних ситуаціях 76 Мікроклімат - це метеорологічні умови приміщень, які визначаються діючими на організм людини поєднаннями температури, відносної вологості, швидкості руху повітря, а також температурою поверхонь, огороджувальних конструкцій, технологічного обладнання та інтенсивністю теплового опромінення, (Вт/м2), ультрафіолетовим опроміненням. [21] Встановлено Санітарні правила і норми для запобігання несприятливого впливу мікроклімату робочих місць, виробничих приміщень на самопочуття, функціональний стан, працездатність і здоров'я людини. Санітарні правила встановлюють гігієнічні вимоги до показників мікроклімату робочих місць, виробничих приміщень[20]. Показниками, що характеризують мікроклімат у виробничих приміщеннях, є : - температура повітря; - температура поверхонь; - відносна вологість повітря; - швидкість руху повітря; - інтенсивність теплового опромінення Показники, що характеризують мікроклімат на робочих місцях, поділяються за категоріями проведених робіт (Іа, Іб, IIа, IIб, III) і представлені в таблиці 5.2 Таблиця 5.2 – Оптимальні показники мікроклімату на рабочих місцях виробничих приміщень Катег Оптимальні нормативні параметри метеоумови орія Температура, 0С Вологі Швидкість руху Відділення важко Теплий Холодний і сть, % повітря (хол і сті період перехідний пер/тепл), м/с робот період Сироповарочне, купажне, розлив IIа 20-22 19-21 60-40 0,2/0,3 склади пустої посуди і готової продукції IIб 17-19 20-22 60-40 0,2/0,4 Таблица 5.3 - Оцінка джерела шуму 77 Найменовання цеху Джерело шуму Рівень Загальний Міри захисту від шуму (кількість, шт) звукового рівень тиску, дБА шуму в цеху, дБА Сироповарочне Акустична обробка відділення Вентилятор приміщення (наявність аспираційний 78 82,8 звукоізолюючих Норія 80 83,0 огороджень з бетону, Эл. двигун 93 96,0 залізобетону, скла) Машине відділення Дерев'яних полотен купажного цеху Насос 94 101,0 для виготовлення дверей). Балансування частот Цех розливу Розливочно- електромашин (ротор, укупорочний автомат 95 підшипники). Пляшкомийні машина 93 97,5 Етикетувальний автомат 90 пластинчастий транспортер 88 Видувна машина 102 102 Основними небезпечними і шкідливими виробничими факторами є [21]: - підвищене значення напруги (технологічне обладнання на підприємстві працює при напрузі 380 В); - підвищена температура (t = 30-32˚С) повітря робочої зони; - підвищений робочий тиск фільтр-преса (0,4МПа); - підвищений вміст діоксиду вуглецю (більше 20 мг / м3) (станція газифікації). 5.3. Правила техніки безпеки під час виконання лабораторних робіт[17] 1. До роботи в лабораторії допускаються студенти тільки після вивчення правил техніки безпеки і пожежної безпеки та інструктажу, що його проводить викладач. 2.Перед початком кожної роботи студент повинен уважно прочитати відповідну методику і під час виконання роботи без дозволу викладача не відхилятись від техніки її виконання. У процесі проведення аналізів потрібно бути 78 уважним, обережним, всі операції проводити акуратно, не поспішаючи. Спеціальний одяг – білий халат. 3.Рекомендується працювати стоячи. Сидячи дозволяється виконувати роботи, не пов'язані з небезпекою спалахування, вибуху і розбризкування рідини. 4.Переносячи тиглі, гарячі колби і склянки, необхідно підкладати під їх дно азбестову прокладку. Тиглі слід підтримувати щипцями. 5.Під час перегонки рідин потрібно безперервно стежити за станом холодильника, регулюючи подавання холодної води. 6.Всі електричні прилади студенти можуть вмикати і вимикати лише з дозволу викладача або лаборанта. Категорично забороняється залишати діючі прилади без нагляду. 7. Роботи, пов'язані з утворенням летких речовин, з випарюванням і кип'ятінням розчинів, використанням діетилового і петролейного ефірів, льодяної оцтової кислоти та інших розчинників, необхідно виконувати тільки під витяжкою. 8.Концентровані чи розведені кислоти і гідроксиди лужних металів слід відбирати спеціальною піпеткою або гумовою грушею. Під час розведення концентрованої сірчаної кислоти, що супроводжуються виділенням тепла, потрібно використовувати тільки тонкостінний хімічний посуд із скла або фарфору. 9.Під час роботи у витяжній шафі з метою ефективної вентиляції потрібно підняти дверцята шафи на1/3–1/4 висоти. Після закінчення роботи дверцята треба щільно зачинити. Правила роботи зі скляним посудом. [17] Лабораторний посуд(прилади, склянки, колби і т.ін.) потребує обережного ставлення. Під час перемішування рідини у посудині скляною паличкою потрібно запобігати ударам по стінках посудини. Не можна нагрівати хімічний посуд на вогні без азбестової сітки. Товстостінний посуд не витримує нагрівання, тому в 79 нього не можна наливати гарячу рідину, попередньо не обполоснувши нею його стінки і дно. Правила роботи з головними реактивами. [17] Працюючи в лабораторії, слід знати основні властивості реактивів, особливо ступінь їх шкідливості та здатність до утворення вибухо- і вогненебезпечних сумішей з іншими реактивами. На всіх склянках з реактивами обов'язково повинні бути етикетки. Якщо на склянці з реактивом етикетка відсутня, користовуватися останнім не можна . З ацетоном, етиловим та петролейним ефірами та інш вогненебезпечними речовинами потрібно працювати осторонь від ,вогню сильно нагрітих предметів, увімкнених електронагрівальних приладів, витяжної шафи. Легкозаймисті речовини не можна нагрівати на відкри електроплитках або пальниках. Розлиту вогненебезпечну рідину належить засипати піском або накрити листом азбесту. З речовинами, що легко займаються і виділяють леткі, отруйні, кислі пари, а також неприємні запахи, потрібно працювати тільки у витяжній шафі. Під час проведення роботи у витяжній шафі голова і корпус тіла студента повинні залишатися поза шафою; спостерігати за роботою слід через скло спущеної стулки. Заходи безпеки під час роботи з хімічними реактивами[17] Перш ніж приступити до роботи, необхідно добре вивчити правила поводження з отрутами, кислотами, лугами і газами. Усі роботи, супроводжувані виділенням шкідливих газів і пари, проводять у витяжній шафі. Неприпустимо всмоктувати через піпетку ротом кислоти, луги, розчини отрут, аміак та інші речовини. Для цієї мети використовують бюретки і піпетки з гумовими грушами. Забороняється лити воду в концентровану кислоту. Кислоту додають у воду по стінці посудини невеликими порціями, охолоджуючи посудину 80 в холодній воді. З концентрованою соляною кислотою працюють у витяжній шафі. Усі роботи з пальниками (спалювання, підігрівання й ін.) проводять лише на столах, виготовлених з вогнестійких матеріалів. Шматочки кристалічного гідроксиду натрію подрібнюють у витяжній шафі в закритій ступці розтиранням товкачиком. Працювати при цьому необхідно в захисних окулярах. Отруйні речовини набирають ложечкою чи пінцетом і зважують лише в посудині. Посуд, у якому містилися кислоти, луги й інші хімічні речовини, ретельно промивають для уникнення отруйних парів. Ртуть, що потрапила на підлогу, збирають піпеткою із гумовою грушею. Їсти в приміщенні, де проводяться роботи з отруйними речовинами, заборонено! Кислоту чи луг, що потрапили на шкіру, змивають великою кількістю води. Відпрацьовані рідини (кислі води, гідроксиди лужних металів, кислоти та ін.) дозволяється зливати в каналізацію лише після нейтралізації. Попередньо їх треба злити в скляний посуд з відповідною етикеткою. Категорично забороняється зливати в каналізацію відпрацьовані органічні розчинники, включаючи розчинники, які змішуються з водою. Ці розчинники також потрібно зливати у спеціальний посуд. Розлиті кислоти та луги необхідно негайно нейтралізувати, а потім добре змити водою. Для нейтралізації лугів застосовують розчини борної або8 %-ної оцтової кислоти, для нейтралізації кислот– 5 %-ний розчин питної соди. Хромову суміш, застосовувану для миття посуду, та інші міцні розчини не можна всмоктувати піпеткою та виливати в раковину. Перша допомога у разі нещасного випадку. [17] Нещасні випадки в лабораторії можуть бути спричинені термічними або хімічними опіками, пораненнями та отруєннями. Для надання першої допомоги в 81 лабораторії повинна бути аптечка. У всіх випадках отруєння хімікатами необхідно негайно викликати лікаря або відправити потерпілого до медпункту. У разі поранення склом з рани виймають скалки, змащують рану йодом та забинтовують. ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ В Україні останнім часом безалкогольна промисловість набула стрімкого розвитку. Особливою популярністю користуються напої на основі натуральної сировини. Такі напої мають достатню кількість добового рациона біологічно активних речовин, і відносяться до функціональних напоїв. В магістерській роботі було проаналізовано рослинну сировину (плоди сумаха та шипшини, траву райхон(базилік) і розроблено рецептуру безалкогольного напою «Ароматний». За вітамінним складом рослинної сировини: у Шипшини високий вміст вітаміну А(434 мкг), що складає 43% добової потреби для організму людини і вітаміну С(650 мг) – 929% добової потреби. 82 Вітамін А відіграє важливу роль для організму людини, а саме покращує зір, та зміцнює імунітет. Має антиоксидантні властивості. Антиоксиданти — це речовини, що можуть захистити клітини від дії вільних радикалів. Вітамін С – це водорозчинний вітамін. Антиоксидант, бере участь в різних обмінних процесах, підвищує здатність організму протистояти стресам. Цінність аскорбінової кислоти ще й в тому, що вона продовжує молодість і красу шкіри, волосся. Нестача вітаміну С призводить до різкого зниження опору організму різним вірусам та інфекціям. Райхон-фіолетовий (базилік) містить 415 мкг вітаміну К, що складає 340% добової потреби для організму людини. Вітамін K необхідний для згортання білків крові. Згортання крові — це процес, який запобігає надмірній кровотечі при пошкодженні шкіри та кровоносних судин. Як наслідок, дефіцит вітаміну К або фактори згортання крові призводить до легкої кровотечі з носа, шкіри або рани, яка може бути тривалою і яку важко зупинити. Також визначили оптимальні параметри екстрагування БАР з рослинної сировини при приготуванні настойок. З підвищенням температури від 40 до 80 ºС, та збільшенням часу екстрагування, вміст БАР в настойках значно підвищується. Але при температурі понад 60 ºС, знижується вміст вітаміну С, це обумовлено тим, що вітамін С не стійкий до високих температур. Вітамін В2 - термолабільний тому його концентрація незалежно від температури підвищується. Рибофлавін (також відомий як вітамін B2 або лактофлавін) – дуже важливий для здоров’я та життєдіяльності людини, один з групи В, який, як і багато інших, є водорозчинним. Природним чином він присутній в деяких продуктах харчування, а також доступний як дієтична добавка. Його називають «вітаміном краси» за властивості впливати на стан волосся та шкіри. Рибофлавін мононуклеотід відіграє важливу роль в метаболізмі, допомагає тілу переробляти білки, жири та вуглеводи, а також забезпечує кисень, 83 необхідний для вироблення енергії. Завдяки йому вуглеводи з їжі перетворюються в аденозинтрифосфат (АТФ), що виробляє енергію для накопичення в м'язах. Щодо розробленої рецептури напою «Ароматний» отримали одночасно і пряний і освіжаючий аромат. Має загальнозміцнюючі властивості за рахунок входження до складу напою: сумах, райхон та шипшини, які містять значну кількість флавоноїдів, дубильних речовин, що мають Р-вітамінну активність, аскорбінової кислоти, що є синергістам речовин фенольної природи. Настій сумах вносить в композицію терпкість з приємною кислинкою. Райхон придає приємний і неповторний аромат напою. Шиповник придає кисло-солодкий смак і ніжний аромат. ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 1. Ануфрієнко А.В. Використання нетрадиційної сировини в технології виробництва функціональних напоїв / А.В. Ануфрієнко ; наук. кер. Т.Ю. Суткович // Збірник наукових праць молодих учених, аспірантів та студентів / Одес. нац. акад. харч. технологій; гол. ред. Б.В. Єгоров, заст. гол. ред. Л.В. Капрельянц, Н.М. Поварова, відп. ред. Г.М. Станкевич. – Одеса: ОНАХТ, 2016. – с. 181–183 : – Бібліогр.: 5 назв 2. Дібровська Н.В. Технологія холодних напоїв із дикорослою сировиною оздоровчого призначення. Вісник Національного університету ХПІ. Серія: Нові рішення у сучасних технологіях. 2012. No 26. С. 164–168. 84 3. Домарецький В. Лікувально-профілактичні властивості чорноплідної горобини / В. Домашевський, А. Мелетьєв та ін. // Харчова і переробна промисловість. – 2000. – № 1. – С. 15. 4. Домарецький В. Производство концентратов, экстрактов и безалкогольных напитков. Справочник. – К.: Урожай,1990. – 248 с. 5. Драчева Л. В. Пищевые и биологически активные добавки для здоровья горожан // Л. В. Драчева // Пищевая промышленность. – 2002. – № 1. – С. 92 – 93. 6. ДСТУ 4069:2016 Напої безалкогольні. Загальні технічні умови. Зміна № 1 7. ДСТУ 4623:2006 "Цукор білий. Технічні умови" . 8. ДСТУ 8593:2015 Консерви. Соки та сокові продукти. Морси. Загальні технічні умови. 9. ДСТУ 7525:2014 Вода питна. Вимоги та методи контролювання якості. 10. ДСТУ 3845-99 Барвники натуральні харчові. Технічні умови. 11. ДСТУ 7545:2014 Колер для лікеро-горілчаного виробництва. Технічні умови. 12. ДСанПіН 2.2.4-171-10 (ДСанПіН 2.2.4-400-10). Гігієнічні вимоги до води питної, призначеноїдляспоживаннялюдиною. 13. Інноваційні технології продуктів бродіння і виноробства: підруч. / С.В. Іванов, В.А. Домарецький, В.Л. Прибильський та ін.; за заг. ред. д-ра хім. наук, проф. С.В. Іванова. – К.: НУХТ, 2012. – 487 с. 14. Лапицька Н. В. Технологія напоїв, екстрактів та концентратів. Навчальний посібник. Чернігів: НУЧK імені Т.Г. Шевченка, 2021. 217 с. 15. Лікувально-профілактичні властивості чорноплідної горобини / В. Домарецький, А. Мелетьєв, В. Прибильський, Н. Касіянчук (Н. Осіпчук), С. Осіпчук // Харчова і переробна промисловість. – 2000, №1. – с.15. 85 16. Мелетьєв А.Є., Тодосійчук С.Р, Кошова В.М. Технохімічний контроль солоду, пива та безалкогольних напоїв: Підручник для студентів вищих навчальних закладів. – Вінниця, "Нова книга", 2007. – 392 с. 17. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт для студентів напряму 6.051701 «Харчові технології та інженерія» денної та заочної форм навчання. Частина 1,2 [Електронний ресурс]/Укл.: доц.Нагурна Н.А., ст.вик.Чепурна О.Л., ст.вик ЯременкоТ.Г. 18. Одарченко Д.М. Заморожені напівфабрикати з дикорослих ягід:монографія / Д.М.Одарченко, А.І.Кудряшов, А.О.Бабіч. – Х.:УДУХТ, 2014 – 181 с. 19. Орлова Н. Я. Продовольчі товари. Фрукти, ягоди, овочі, гриби та продукти їхньої переробки : підручник. – 2-е вид., переробл. та допов. / Н. Я. Орлова, П. Х. Пономарьов. – К. : Київ. нац. торг.-екон. ун-т, 2007. – 416 с. 20. Осіпчук Н.В., Домарецький В.А., Мелетьєв А.Є. Удосконалення технології напоїв і продуктів профілактичного призначення із чорноплідної горобини // Наукові праці УДУХТ. – К.: УДУХТ. – 2001. - №10.- с.12-13 21. Основи охорони праці: підручник / [Під ред. М.П. Купчика, М.П. Гандзюка.] – К., Основа, 2000 – 409 с. 22. Спиртовані соки з горобини / Н. Осіпчук, Н.Левітіна, М. Грицюк, Л. Карабанова, С. Осіпчук // Харчова і переробна промисловість. – 2000, листопадгрудень. – С. 11 23. Стеблюк М.І. Цивільна оборона: Підручник – К.:Знання, 2006. – 487 с. 24. Технологія безалкогольних напоїв: Підруч. / В.Л.Прибильський, З.М.Романова, В.М.Сидор та ін./ За ред. докт. техн. наук проф. В.Л.Прибильського. – К.: НУХТ, 2014. – 364 с. 25. Технологическое проектирование солодовенных и безалкогольных заводов: Учебное пособие для студентов вузов /П.В. Колотуша, В.А. Домарецкий, Н.А. Емельянова и др. – К.: Вища шк., 1987. – 256 с. 86 26. Технологічні облік і звітність у виробництві солоду, пива та безалкогольних напоїв: Навчальний посібник / В.А. Домарецький, А.Є. Мелетьєв, М.О. Денисов та ін. – К.: Фірма Інкос, 2005. – 191 с. 27. Технология солоду, пива та безалкогольних напоїв у задачах і прикладах: Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів / А.Є. Мелетьев, В.А. Домарецкий, С.Р. Тодосійчук, А.М. Куц та ін. – К.: НУХТ, 2007.– 256 с. 28. Технологические расчеты бродильных производств / М.М. Коробов, В.А. Маринченко, А.Е. Мелетьев и др. – К.: Техніка, 1974. – 300 с. 29. Формазюк В. И. Энциклопедия пищевых лекарственных растений : культурные и дикорастущие растения в практической медицине В. И. Формазюк. – К. : А.С.К., – 2003. – 792 с. 30. Хомич Г. П. Використання дикорослої сировини для забезпечення харчової продукції БАР : монографія / Г. П. Хомич, Н. І. Ткач ; Полтавський ун-т споживчої кооперації України, каф. Технології та організації харчових виробництв. – Полтава : ПУСКУ, 2009. – 159 с. 31. Пшеничний, М.С., Куриленко, Ю.М. Екстракти кореня солодки у виробни-цтві функціональних напоїв. Матеріали першої міжнародної науково- практичної конференції «Інтеграційні та інноваційні напрями розвитку харчової індустрії». Том І. Вид. ФОП Гордієнко Є.І., Черкаси, 2017. С. 102–104 32. Бондарчук, З., Куриленко, Ю., Андронович Г. Використання рослинної сировини як комплекс біологічно активних речовин для напоїв функціонального призначення. Інновації та технології в сфері послуг і харчування, 2022. No 2(6), 38–43. 33. García-Risco, M.R., Mouhid, L., Salas-Pérez, L., López-Padilla, A., Santoyo, S., Jaime, L., Fornari, T. Biological activities of Asteraceae (Achillea millefolium and Calendula officinalis) and Lamiaceae (Melissa officinalis and Origanum majorana) plant extracts. Plant foods for human nutrition, 2017. Vol. 72, 96–102. 87 34. Nunes MA, Rodrigues F, Alves RC, Oliveira MBPP. Herbal products containing Hibiscus sabdariffa L., Crataegus spp., and Panax spp.: Labeling and safety concerns, Food Research International, 2017. 100(Pt 1):529-540. doi: 10.1016/j.foodres.2017.07.031. 35. 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. 36. Habschied, K., Nišević, J., Krstanović, V., Lončarić, A., Valek Lendić, K., Mastanjević, K. Formulation of a Wort-Based Beverage with the Addition of Chokeberry (Aronia melanocarpa) Juice and Mint Essential Oil. Applied Sciences, 2023. Vol. 13(4), 2334. 37. Teneva, D., Pencheva, D., Petrova, A., Ognyanov, M., Georgiev, Y., Denev, P. Addition of medicinal plants increases antioxidant activity, color, and anthocyanin stability of black chokeberry (Aronia melanocarpa) functional beverages. Plants, 2022. Vol. 11(3), 243. 38. Maleš, I., Pedisić, S., Zorić, Z., Elez-Garofulić, I., Repajić, M., You, L., Dragović-Uzelac, V. The medicinal and aromatic plants as ingredients in functional beverage production. Journal of Functional Foods, 2022. Vol. 96, 105210. 39. Довженко, І.С., Чепурна, О.Л. Удосконалення технології безалкоголь- них напоїв з використанням нетрадиційної сировини. Матеріали четвертої міжнародної науково-практичної конференції «Інтеграційні та інноваційні на- прями розвитку харчової індустрії». Вид. ФОП Гордієнко Є.І., Черкаси, 2020. С. 139. 40. Детальніше: https://fitomarket.com.ua/ua/fitoblog/vitamin-v2-biologichna- rol-v-organizmi-ljudini 88 ДОДАТКИ УДК663.86.054.2 ІННОВАЦІЙНІ АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ НЕТРАДИЦІЙНОЇ СИРОВИНИ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА БЕЗАЛКОГОЛЬНИХ НАПОЇВ Коваленко Л.І., студентка групи МТБВ-203 кафедри харчових технологій Бондарчук З.В.., к.т.н., доцент кафедри харчових технологій Черкаський державний технологічний університет В Україні останнім часом безалкогольна промисловість набула стрімкого розвитку. Особливою популярністю користуються напої на основі натуральної сировини. Такі напої мають достатню кількість добового рациона біологічно активних речовин, і відносяться до функціональних напоїв. 89 В магістерській роботі було проаналізовано рослинну сировину (плоди сумаха та шипшини, траву райхон(базилік) і розроблено рецептуру безалкогольного напою «Ароматний». За вітамінним складом рослинної сировини: У Шипшини високий вміст вітаміну А(434 мкг), що складає 43% добової потреби для організму людини і вітаміну С(650 мг) – 929% добової потреби. Вітамін А відіграє важливу роль для організму людини, а саме покращує зір, та зміцнює імунітет. Має антиоксидантні властивості. Антиоксиданти — це речовини, що можуть захистити клітини від дії вільних радикалів. Вітамін С – це водорозчинний вітамін. Антиоксидант, бере участь в різних обмінних процесах, підвищує здатність організму протистояти стресам. Цінність аскорбінової кислоти ще й в тому, що вона продовжує молодість і красу шкіри, волосся. Нестача вітаміну С призводить до різкого зниження опору організму різним вірусам та інфекціям. Райхон-фіолетовий (базилік) містить 415 мкг вітаміну К, що складає 340% добової потреби для організму людини. Вітамін K необхідний для згортання білків крові. Згортання крові — це процес, який запобігає надмірній кровотечі при пошкодженні шкіри та кровоносних судин. Як наслідок, дефіцит вітаміну К або фактори згортання крові призводить до легкої кровотечі з носа, шкіри або рани, яка може бути тривалою і яку важко зупинити. Також визначили оптимальні параметри екстрагування БАР з рослинної сировини при приготуванні настойок. З підвищенням температури від 40 до 80 ºС, та збільшенням часу екстрагування, вміст БАР в настойках значно підвищується. Але при температурі понад 60 ºС, знижується вміст вітаміну С, це обумовлено тим, що вітамін С не стійкий до високих температур. Вітамін В2 - термолабільний тому його концентрація незалежно від температури підвищується. Рибофлавін (також відомий як вітамін B2 або лактофлавін) – дуже важливий для здоров’я та життєдіяльності людини, один з групи В, який, як і багато інших, є водорозчинним. Природним чином він присутній в деяких продуктах харчування, а також доступний як дієтична добавка. Його називають «вітаміном краси» за властивості впливати на стан волосся та шкіри. Рибофлавін мононуклеотід відіграє важливу роль в метаболізмі, допомагає тілу переробляти білки, жири та вуглеводи, а також забезпечує кисень, необхідний для вироблення енергії. Завдяки йому вуглеводи з їжі перетворюються в аденозинтрифосфат (АТФ), що виробляє енергію для накопичення в м'язах. Щодо розробленої рецептури напою «Ароматний» отримали одночасно і пряний і освіжаючий аромат. Має загальнозміцнюючі властивості за рахунок входження до складу напою: сумах, райхон та шипшини, які містять значну кількість флавоноїдів, дубильних речовин, що мають Р-вітамінну активність, аскорбінової кислоти, що є 90 синергістам речовин фенольної природи. Настій сумах вносить в композицію терпкість з приємною кислинкою. Райхон придає приємний і неповторний аромат напою. Шиповник придає кисло-солодкий смак і ніжний аромат. Список використаної літератури: 1. Інноваційні технології продуктів бродіння і виноробства: підруч. / С.В. Іванов, В.А. Домарецький, В.Л. Прибильський та ін.; за заг. ред. д-ра хім. наук, проф. С.В. Іванова. – К.: НУХТ, 2012. – 487 с. 2. Лапицька Н. В. Технологія напоїв, екстрактів та концентратів. Навчальний посібник. Чернігів: НУЧK імені Т.Г. Шевченка, 2021. 217 с. 91