Биологически активные продукты переработки плодов мандарина
А. А. Емельянов, К.А. Емельянов, Е.А. Кузнецова
Госуниверситет-УНПК, г. Орел
Ключевые слова: плод мандарина, мякоть, кожура, сок прямого отжима, вакуумное выпаривание, концентрированный сок, природная вода, конвективная сушка, физико-химический состав.
Плоды мандарина широко применяются для изготовления фруктовых соков, компотов, салатов, различных сладких блюд, печенья, соусов, рыбы, птицы и др. Кожуру мандарина используют в пищевой промышленности и при приготовлении различных лекарственных препаратов, настоев, сиропов, экстрактов. Мандарин содержит сахара, пищевые волокна, пектиновые вещества, органические кислоты, β-каротин, витамины B1, B2, P, C, D, K, макро- и микроэлементы [1]. Мандарины являются ценным диетическим продуктом, повышающим аппетит, улучшающим обменные процессы, обладающим общеукрепляющим, фитонцидным и антисептическим действием. Кожура содержит эфирное масло, органические кислоты, флавоноиды, β-каротин, витамины С и Р, оказывает общеукрепляющее, успокаивающее и противоастматическое действие, способствует снижению уровня сахара в крови.
Плоды мандарина могут быть переработаны с получением
биологически активных продуктов. Используя ресурсосберегающую
переработку [2], основанную на фракционировании сырья, можно получить
обезвоженный сок, природную воду и пищевые волокна мандарина. В основе
переработки лежит вакуумное выпаривание сока прямого отжима при
температуре до 50 ○С. Использование пониженных температур минимизирует
потери биологической ценности при переработке. Выпаривание концентрирует
сок, повышая содержание биологически активных веществ в нем до величин,
определяющих концентрированный сок в качестве физиологически
функционального пищевого ингредиента. Вакуумное выпаривание позволяет
сохранять основную массу природной воды, представляющую собой
межклеточную влагу исходного сырья и обладающую всем спектром его
биологически активных веществ.
Наличие различных по свойствам
продуктов переработки дает возможность определить их пищевую ценность.
Зная выход и пищевую ценность каждой фракции, можно установить
закономерности распределения биологически активных элементов между ними и
определить возможность использования продуктов переработки в качестве
физиологически функциональных пищевых ингредиентов.
С целью получения
биологически активных пищевых ингредиентов и выявления закономерностей
их распределения между фракциями осуществлена ресурсосберегающая
переработка плодов мандарина с получением обезвоженного сока, природной
воды и порошков выжимок мякоти и кожуры и исследована пищевая ценность
продуктов переработки.
В экспериментах использованы плоды мандаринов
Абхазии и Марокко. Предварительно подготовленные плоды очищали от
кожуры. Мякоть, выход которой от массы плода составил 70 %, физически
отжимали с получением сока прямого отжима (50 %) и выжимок (20 %).
Кожуру (30 %) и выжимки сушили в конвективной сушилке при температуре до
50 ○С с последующим размельчением в порошок, выход которого составил,
%: кожура – 7, выжимки мякоти – 4. Потери влаги в процессе конвективной
сушки составили, %: кожура – 23, выжимки мякоти – 16.
Сок прямого
отжима выпаривали в вакууме при температуре до 50 ○С, при этом выход
природной воды составил 37 %, концентрированного сока – 13 %. Природная
вода представляла собой чистую прозрачную приятную на вкус воду с ярко
выраженным ароматом мандарина. Концентрированный сок досушивали в
конвективной сушилке с получением пастообразного продукта (10 %). Потери
влаги при досушивании составили 3 %. Суммарные потери при переработке
плодов мандарина в количестве 42 % пришлись на потери влаги,
сопровождавшие конвективную сушку кожуры и выжимок.
Схема переработки сырья с указанием выхода продуктов переработки, отнесенным к массе исходного сырья, приведена на рис. 1.
Рис. 1 Схема переработки плодов мандарина |
Внешний вид продуктов переработки плодов мандарина: пастообразного сока и порошков выжимок мякоти и кожуры, – представлен на рис. 2.
С помощью стандартных методик исследованы физико-химические свойства продуктов переработки плодов мандарина.
В
табл. 1 представлена пищевая ценность плода [3], сока прямого отжима и
продуктов переработки мандаринов Абхазии (1) и Марокко (2):
пастообразного сока, природной воды и порошков выжимок и кожуры.
Из
табл. 1 следует, что продукты переработки мандарина обладают пищевой
ценностью, сопоставимой с ценностью плода, причем ценность продуктов
переработки мандаринов (1) и (2) различна. Обезвоженные продукты
переработки обладают повышенным содержанием пищевых волокон. По
отношению к плоду, содержание пищевых волокон в пастообразном соке выше,
в среднем, в ~ 2 раза, в порошке кожуры – в ~ 3 раза, в порошке выжимок
мякоти в ~ 4 раза, причем их содержание в образцах 1 выше, чем в
образцах 2 на величину от 10 (кожура) до 50 % (вода). Максимальным
содержанием пищевых волокон до 8,5 % и пектина до 5,6 % обладают выжимки
мякоти.
Суточная потребность в пищевых волокнах, составляющая 20 г
для взрослого человека [4], удовлетворяется 100 г обезвоженных продуктов
переработки плодов мандарина на величину от 16 (паста 2) до 42 %
(выжимки 1), что указывает на возможность использования продуктов
переработки в качестве физиологически функциональных пищевых
ингредиентов. Литр воды мандарина удовлетворяет потребность в пектине от
30 (2) до 45 % (1), что так же указывает на ее функциональное
назначение. Мандариновая вода может быть использована для производства
функциональных напитков.
По экспериментальным данным для пищевой
ценности продуктов переработки сока прямого отжима: пасты и природной
воды, – рассчитана пищевая ценность сока. Расчет выполнен с учетом
удельного веса продуктов переработки (Рис. 1). Литр мандаринового сока
удовлетворяет потребность в пектине, в среднем, на 65 %, что определяет
его в качестве функционального напитка. Расчетные значения пищевой
ценности соответствуют известным данным для мандаринового сока [5], что
указывает на достоверность полученных экспериментальных результатов и
правильность выполненных расчетов.
С учетом удельного веса продуктов
переработки и содержания показателей, приведенных в табл. 1, установлено
распределение пищевой ценности между продуктами переработки мандарина:
пастообразным соком, природной водой, порошками выжимок и кожуры (табл.
2).
Из табл. 2 следует, что наибольшей пищевой ценностью обладает
пастообразный сок. Сок содержит две трети белка, треть сахаров и
пектина, четверть клетчатки и почти все органические кислоты плода
мандарина. Природная вода включает четверть пектина, пятую часть сахаров
и 12 % кислот. Выжимки и кожура содержат до 40 % клетчатки, четверть
сахаров и пектина. Можно говорить об относительно равномерном
распределении пищевых волокон и пектина между фракциями мандарина.
В табл. 3 представлено содержание витаминов в мандарине [3] и продуктах его переработки.
Из
табл. 3 следует, что продукты переработки плода мандарина содержат
β-каротин, витамины группы В, токоферол, аскорбиновую кислоту. По
содержанию витаминов пастообразный сок превосходит плод, причем
кратность превышения для тиамина, пиридоксина и ниацина достигает двух,
для токоферола – 1,4. Содержание аскорбиновой кислоты в пасте 1
соответствует содержанию в плоде, тогда как в пасте 2 на треть меньше.
Богата витаминами кожура, причем содержание β-каротина в кожуре 1 на
порядок выше, чем в кожуре 2. Мандариновая вода содержит витамины группы
В и аскорбиновую кислоту. Расчетное содержание витаминов в соке
соответствует известным данным [5].
Согласно [4], суточная
потребность в аскорбиновой кислоте (90 мг) удовлетворяется 100 г
обезвоженных продуктов переработки мандарина на величину от 14 (выжимки
мякоти) до 40 % (паста). Потребность в тиамине (1,5 мг) и пиридоксине
(1,8 мг) литр биогенной воды удовлетворяет на ~ 30 %, в аскорбиновой
кислоте – на ~ 100 %, литр мандаринового сока – на треть в тиамине и
пиридоксине и на 150 % в аскорбиновой кислоте. По витаминной активности
продукты переработки мандарина также являются физиологически
функциональными ингредиентами.
В табл. 4 представлено распределение содержания витаминов между продуктами переработки мандарина.
Из
табл. 4 следует, что витамины между продуктами переработки распределены
неравномерно. Наиболее богат витаминами порошок кожуры. Он содержит две
трети β-каротина, тиамина и аскорбиновой кислоты плода, при этом
включает треть токоферола и пятую часть рибофлавина. Пастообразный сок
содержит более половины токоферола, более 40 % рибофлавина и третью
часть β-каротина, пиридоксина, ниацина и аскорбиновой кислоты мандарина.
Биогенная вода включает от 40 до 50 % рибофлавина, пиридоксина и
ниацина. Меньше всего витаминов плода приходится на выжимки мякоти.
В табл. 5 представлено содержание макро- и микроэлементов в мандарине [3] и продуктах его переработки.
Из
табл. 5 следует, что продукты переработки мандарина содержат
минеральные вещества. Наибольшей концентрацией минеральных веществ
обладает пастообразный сок. Паста превосходит плод по содержанию макро- и
микроэлементов, в среднем, на 65 %. Содержание минеральных веществ в
выжимках на треть меньше, чем в кожуре и вдвое ниже, чем в пасте. В
обезвоженных продуктах переработки мандарина 2 присутствует никель.
Биогенная вода содержит все минеральные вещества мандарина, кроме
никеля. Расчетное содержание минеральных веществ в соке соответствует
известным данным [5]. Согласно [4], суточная потребность в цинке (12 мг)
удовлетворяется литром мандаринового сока на треть, что определяет
мандариновый сок в качестве функционального напитка.
В табл. 6 представлено распределение содержания минеральных веществ между продуктами переработки мандарина.
Из
табл. 6 следует, что основная масса минеральных веществ содержится в
пастообразном соке, который включает от четверти до двух третей макро- и
микроэлементов плода. Достаточно большая часть минеральных веществ
мандарина приходится на биогенную воду, которая содержит пятую часть
железа и фосфора, треть калия, магния и натрия, две трети соединений
хлора. Порошок кожуры содержит пятую часть калия, магния, натрия,
железа, никеля и четвертую часть кальция, фосфора и цинка плода. Меньше
всего минеральных веществ мандарина приходится на выжимки мякоти.
Таким
образом, осуществлена ресурсосберегающая переработка плодов мандарина и
получены биологически активные продукты переработки: пастообразный сок,
природная вода и порошки выжимок мякоти и кожуры. Исследован
физико-химический состав продуктов переработки мандарина. Показано, что
все продукты переработки обладают пищевой и биологической ценностью.
Рассчитана пищевая ценность мандаринового сока и показано соответствие
расчетных значений известным экспериментальным данным. Установлено
распределение пищевой ценности между продуктами переработки. Показано,
что обезвоженные фракции являются физиологически функциональными
пищевыми ингредиентами и могут быть использованы для разработки
продуктов питания функционального и специального назначения.
Природная
вода мандарина является биологической активной питьевой водой. Литр
мандариновой воды удовлетворяет суточную потребность в пектине до 45 %,
тиамине и пиридоксине до – 30 %, аскорбиновой кислоте – на 100 %,
цинке – на треть. Биогенная вода мандарина может быть использована для
производства функциональных напитков.
ЛИТЕРАТУРА
1. Турова А.Д., Сапожникова Э.Н. Лекарственные растения СССР и их применение. – М.: Медицина, 1982 – 304 с.
2.
Емельянов А.А. Ресурсосберегающая переработка плодово-ягодного сырья
при пониженных температурах // Пищевая промышленность, 2009. № 7. С.
28-29.
3. Энциклопедия центра Эмос. Химический состав пищевых продуктов. Мандарин. http://www.sunduk.ru/receipts/prods/p10181.htm
4.
Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для
различных групп населения Российской Федерации. Методические
рекомендации МР 2.3.1.2432-08.
5. Сок мандариновый – калорийность, химический состав, пищевая ценность. http://www.tiptip.ru/p/2/sok_mandarinovyj/
Статья опубликована в журнале "Пищевая промышленность" 11-2013, с. 76-78