05.18.06 "Технологія жирів, ефірних масел і парфумерно-косметичних продуктів"
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/21777
Переглянути
7 результатів
Результати пошуку
Документ Науково-практичне обґрунтування інноваційних технологій переробки насіння олійних культур(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Перевалов, Леонід ІвановичДисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.18.06 "Технологія жирів, ефірних масел і парфумерно-косметичних продуктів" (18 – Виробництво та технології). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерства освіти і науки України, Харків, 2021. Дисертаційну роботу присвячено вирішенню науково-прикладної проблеми – розробці науково обґрунтованих технологій переробки насіння соняшнику сучасної селекції з одержанням безлушпинного ядра, пресової харчової олії, комплексної переробки соняшникової макухи та технології обрушування сафлора вітчизняних сортів для виробництва харчової олії. Актуальною науковою проблемою є теоретичне обґрунтування та розробка сучасної ресурсозаощадної екологічно безпечної технології переробки насіння соняшнику сучасної селекції з повним використанням харчового потенціалу та обрушування насіння сафлору вітчизняних сортів з одержанням харчової олії. Вирішенню цієї проблеми присвячено дисертаційну роботу. Актуальність виконаної здобувачем дисертаційної роботи обумовлено також тим, що вона виконувалась в рамках держбюджетних науково-дослідних робіт: «Дослідження процесів отримання білкових продуктів на підставі дослідження хімічного складу насіння соняшнику вітчизняної селекції та розробка теоретичних основ технології одержання різноманітних форм білкових продуктів» (ДР № 0111U005035); "Наукове обґрунтування та розробка технології, нормативної і технологічної документації для переробки насіння олійних культур: соняшнику, сої, ріпаку на одній технологічній лінії олійно-екстракційного виробництва" (ДР № 0114U001498); "Створення харчових продуктів підвищеної біологічної цінності з використанням білкового концентрату із безлузгового ядра насіння соняшнику" (ДР № 0116U003221); "Потенціал вітчизняного ринку насіння олійних культур та продуктів їх переробки" (ДР № 0117U002375); "Визначення фізико-хімічних характеристик і складу насіння нових ліній та гібридів соняшнику" (ДР № 0119U000184), де здобувач був відповідальним виконавцем окремих етапів роботи. Сформульовано робочі гіпотези про доцільність проведення досліджень основних стадій нових технологій: обрушування олійного насіння при мінусових температурах в полі відцентрових сил; "холодного" пресування сирого безлузгового ядра; екстракційного розділення макухи за допомогою спиртової екстракції в кавітаційній установці. На основі інноваційних рішень зазначених проблем сформульовано нову концепцію переробки насіння соняшника, засновану на новій технології якісного обрушування насінин в попередньо охолодженому стані, принципах максимальної селективності (вибірковості) проведення основних процесів переробки; зміни послідовності їх проведення з урахуванням принципу поступового накопичення концентрацій супутніх речовин для полегшення їх виділення; відмови від проведення технологічних операцій, пов'язаних з підвищеною температурою переробки; використання хімічних реагентів та нехарчових розчинників, а також скорочення кількості операцій. На основі розробленого способу обрушування олійного насіння в попередньо охолодженому стані експериментально виявлені закономірності процесу обрушування насіння соняшника високоолійного і кондитерського сортів, а також насіння сафлору сортів вітчизняної колекції, пов'язані з можливістю їх якісного (до глибини 95...99 %) обрушування незалежно від малої величини повітряного прошарку між ядром і оболонкою або повної його відсутності, як у насінні сафлору; можливістю якісного обрушування всіх фракцій, включаючи дрібні; виявлено вплив відношення вологість : мінусова температура обрушування на якісний склад рушанки і показники якості обрушування олійного насіння. Показано можливості вирішення на стадії обрушування і ряду інших завдань: зниження в 2,3 – 2,8 рази виходів (в складі рушанки) олійного пилу, січки і непошкодженого ядра (ядра з носиком) та інші. Науково обґрунтовано і визначено раціональні умови обрушування насіння соняшнику сучасної селекції і сафлору вітчизняних сортів при мінусових температурах. Раціональна (вона ж максимальна) ступінь обрушування сухих насінин соняшника становить 0,99 і досягається за температури обрушування -30...-50 °С і частоти ротора насіннєрушки 26,7 с-1. Максимальний вихід і максимальне збереження цілого ядра досягаються при температурі -30...-50 °С, вологості насіння 6,0 % і мінімальних обертах ротора насіннєрушки 20,0 с-1. Визначено органолептичні властивості, жирнокислотний і ацілгліцеріновий склад, склад стеринової фракції одержуваних олій. Доведено можливість вилучення якісної олії на шнекових пресах з сирого безлушпинного ядра без його попереднього подрібнення і волого-теплової обробки. Визначено ефективні параметри процесу пресування: величина необхідного навантаження, розмір щілин між зеєрними пластинами. Науково обґрунтовано та розроблено технологію комплексної переробки соняшникової макухи з безлузгового ядра, за якою можна отримати: олію екстракційну, шрот (або борошно) та рослинний антиоксидант. Показано, що ці продукти можна одержати шляхом обробки макухи безлузгового ядра насіння соняшнику в кавітаційній установці харчовим розчинником (етиловим спиртом), або сумішшю розчинників (гексан : етиловий спирт). Розраховано ефективні параметри процесу (температура 60°С, тривалість – 20 хв.) та встановлено, що для досягнення більш високого ступеню вилучення олії (до 95 %) і хлорогенової кислоти (до 97 %) з макухи доцільно використовувати спосіб двоступеневого екстрагування. Розроблено структурні схеми основних технологічних стадій інноваційної технології переробки насіння соняшнику. Розроблена технологія є універсальною для переробки насіння і інших плодів, що мають досить пластичне ядро і крихку оболонку. На основі теоретичних і експериментальних даних про хімічний склад, мікроструктуру, агрегатний стан і реологічні властивості морфологічних частин і окремих структурних елементів насінини, виявлено закономірності, що розкривають складний механізм впливу базових і ефективних пластично-міцнісних властивостей насіння різного ступеню вологості, умов обрушування (низькотемпературного, динамічного та орієнтаційного факторів) на ступінь обрушування насіння і збереження цілого ядра. Економічну доцільність запропонованої технології підтверджено розрахунками. Завдяки скороченню декількох технологічних операцій техніко-економічний ефект використання запропонованої технології полягає у зниженні матеріальних і енергетичних витрат. Доцільність застосування такої безвідходної технології підтверджується підвищенням прибутковості підприємств, оскільки дозволить отримувати одночасно три харчових продукти. Екологічна безпека виробництва заснована на частковій заміні нафтового розчинника на харчовий етанол. А у разі переробки екологічно чистої сировини і відсутності в розробленій технології чинників, що знижують екологічну безпеку, можна вважати, що випускна харчова продукція відповідає за якістю органічній. В дисертаційній роботі вперше було визначено вплив орієнтаційних факторів (удар насіннини об деку насіннєрушки гострим, тупим або випадково орієнтованим кінцем) на процес обрушування дрібної фракції (3,2–3,4 мм) насіння соняшнику. Створено теоретичну закономірність, що пов’язує чинні уявлення щодо хімічного складу, структури та пластично-міцністних властивостей морфологічних складових насінини високоолійного соняшнику з коефіцієнтом обрушування і ступенем збереження цілого ядра. Виявлена закономірність розширює існуючі уявлення про можливості управління процесами низькотемпературного обрушування, є науковим обґрунтуванням прийняття технологічних рішень. Введено поняття про критичне співвідношення між ефективними пластичними і ефективними міцністними властивостями насінини та її частин, що пояснює екстремальну (з максимумом) низькотемпературну залежність коефіцієнту збереження цілого ядра, що дозволяє також визначити положення максимуму на температурній шкалі обрушування. Виявлено реологічний характер соняшникової олії в ядрі насіння в діапазоні температур +20…-196°С, що пояснює зміну пружно-пластичних властивостей плодової оболонки насіння під час обрушування. Одержано нові наукові дані щодо впливу дії тиску і температури пресування сирого безлузгового ядра, одержаного за умови обрушування високоолійного соняшнику за мінусових температур на ефективність вилучення олії. Одержано нові наукові дані щодо структурних показників, органолептичних властивостей соняшникової та сафлорової олій, одержаних з сирого безлузгового ядра методом холодного пресування, а також екстракційної соняшникової олії, білкового продукту та антиоксиданту, вилучених з харчової макухи. В дисертаційній роботі набули подальшого розвитку теоретичні закономірності обрушування олійного насіння в умовах дії мінусових температур. Практичне значення одержаних результатів для олійно-жирової промисловості полягає у створенні принципово нової ресурсозберігаючої екологічно безпечної технології переробки насіння соняшнику сучасної селекції та сафлору вітчизняних сортів, яка передбачає обрушування попередньо охолодженого насіння (в діапазоні -20… -50°С) з одержанням безлушпиного ядра соняшнику і ядрової фракції насіння сафлору з високим ступенем обрушування, достатнім для одержання харчової олії холодного пресування. Таким чином, вдосконалення існуючих технологій промислової переробки насіння соняшнику і cафлору та створення нових технологій та обладнання для виробництва харчових білкових продуктів дозволить збільшити комплексне використання вітчизняної сировини і підвищити ресурси продовольчого білка в Україні. Результати дисертаційної роботи пройшли випробування на підприємствах олійно-жирової та суміжних галузей, зокрема на підприємстві «Завод Фадєєв Агро» під час розробки початкових даних для проектування нових насіннєрушок соняшнику сучасних гібридів та ліній; на НВ ПП "Інститут "ТЕКМАШ". Результати досліджень дисертаційної роботи Перевалова Л. І., які було проведено в період 2015-2017°рр., використовуються в наукових розробках Інституту рослинництва імені В. Я. Юр'єва НААН України (м. Харків). Для підприємств олійно-жирової галузі розроблено та узгоджено з УкрНДІОЖ НААН (м. Харків) практичні рекомендації щодо впровадження інноваційних технологій. Результати наукових досліджень впроваджено у навчальний процес кафедри технології жирів та продуктів бродіння НТУ "ХПІ" під час викладання дисциплін "Інженерне проектування технологій", у курсовому та дипломному проектуванні (в режимі активних методів навчання). Основні положення дисертаційної роботи одержано здобувачем самостійно. Серед них: планування експериментів, виконання теоретичної та експериментальної частини роботи, здійснення вимірювання досліджуваних об’єктів, інтерпретація одержаних результатів та їх статистична обробка; формулювання висновків дисертації; розробка нормативної документації; впровадження отриманих результатів у виробництво та навчальний процес. Постановку мети і задач досліджень, обговорення і аналіз одержаних результатів виконано разом з науковим консультантом. Основні результати дисертаційної роботи опубліковано в 38 наукових працях, у тому числі: 15 статей у наукових фахових виданнях України, 4 статті у закордонних періодичних наукових виданнях, 1 патент України, 3 – у галузевому виданні України; 15 – у матеріалах конференцій.Документ Технологія переробки воскоподібних компонентів у продукти харчового та технічного призначення(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Руднєва, Лариса ЛеонідівнаДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.18.06 − технологія жирів, ефірних масел і парфумерно-косметичних продуктів (18 – Виробництво та технології). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти й науки України, Харків, 2021. Дисертаційна робота присвячена науковому обґрунтуванню та розробці технології вилучення воскоподібних компонентів з відходів олієжирової галузі та переробки вилучених воскоподібних компонентів у харчових продуктах та продуктах технічного призначення. Актуальність роботи пов’язана з удосконаленням технології вилучення воскоподібних компонентів з відходів олієжирової галузі та раціональним застосуванням воскоподібних компонентів рослинного походження. Рівень розвитку олієжирової промисловості значною мірою визначається утилізацією відходів виробництва. У сучасному виробництві олій і жирів відбуваються суттєві структурні зміни, спрямовані на інтенсифікацію виробництва і максимальне використання відходів олієжирової галузі агропромислового комплексу України. В процесі переробки олійної сировини, особливо соняшника, на стадіях шеретування насіння відходами виробництва є соняшникове лушпиння, що не знаходять подальшого застосування. Удосконалення технології вилучення корисних речовин з відходів і подальше їх використання достатньо актуальні в наш час. Зростаючі вимоги відносно якості харчових продуктів, розширення області застосування воскоподібних компонентів і посилення конкуренції у сфері харчового виробництва вимагають удосконалення технології переробки вторинної сировини, в тому числі воскоподібних компонентів. З метою утилізації відходів і визначення можливих напрямів практичного застосування виконувались дослідження способу вилучення воскоподібних компонентів з соняшникового лушпиння. Актуальність теми та вагомість результатів дисертаційної роботи підтверджуються тим, що вона виконувалась на кафедрі технології жирів та продуктів бродіння НТУ "ХПІ" у межах держбюджетної науково-дослідної роботи кафедри технології жирів та продуктів бродіння НТУ "Харківський політехнічний інститут" згідно науково-дослідної тематики К 4801 "Наукове обґрунтування та удосконалення методів видобування і переробки жирів, одержання продуктів бродіння, напоїв та виноробства (фундаментальне дослідження)" (ДР№011U000880) (м. Харків) та сумісно з кафедрою технологій природних та синтетичних полімерів, жирів та харчової продукції ДВНЗ УДХТУ "Синтез та властивості нових полімерних матеріалів та олеохімічних продуктів" (ДР№ 0116U001718, 2016-2019 р.р.), "Синтез та застосування функціональних добавок в харчових продуктах та полімерних матеріалах" (ДР№0120U101635, 2020-2022 р.р.) (м. Дніпро), де здобувач була виконавцем окремих етапів роботи. Практичне значення роботи для олієжирової галузі полягає в удосконаленні технології вилучення воскоподібних компонентів з відходів переробки олійної сировини. Розроблена технологія дозволяє в значній мірі знизити втрати на стадії шеретування в процесі добування соняшникової олії у вигляді соняшникового лушпиння, яке містить значну кількість воскоподібних компонентів. Проведено апробацію в дослідно-промислових умовах на підприємстві ВАТ ТПК "ОліПром", м. Дніпро, а також розроблена технологія застосування вилучених воскоподібних компонентів буде впроваджена на підприємствах ТОВ "Кондитерська фабрика "Стимул" та ТОВ "Еліксір". Результати дисертаційної роботи використовуються в якості матеріалу для самостійного вивчення в навчальному процесі кафедри технологій природних і синтетичних полімерів, жирів та харчової продукції під час викладання дисциплін "Технології переробки рослинних жирів", "Технологія добування рослинних жирів", "Загальні технології харчової промисловості", "Теоретичні основи технології харчових виробництв"; кафедри технології жирів та продуктів бродіння НТУ "ХПІ" під час викладання дисциплін "Технологія галузі. Технологічні розрахунки, облік та звітність у галузі" і "Сучасні напрями розвитку технології переробки жирів", в курсовому та дипломному проектуванні, а також науково-дослідній роботі студентів зі спеціальності 181 "Харчові технології". У дисертаційній роботі вперше одержано нові наукові дані щодо вилучення воскоподібних компонентів з соняшникового лушпиння методами занурення та перколяції за допомогою органічного розчинника (гексан) та використання вилучених воскоподібних компонентів у восковмісних продуктах. Експериментально доведено, що перколяція з наступним виморожуванням воскоподібних компонентів з місцели є раціональним методом вилучення воскоподібних компонентів з соняшникового лушпиння. Проведено експериментальні дослідження з обґрунтування вибору діапазонів обраних технологічних параметрів, а саме: співвідношення соняшникове лушпиння : розчинник як 1 : 1, 1 : 2, 1 : 3 та 1 : 4, тривалість процесу екстракції у діапазоні 2-8 год., температурі виморожування воскоподібних компонентів з місцели у діапазоні 4-25ºС. На основі отриманих результатів дослідження, за допомогою апроксимаційного моделювання, визначено раціональні технологічні умови (співвідношення сировина : розчинник, тривалість екстракції, температура виморожування) вилучення воскоподібних компонентів з соняшникового лушпиння. Визначено залежність температури плавлення воскоподібних компонентів соняшникового лушпиння від температури процесу виморожування та виходу воскоподібних компонентів соняшникового лушпиння. За результатами проведених досліджень восковмісної продукції із застосуванням отриманих воскоподібних компонентів зроблено висновки, що одержані воскоподібні компоненти мають достатньо високі фізико-хімічні показники в порівнянні з бджолиним воском та парафінами, що дозволяє значно розширити спектр їхнього застосування в різних галузях промисловості. На основі експериментально отриманих фізико-хімічних та структурних показників вилучених воскоподібних компонентів та порівняльної характеристики якісних показників з бджолиним воском та парафінами зроблено висновки, що вилучені воскоподібні компоненти можуть застосовуватися в аналогічних галузях виробництва. Одержано якісний та кількісний склад воскоподібних компонентів за допомогою інфрачервоної спектроскопії та хроматографічного аналізу. Запропоновано технологію та наведено структурну схему вилучення воскоподібних компонентів з соняшникового лушпиння методом занурення та перколяції з використанням в якості розчинника гексан, з подальшим виморожуванням воскоподібних компонентів з отриманої місцели та отримання воскоподібних компонентів як готового продукту. На підставі отриманих раціональних технологічних параметрів розроблені технологічні схеми вилучення та переробки воскоподібних компонентів з соняшникового лушпиння та подальшим одержанням товарного продукту методом виморожування. Економічна оцінка розроблених технологічних рішень показала, що застосування перспективних технологій вилучення воскоподібних компонентів з соняшникового лушпиння як відходу оліє-жирової галузі із застосуванням засад безвідходного виробництва, типового устаткування, дозволяє одержати конкурентоспроможний товарний продукт – воскоподібні компоненти, які за показниками не поступаються найбільш розповсюдженим бджолиному воску, карнаубському воску та парафінам. Включення перспективних технологій вилучення та переробки воскоподібних компонентів з соняшникового лушпиння у виробництві соняшникової олії значно знизить її вартість та підвищить рентабельність вітчизняних підприємств.Документ Удосконалення технології видобування рослинної олії з вітчизняних сортів сафлору(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Мироненко, Лілія СергіївнаДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.06 "Технологія жирів, ефірних масел і парфумерно-косметичних продуктів" (18 – Виробництво та технології). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерства освіти і науки України, Харків, 2021. Дисертацію присвячено створенню науково обґрунтованої технології обрушування насіння сафлору для отримання пресової олії харчового призначення. Актуальність теми дослідження повꞌязана з тим, що, незважаючи на те, що в Інституті олійних культур НААН (м. Запоріжжя) створено національну колекцію сафлору, представлену сортами Сонячний, Живчик, Лагідний; наукові дослідження мають переважно селекційну або генетичну спрямованість. Комерційна привабливість вирощування сафлору полягає в його надзвичайній посухостійкості і високій якості одержуваної олії, яка є корисною завдяки високому вмісту в ній поліненасичених жирних кислот, переважно лінолевої (74,0-78,0 %). З насіння сафлору отримують олію, яку використовують як сировину у виробництві оліфи, білої фарби, емалей, мила, лінолеуму, біоетанолу, а також після рафінування – фармацевтичні препарати, косметичні засоби, продукти функціонального і дієтичного харчування. Інтерес до сафлору у багатьох країнах світу постійно підвищується, вже розроблені технології його вирощування та переробки. В Україні сафлор є малопоширеною олійною культурою, площа посівів досі незначна – близько 5 тис.га у Херсонській області. Але площі засолених грунтів щорічно збільшуються і на теперішній час уже складають близько 4 млн га. Для їх рекультивації і подовження використання підходить саме культура сафлору. Розширення обсягів виробництва сафлору – дуже приваблива річ. Пропонується використання площ, які у Південній частині України на теперішній час не забезпечують економічно вигідне та стабільне вирощування соняшнику. За думкою фахівців, площі сафлору повинні становити не менше 100 тис. га, що забезпечить додатково 100 тис. т олійної сировини. Таким чином, культура сафлору має світовий попит і обсяги виробництва, до яких може долучитися і Україна. Формуванню позитивного ставлення до сафлору як цінної олійної культури у значній мірі сприятимуть наукові дослідження, спрямовані на одержання високоякісної сафлорової олії. Удосконалення потребують, зокрема, технології підготовчих операцій. Це повꞌязано з тим, що насіння сафлору має такі морфологічні особливості, що технологія його переробки не передбачає обрушування, а олія, одержана з цілого насіння має гіркуватий присмак і тому використовується без рафінування тільки для технічних цілей. Таким чином, розробка науково обґрунтованої технології обрушування насіння сафлору вітчизняних сортів для отримання високоякісної рослинної олії є актуальним науковим завданням, яке вирішується в дисертаційній роботі. Актуальність теми та вагомість результатів дисертаційної роботи підтверджується тим, що вона виконувалась в рамках держбюджетної науково-дослідної роботи "Наукове обґрунтування та удосконалення методів видобування і переробки жирів, одержання продуктів бродіння, напоїв та виноробства" (ДР № 0116 U 000880), а також у відповідності з угодою № 46/1002012 про творчу науково-технічну співдружність між НТУ "ХПІ" та Харківським національним аграрним університетом ім. В. В. Докучаєва (м. Харків), в якому здобувач була відповідальним виконавцем окремих етапів. Практичне значення результатів дисертаційної роботи для олійножирової галузі полягає у розробці удосконаленої технології видобування харчової рослинної олії з насіння сафлору сорту Лагідний, адаптованого до умов Східного Лісостепу. Розроблено та узгоджено проект технічних умов ТУУ 10.4 – 3199908465 – 001:2020 "Олія сафлорова харчова". Результати роботи впроваджено в навчальний процес кафедри технології жирів та продуктів бродіння Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" під час викладання дисциплін "Основи фізіології та гігієни харчування", "Технологія галузі. Технологічні розрахунки, облік та звітність у галузі" та "Сучасні напрямки розвитку технології видобування жирів" для студентів денної та заочної форм навчання за освітньо-кваліфікаційними рівнями бакалавр та магістр; в курсовому та дипломному проектуванні, а також у науково-дослідній роботі студентів за спеціалізацією (акт впровадження від 02.02.2021 р.). Визначено стандартизовані технологічні властивості насіння сафлору сорту Лагідний: масу 1000 насінин, вміст сміттєвих домішок, вологість, олійність, фракційний склад, зокрема, виявлено, що насіння сафлору цього сорту має досить велику олійність – 34,0-40,0 %. Міцність насіння в залежності від фракційного складу коливається в межах 68,65-127,50 Н (7,0-13,0 кгс). Експериментально та за допомогою апроксимаційного моделювання визначено ефективні технологічні параметри обрушування у технології переробки насіння сафлору: інтервал температур попереднього охолодження -35÷-45 °С, вологість насіння 4,2 %, частота обертання ротору насіннєрушки – 28,33 с-1, ступінь обрушування 85,40-92,55 %. В лабораторних умовах одержано олію холодного пресування, в якій визначено органолептичні, фізико-хімічні, структурні показники та показники безпеки. Зокрема, показано, що основними жирними кислотами олії із сафлору сорту Лагідний є ессенціальна лінолева кислота (74,4 %), олеїнова (15,1 %) та пальмітинова (7,2 %). Всього ідентифіковано девꞌять жирних кислот. Ацилгліцериновий склад досліджуваної кислоти сафлорової олії представлено шістьома групами ацилгліцеринів, ідентифікованих за вмістом вуглецевих атомів: С 48 – 1,7 %, С 50 – 20,2 %, С 52 – 72,7 %, С 54 – 4,1%, С 56 – 0,9 %, С 58 – 0,4 %. Проаналізовано стеринову фракцію неомилених речовин сафлорової олії. Показано, що фітостерини олії сафлору представлено наступними ізомерами: 39,0 % β-ситостерину, 12,9 % стигмастерину, 6,4 % кампестерину та 3,5 % брасикастерину. Вітаміни сафлорової олії – це вітамін А (2,3 м.о. в (г) та вітамін Е (32,2 мг %). В дослідженнях виявлено, що за показниками безпеки (вмісту токсичних елементів, мікотоксинів, хлорогенових пестицидів, бенз(а)пірену) олія сафлорова холодного пресування відповідає нормативним показникам для рослинних олій. В дисертаційній роботі досліджено методом диференційної скануючої колориметрії окиснювальну стабільність сафлорової олії холодного віджиму і показано, що період індукції її у 1,22 рази менше, ніж у соняшникової олії. Період індукції, а значить і окислювальну стабільність, можна підвищити уведенням водно-спиртових екстрактів деяких рослин. Зокрема, показано, що додавання 0,02 % водно-спиртового екстракту зеленого чаю подовжує період індукції сафлорової олії у 2,39 рази. Розроблено вдосконалену технологічну схему переробки насіння сафлору з одержанням олії холодного та гарячого пресування та виконано економічну оцінку запропонованих технологічних рішень. На підставі виконаних досліджень та випробувань зразків сафлорової олії у лабораторії інструментальних досліджень Українського науково-дослідного інституту олій та жирів Національної академії аграрних наук України та у відділі хроматографічних та радіологічних випробувань державної випробувальної лабораторії харчової та сільськогосподарської продукції Державного підприємства "Харківський регіональний науково-виробничий центр стандартизації, метрології та сертифікації" розроблено та узгоджено проект технічних умов ТУУ 10.4 - 3199908465 - 001:2020 "Олія сафлорова харчова".Документ Новий тип кондитерських (кулінарних) жирів функціонального призначення(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Удовенко, Олексій ОлександровичДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.18.06 "Технологія жирів, ефірних масел і парфумерно-косметичних продуктів" (18 – Виробництво та технології). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерства освіти і науки України, Харків, 2021. Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці технології модифікованих кулінарних жирів. Актуальність теми дослідження пов’язана з тим, що дотепер недостатньо вітчизняних спеціалізованих продуктів, зокрема для термічної кулінарної обробки. Відомо, що метою створення "ідеального" фритюрного жиру є зведення до мінімуму процесів термічного псування. При температурі смаження 160-180 °С в олії протікає ряд процесів, які відображаються на якості продукту. При існуючій технології жаріння продуктів у фритюрі відбувається швидке утворення продуктів окислювальної деструкції і полімеризації жирів, які є шкідливими для організма і погіршують засвоєння готових виробів. Перед промисловістю постає актуальна технологічна задача – знизити "олієємність" смажених виробів, розробивши фритюрний жир, який відповідає вимогам сучасних стандартів виробництва харчових продуктів, необхідний фритюрний жир, який має якомога довше не окислюватися і не змінювати колір. Крім того, "винесення" його з продуктами, які в ньому смажаться, має бути на 40-50 % менше, ніж у звичайних жирів. Враховуючи ці фактори, запропоновано інноваційну технологію одержання кулінарних (фритюрних) жирів шляхом етерифікації жирних кислот спиртами високої молекулярної маси. Актуальність теми та вагомість результатів дисертаційної роботи підтверджується тим, що вона виконувалась згідно плану проведення науково-дослідних робіт Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" на кафедрі технології жирів та продуктів бродіння НТУ "ХПІ" у рамках держбюджетної науково-дослідної роботи МОН України: "Наукове обґрунтування і розробка способу одержання нового типу кондитерських (кулінарних) жирів функціонального призначення" (ДР № 0115U000534), де здобувач був відповідальним виконавцем окремих етапів робіт. Практичне значення роботи для олійножирової промисловості полягає у розробці перспективних технологій одержання модифікованих кулінарних жирів. Одержані в результаті модифікації жири мають високу якість і можуть бути використані у виробництві кулінарної продукції у фритюрі, та жировмістивних харчових продуктах. Взято участь у розробці нормативно-технічної документації на новий вид продукту – жири модифіковані рослинні кондитерські, кулінарні, хлібопекарські та для молочної промисловості – ТУ У 20.5 – 1225000194 – 001 : 2019. Проведено апробацію виробництва модифікованих кулінарних жирів шляхом етерифікації жирних кислот спиртами високої молекулярної маси в промислових умовах ВП ЗЖК ТОВ "Щедро" (м. Запоріжжя). Результати дисертаційних досліджень впроваджено в навчальний процес кафедри технології жирів та продуктів бродіння НТУ "ХПІ". У дисертаційній роботі вперше сформульовано робочу гіпотезу щодо удосконалення технології модифікації жирів шляхом етерифікації жирних кислот одноатомними спиртами високої молекулярної маси; одержано нові наукові дані щодо математичних моделей процесу одержання модифікованих кулінарних жирів в залежності від основних параметрів (співвідношення реагентів, тривалості взаємодії, температури) з використанням як ферментних так і інших каталізаторів; експериментально визначено показники якості та антиоксидантну стабільність розроблених модифікованих кулінарних жирів, що дозволило прогнозувати їх технологічні властивості; науково обґрунтовано склад кулінарних жирів підвищеної харчової цінності шляхом нехімічної стабілізації олій, призначених для термічної обробки з підвищеною антиоксидантною стабільністю; визначено раціональні умови одержання нового типу модифікованих жирів шляхом алкоголізу пальмового стеаину в залежності від основних параметрів процесу модифікації, а саме кількості ферменту, мольного співвідношення (жирна кислота: спирт етиловий), температури і тривалості процесу, що дозволило одержати жири спеціального призначення для використання в харчовій промисловості (кулінарні, хлібопекарські і для молочних продуктів). У дисертаційній роботі набуло подальшого розвитку експериментальне обґрунтування використання розроблених модифікованих кулінарних жирів при виробництві кулінарної продукції у фритюрі і як жирового компоненту для хлібобулочних виробів, що забезпечує високі показники якості одержаної продукції; уточнення наукових даних щодо фізико-хімічних характеристик, особливостей жирнокислотного і ацилгліцеринового складу, окислювальної стабільності модифікованих кулінарних жирів. Інноваційна технологія, що пропонується, а саме, етерифікація жирних кислот спиртами високої молекулярної маси в якості фритюрних жирів допомагає подолати проблему термічного псування жирів. Ефіри жирних кислот та високомолекулярних спиртів погано гідролізуються, тому застосування їх як кулінарних (фритюрних) жирів є перспективним. Використання ефірів жирних кислот і високомолекулярних спиртів в якості фритюрних жирів є перспективним напрямом, який дозволяє виключити небажані процеси в ході смаження. На підставі системного аналізу науково-технічної та патентної інформації сформульовано робочу гіпотезу щодо удосконалення технології модифікації жирів шляхом етерифікації жирних кислот спиртами високої молекулярної маси. Ефіри жирних кислот та високомолекулярних спиртів погано гідролізуються, тому застосування їх як кулінарних (фритюрних) жирів є перспективним і дозволяє виключити небажані процеси в ході смаження. Створено математичне описання (у вигляді регресійної моделі) і встановлено раціональні умови технології ферментативної етерифікації жирних кислот спиртами високої молекулярної маси: співвідношення реагентів – 0,9 моль/моль, тривалості взаємодії – 240 хв, температури процесу – 60 °С, що забезпечує максимальний вихід цільової фракції 99,42 %. Створено математичне описання (у вигляді регресійної моделі) і встановлено раціональні умови технології етерифікації жирних кислот спиртами високої молекулярної маси з хімічним каталізатором: співвідношення реагентів – 0,98 моль/моль, тривалості взаємодії – 280 хв, температури процесу – 172 °С, що забезпечує максимальний вихід цільової фракції 96,87 %. Встановлено, показники якості одержаних модифікованих жирів: за температурою плавлення жири кваліфіковано як жири кулінарні, та сировина для жирових продуктів; густина одержаних зразків ефірів є меншою за густину традиційного фритюру. Виявлено, що всі зразки ефірів мають значно нижчу кінематичну в’язкість у порівнянні з соняшниковою олією, яку часто використовують у якості фритюру. Тобто, під час смаження продукт менше поглинатиме такий фритюрний жир, що зменшить калорійність готового продукту. Визначено антиоксидантну стабільність зразків ефірів, що у 3,4-6,8 разів вища за соняшникову олію. Визначено технологічні параметри використання нових модифікованих кулінарних жирів як фритюру. Експериментально встановлено, що після 30 циклів смаження значення кислотного і пероксидного чисел відповідають нормативним документам для харчових жирів. Значення пероксидного числа розробленого фритюрного жиру після 30 циклів смаження становить 1,18 ½ О/кг, що у 20,1 рази менше ніж показник для традиційного фритюрного жиру. Після смаження у фритюрі залишковий вміст розробленого кулінарного жиру у продукті в 1,24 рази менше ніж під час смаження в соняшниковій олії, що позитивно впливає на органолептичні, смакові і сенсорні якості кулінарної продукції, що одержують способом смаження у такому фритюрі. Науково обґрунтовано та розроблено рецептури рідких кулінарних жирів підвищеної харчової цінності, які містять рослинну олію та пальмовий олеїн у співвідношенні 70:30, що забезпечує збереження високих органолептичних показників, зокрема, прозорості. Встановлено антиоксидантну стабільність розроблених сумішей, яка в порівнянні з початковими оліями збільшувалася: для суміші соняшникової олії і пальмового олеїну в 1,2 рази, а для суміші соєвої олії і пальмового олеїну в 1,26 рази. Таким чином, запропоновано ефективний шлях стабілізації олій, призначених для термічної обробки, шляхом купажування із пальмовим олеїном. Науково-обгрунтовано технологію спеціалізованих жирів на основі пальмового стеарину. Розроблено нову технологію модифікації жирів, яка дозволяє шляхом алкоголізу пальмового стеарину одержати новий тип жирів спеціального призначення для використання в харчовій промисловості (кулінарні, хлібопекарські і для молочних продуктів). Встановлено раціональні умови одержання таких жирів: кількість ферменту Lipozyme TL IM – 12 % від маси жирних кислот; мольне співвідношення жирна кислота: спирт етиловий – 1:3; температура процесу – 60 °С; тривалість проведення процесу – в залежності від необхідної кваліфікації. Встановлено, що одержані жири за показниками якості відповідають вимогам нормативних документів, які передбачено для жирів спеціального призначення, а крім того, збагачені фізіологічно-активними інгредієнтами – етиловими ефірами жирних кислот, які краще засвоюються і зменшують ресинтез жиру в організмі людини. Використовуючи розроблений спосіб, обираючи необхідну сировину і варіюючи умови проведення реакції, можна одержувати жири спеціального призначення. Запропоновано технологічну схему виробництва модифікованих кулінарних жирів, яка не потребує додаткових капітальних витрат на модернізацію устаткування, засоби автоматизації; виробництво продукту може бути реалізовано на існуючому технологічному устаткуванні.Документ Технологія одержання і використання природних антиоксидантів із вторинних продуктів олієжирових виробництв(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Лабейко, Марина АнатоліївнаДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.18.06 "Технологія жирів, ефірних масел і парфумерно-косметичних продуктів" (18 – Виробництво та технології). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерства освіти і науки України, Харків, 2021. Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці технології отримання хлорогенової кислоти із соняшникового шроту. Актуальність теми дослідження полягає у тому, що отримання хлорогенової кислоти з вторинних продуктів переробки насіння соняшнику дозволяє виконати декілька задач одночасно: отримати цінний природний антиоксидант з дешевої вторинної сировини олієжирових виробництв – соняшникового шроту, наблизитися до технології безвідходного виробництва, а також отримати шрот з мінімальним вмістом хлорогенової кислоти для подальшого використання його в якості сировини для виробництва соняшникового білку. Як відомо, проблеми раціонального використання вторинної сировини олійножирового виробництва і окиснювального псування олій та жирів відносяться до числа пріоритетних в галузі. Серед вторинних продуктів олійновидобувного виробництва, використання яких до тепер не є ефективним, значне місце займає соняшниковий шрот, який в нашій країні виробляється у великій кількості та використовується переважно в якості корму для сільськогосподарських тварин. Між тим, він є джерелом цінних природних компонентів, таких як соняшниковий білок та поліфенольні сполуки, переважно хлорогенова кислота. Якщо отриманню та використанню соняшникового білку присвячено досить багато досліджень, то виділенню із соняшникового шроту такого потужного антиоксиданту, як хлорогенова кислота – вкрай мало. Крім того слід зазначити, що попереднє вилучення хлорогенової кислоти дасть можливість у подальшому отримувати рослинний білок, вільний від хлорогенової кислоти, яка зазвичай вилучається разом із білком і негативно впливає на колір соняшникового білку під час технологічної обробки. Цей фактор унеможливлює використання соняшникових білків у виробництві комбінованих продуктів харчування світлого кольору. Беручи до уваги викладене вище, можна констатувати, що дослідження, спрямовані на розробку науково обґрунтованої технології природного антиоксиданту із соняшникового шроту є актуальними і складають наукове завдання, яке вирішує дисертаційна робота. Актуальність теми та вагомість результатів дисертаційної роботи підтверджується тим, що вона виконувалась згідно плану проведення науково-дослідних робіт Українського науково-дослідного інституту олій та жирів (м. Харків) у рамках держбюджетних науково-дослідних робіт НААН України: "Фундаментальні засади одержання цінних природних речовин із вторинних продуктів олієжирової промисловості" (ДР № 0116U000092), в якій здобувач був відповідальним виконавцем усіх етапів, та "Дослідження процесів отримання білкових продуктів на підставі дослідження хімічного складу насіння соняшнику вітчизняної селекції та розробка теоретичних основ технології одержання різноманітних форм білкових продуктів" (ДР № 0111U005035), в якій здобувач був відповідальним виконавцем окремих етапів роботи. Практичне значення одержаних результатів для олієжирової галузі полягає у розробці технології отримання хлорогенової кислоти із соняшникового шроту, за якою вироблено кристалічний продукт та доведено його антиоксидантну і антибактеріальну дії у складі емульсійного продукту – майонезу. Використання хлорогенової кислоти дає можливість відмовитися від синтетичних промислових антиоксидантів та консервантів. Розроблено технологічну схему одержання хлорогенової кислоти із соняшникового шроту, а також розроблено та узгоджено проект технічних умов: ТУ У 20.14.33-00334882:001-2020 "Кислота хлорогенова.Технічні умови". Крім того, проведено апробацію виробництва партії майонезу з додаванням отриманої хлорогенової кислоти в умовах ТОВ "Ново-Водолажський Масло-Жировий Комбінат" (акт впровадження від 03.09.2020р.). Результати дисертаційної роботи використовуються в навчальному процесі кафедри технології жирів та продуктів бродіння НТУ "ХПІ" під час викладання дисциплін "Технологія галузі. Технологічні розрахунки, облік та звітність у галузі", "Інноваційні технології переробки жирів" та "Інженерне проектування технологій олійножирової галузі"; в курсовому та дипломному проектуванні, а також науково-дослідній роботі студентів спеціальностей 181 "Харчові технології" та 181.01 "Технології жирів, жирозамінників та ефірних масел" (акт впровадження від 03.12.2020р.). У дисертаційній роботі удосконалено метод кількісного визначення (метод титрування перманганатом калію) хлорогенової кислоти. Для стадії екстрагування із соняшникового шроту (готування проб) визначено раціональні параметри процесу: концентрація етилового спирту – 60 %, гідромодуль в системі "шрот-екстрагент" – 1:90, тривалість екстрагування – 30 хвилин, – з одержанням математичних моделей. Крім того, метод кількісного визначення хлорогенової кислоти модифіковано в частині титрування – шляхом визначення кількості ХК по аналогії з методом визначення таніну в чаї (ГОСТ 19885). Для процесу екстрагування хлорогенової кислоти із соняшникового шроту наважкою 100 г з метою отримання кристалічного продукту, вперше встановлено залежність ступеня екстрагування від гідромодулю в системі "шрот-екстрагент" та тривалості процесу. Визначені раціональні параметри екстрагування хлорогенової кислоти складають: гідромодуль – 1:10, тривалість екстрагування – 30 хв. Також визначено залежність ступеня екстрагування хлорогенової кислоти із соняшникового шроту від способу екстрагування. Експериментально доведено ефективність проведення процесу в одну стадію з додатковим промиванням шроту спиртовим розчином під час фільтрування (гідромодуль 1:5) у порівнянні з триступеневим екстрагуванням. Для підвищення виходу та чистоти (масової долі основної речовини) кристалічного продукту, експериментально досліджено та одержано наукові дані щодо впливу умов очищення спиртового екстракту хлорогенової кислоти на вихід кінцевого кристалічного продукту, а також визначено раціональні умови процесу очищення, що складають: кількість упареного спиртового екстракту хлорогенової кислоти – 10 % від вихідної кількості; вилучення білкових домішок за допомогою соляної кислоти (концентрованої або розчину з масовою долею 10 %) при рН 4–4,1; вилучення жирових домішок за допомогою хлороформу – 3 промивання (гідромодуль в системі «спиртовий екстракт хлорогенової кислоти - хлороформ» – 1:0,5); оптимальна кількість екстрагувань хлорогенової кислоти етилацетатом – 12-15, гідромодуль в системі "спиртовий екстракт-етилацетат" – 1:0,5; об’єм упарених витяжок етилацетату – 10 % від вихідної кількості; температура кристалоутворення +4..+6 °С. З метою ідентифікації отриманих кристалічних зразків, проведено дослідження їх складу методами: ДСК, ІЧС та ВЕРХ; за допомогою методу ІЧС визначено, що хлорогеновій кислоті притаманні характеристичні смуги карбоксильної групи – валентних коливань С=О на 1750-1700 см⁻¹ та С-О на 1275-1050 см⁻¹, а також характеристичні смуги – 1550 та 1450 см⁻¹, які відповідають ароматичному кільцю, характеристичні смуги – 1200, 1150, 1125, 1100, 1000 см⁻¹, що відповідають коливанням С-О в складних ефірах та смуги 3450 та 3300 см⁻¹, що відповідають –ОН групам. За допомогою методів ДСК та ВЕРХ визначено чистоту (масову долю основної речовини – хлорогенової кислоти), як окремих фракцій, так і об’єднаних дослідних кристалічних зразків та за отриманими результатами для подальших досліджень обрано кристалічний зразок, отриманий у досліді № 2 (екстрагент жирових домішок – хлороформ), що має загальну кількість – 0,5967% (в перерахунку на наважку шроту) і сумарну чистоту кристалічного зразку – 98,27%. Експериментально досліджено за допомогою методу ДСК антиоксидантні властивості отриманого зразку хлорогенової кислоти у складі основи майонезу – модельної суміші "вода-олія соняшникова"; виявлено збільшення періоду індукції у дослідному зразку (модельна суміш "вода-олія соняшникова" з додаванням 0,02 % отриманого антиоксиданту) у порівнянні з контрольним (модельна суміш «вода-олія соняшникова»). При цьому, проведення експерименту при температурі +110 °С дає приріст періоду індукції дослідного зразка на 19 %, а при температурі +90 °С – на 28 %. Отримані результати вказують на факт часткового руйнування хлорогенової кислоти за більш високих температур. Розглянуто та експериментально доведено можливість використання хлорогенової кислоти в якості консерванту у складі емульсійного продукту – майонезу "Провансаль". Кількість введеного дослідного консерванту дорівнювала кількості промислового консерванту – сорбінової кислоти (1000 мг/кг) згідно з ДСТУ 4487:2015. Отримано позитивний результат: після зберігання свіжовиробленого майонезу протягом двох тижнів за температури +35 °С (температура навколишнього середовища), кількість дріжджів у зразку майонезу з додаванням хлорогенової кислоти склала – >10 КУО/г, а у зразку майонезу без додавання консерванту – 20±7,9 КУО/г. На основі проведених досліджень щодо можливості підвищення ступеня вилучення хлорогенової кислоти із соняшникового шроту, а також визначених раціональних параметрів процесу екстрагування, розроблено технологічну схему отримання кристалічного зразку хлорогенової кислоти із соняшникового шроту. Проведено економічні дослідження щодо доцільності використання розробленої технології отримання хлорогенової кислоти із соняшникового шроту. Згідно з результатами спостерігається економічний ефект, а саме, очікувана відпускна ціна отриманої хлорогенової кислоти з масовою долею основної речовини 98,27 %, яка складає 480 тис грн., що значно нижче за ринкову ціну (3 322,3 тис. грн/кг) хлорогенової кислоти з масовою долею основної речовини 98 %.Документ Удосконалення технології жирових систем зі зниженим вмістом транс-ізомерів жирних кислот для маргаринів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Гудзь, Ольга МиколаївнаДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.06 – технологія жирів, ефірних масел і парфумерно-косметичних продуктів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" МОН України, Харків, 2019. У дисертаційній роботі теоретично та експериментально обґрунтовано необхідність удосконалення технології виробництва жирових систем для маргаринів з мінімальним вмістом транс-ізомерів і визначено необхідні технологічні прийоми щодо її реалізації. Жирові системи є невід’ємною складовою харчування людини. Тому сучасні вимоги до підвищення якості та безпеки обумовлюють вдосконалення відповідних технологій їх виробництва. Сформована кон'юнктура зовнішнього і внутрішнього ринків диктує необхідність нарощування темпів виробництва основних олійно-жирових продуктів з високою доданою собівартістю, зокрема маргаринів. В залежності від виключення або впровадження того чи іншого компонента в рецептуру жирового продукту, покращується або значно змінюється його властивість. Необхідність корегування харчового раціону сучасної людини в напрямку зниження в ньому частки жирів, які в своєму складі містять надмірну кількість транс-ізомерів жирних кислот, обумовлена соціальним ефектом споживання жирових продуктів підвищеної якості та спрямована на оздоровлення населення України. Доцільність зниження вмісту транс-ізомерів в жирових системах ґрунтується на доведеному зв'язку між кількістю вказаних ізомерів у складі жирових харчових продуктів і підвищенням ризику розвитку серцево- судинних захворювань, а також хвороб порушення метаболізму. Зокрема, підвищений вміст транс-ізомерів блокує дію ліпопротеїдів високої щільності, ініціюючи відкладення холестеринових бляшок на стінках кровоносних судин людини та провокуючи розвиток атеросклерозу. В роботі досліджено кінетику процесів біокаталітичного переетерифікування та гліцеролізу, на яких ґрунтується технологія виробництва жирових систем зі зниженим вмістом транс-ізомерів. З використанням математичного моделювання встановлено основні закономірності кінетики біокаталітичного переетерифікування триацилгліцеринів під дією ферментного препарату Novozym 40086 та біокаталітичного гліцеролізу триацилгліцеринів, збагачених омега-3 поліненасиченими жирними кислотами. Визначено константи швидкостей прямих і зворотних реакцій, що протікають у реакційних системах, а також константи рівноваги кожної з них. На основі отриманих даних розраховано термодинамічні параметри та зроблено висновки про внесок кожної з реакцій в загальний процес у цілому. Отримані результати слугуватимуть науковим підґрунтям для встановлення технологічних параметрів виробництва жирових систем з мінімальним вмістом транс-ізомерів. Досліджено закономірності процесу біокаталітичного переетерифікування жирів під впливом препарату Novozym 40086 та встановлено раціональні параметри технології виробництва жирових систем зі зниженим вмістом транс-ізомерів. Отримано математичну модель, яка дозволяє на основі даних про компонентний склад жирової основи прогнозувати вміст твердої фази в продуктах біокаталітичного переетерифікування, що є одним із найважливіших способів оцінки їх консистенції. Розроблена модель дозволяє вирішувати зворотну задачу – виходячи з цільової консистенції жирового продукту знаходити його рецептуру. Показана можливість удосконалення складу та властивостей жирових систем зі зниженим вміст транс-ізомерів шляхом фракціонування продукту біокаталітичного переетерифікування. Розроблено математичну модель, яка дозволяє, виходячи з даних про компонентний склад олеогелів прогнозувати їх термостабільність. При цьому було застосовано методологію поверхні відклику, а визначення невідомих значень вектора параметрів здійснювалось шляхом застосування алгоритмів регресійного аналізу. Аналіз отриманих залежностей дозволив зробити висновок, що збільшення в рецептурі олеогелів вмісту бджолиного воску від 0,30 до 3,30 % мас. обумовлює зростання термостабільності. Подальше підвищення вмісту вказаного компонента не є раціональним, оскільки практично не впливає на відклик. Разом з тим при варіюванні вмісту трипальмітину від 0,30 до 3,10 % мас. спостерігається збільшення термостабільності, а при подальшому підвищенні – зменшення цього показника. Визначено раціональні значення масових часток компонентів олеогелів: вміст бджолиного воску 3,27 % мас.; вміст трипальмітину 3,07 % мас. та вміст моноацилгліцеринів 4,70 % мас. При цих значеннях досягається максимальне значення коефіцієнта термостабільності. Показано, що кількість мезофільних аеробних і факультативно-анаеробних мікроорганізмів в м’яких маргаринах на основі жирових систем зі зниженим вмістом транс-ізомерів протягом 60 діб зберігання була нижче за встановлені стандартом норми і знаходились на рівні не вище ніж 3,4·10³, тобто більш ніж на порядок меньше за нормативний показник. Крім того, у 0,01 г досліджених зразків не виявлено БГКП, а кількісні показники наявності пліснявих грибів та дріжджів також не перевищували норми. Запропоновано технологічну схему виробництва м’яких маргаринів зі зниженим вмістом транс-ізомерів жирних кислот. Наукова новизна отриманих результатів полягає у тому, що вперше: – встановлено основні закономірності перебігу біокаталітичних процесів, що лежать в основі технології виробництва жирових систем зі зниженим вмістом транс-ізомерів; – визначено раціональні параметри біокаталітичного переетерифікування жирів під дією ферментного препарату Novozym 40086; – розроблено математичну модель, яка дозволяє на основі даних про компонентний склад жирової сировини прогнозувати вміст твердої фази за різних температур в продуктах біокаталітичного переетерифікування; – встановлено кількісні залежності термостабільності олеогелів від рецептурного складу їх дисперсної фази. Практичне значення отриманих результатів для олійно-жирової галузі полягає у створенні перспективної технології жирових систем зі зниженим вмістом транс-ізомерів з використанням продуктів біокаталітичних реакцій та олеогелів. Запропоновано рецептури емульсійних продуктів на основі розроблених жирових систем. Розроблено нормативний матеріал: ТУ У 10.4 – 02071180 – 155 : 2019 на новий вид продукту – маргарин м'який "Новел" з подовженим терміном зберігання. Результати дисертаційної роботи впроваджено у навчальний процес кафедри технології жирів та продуктів бродіння Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".Документ Технологія білково-жирової суміші підвищеної харчової цінності спеціального призначення(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Бочкарев, Сергій ВолодимировичДисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.18.06 «Технологія жирів, ефірних масел і парфумерно-косметичних продуктів» (18 – Виробництво та технології). – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Міністерства освіти і науки України, Харків, 2019. Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці технології білково-жирових сумішей підвищеної харчової цінності. Актуальність теми дослідження пов’язана з тим, що дотепер практично немає вітчизняних спеціалізованих продуктів, зокрема для харчування спортсменів. Відомо, що найбільш важливими нутрієнтами для відновлення організму спортсмена є білки з певним співвідношенням амінокислот, поліненасичені жирні кислоти (ПНЖК) -3 групи, вітаміни та мінеральні речовини, які в недостатній кількості присутні в традиційних харчових продуктах. Тому часто спортсмени змушені вживати різноманітні біологічно активні добавки, що позиціонуються як спортивне харчування, нормативна база яких в Україні відсутня. Створення новітніх білково-жирових продуктів на науково обґрунтованій основі збагатить раціон харчування спортсменів, що, в свою чергу, позитивно вплине на повноцінне тренування та покращення спортивних результатів. Перспективною сировинною базою для означених продуктів, які є концентрованим джерелом поживних речовин, зокрема, незамінних нутрієнтів, є олійне насіння. Розробка науково обґрунтованої технології білково-жирових сумішей підвищеної харчової цінності для харчування спортсменів є актуальним науковим завданням, яке вирішується в дисертаційній роботі. Актуальність теми та вагомість результатів дисертаційної роботи підтверджується тим, що вона виконувалась згідно плану проведення науково-дослідних робіт Українського науково-дослідного інституту олій та жирів (м. Харків) у рамках держбюджетних науково-дослідних робіт НААН України: «Розробка білково-жирової основи для раціонального харчування спортсменів» (ДР № 0117U002374) та «Розробка способу інактивації інгібіторів протеїназ в білково-жировій основі для раціонального харчування» (ДР № 0116U000178), де здобувач був відповідальним виконавцем окремих етапів роботи. Практичне значення роботи для олійножирової промисловості полягає в обґрунтуванні раціонального співвідношення компонентів білково-жирової суміші (насіння льону, кунжуту, соняшника та кукурудзяної олії) для харчування спортсменів, яке є ефективним за вмістом незамінних амінокислот з розгалуженим ланцюгом (лейцином, ізолейцином, валіном) та триптофаном, максимально збагачене ПНЖК ω-3 групи та рослинними антиоксидантами; визначенні технологічних умов її обробки надвисокочастотним випромінюванням для збільшення харчової цінності; обґрунтуванні рецептур кремових цукерок типу «трюфель» і шоколадної пасти, збагачених білково-жировою сумішшю. Розроблено та узгоджено проект технічних умов: ТУ У 10.86.1 – 02071180.001:2018 «Білково-жирові суміші з олійного насіння». Проведено апробацію виробництва білково-жирової суміші з насіння льону, кунжуту, соняшника та рафінованої дезодорованої кукурудзяної олії, а також шоколадної пасти, збагаченої білково-жировою сумішшю, в промислових умовах ТОВ «Вегетус» (м. Харків). Результати дисертаційних досліджень впроваджено в навчальний процес кафедри органічного синтезу і нанотехнологій НТУ «ХПІ» під час викладання дисциплін «Хімічні технології харчових добавок та косметичних засобів», «Розробка комплексних харчових добавок» та «Застосування харчових добавок», в курсовому та дипломному проектуванні, а також у науково-дослідній роботі студентів. У дисертаційній роботі вперше одержано нові наукові дані щодо особливостей складу жирних кислот, стеринової фракції, комплексу антиоксидантів, амінокислот білків та сортових особливостей до накопичення ксенобіотиків насіння досліджених олійних культур, адаптованих до вирощування в Україні; науково обґрунтовано склад білково-жирової суміші (насіння льону, кунжуту, соняшника та кукурудзяної олії) спеціального призначення, яка є ефективною за вмістом ессенціальних жирних кислот, незамінних амінокислот та рослинних антиоксидантів; експериментально визначено у вигляді апроксимаційних моделей залежність періоду індукції окиснення ліпідів білково-жирової суміші від вмісту сезамолу, сезамоліну, α-ліноленової жирної кислоти та масової частки вологи. У дисертаційній роботі набуло подальшого розвитку експериментальне обґрунтування високої харчової цінності насіння олійних культур – соняшника, льону та кунжуту не тільки як джерела есенціальних жирних кислот, але й незамінних амінокислот – лейцину, ізолейцину і валіну; застосування надвисокочастотного випромінювання та зволоження олійної сировини для зниження активності інгібіторів протеолітичних ферментів і збільшення засвоюваності компонентів білково-жирової суміші. Компонентами білково-жирової суміші обрано підсушене насіння льону, кунжуту та соняшника. Вибір обґрунтовано тим, що насіння цих олійних культур поки ще не містить модифікованих генів і може стати джерелом білків рослинного походження, ессенціальних ПНЖК, мікроелементів, а також низки цінних сполук, які потрібні для здоров’я спортсменів. Досліджено загальний хімічний склад, жирнокислотний склад, склад стеринової і токоферольної фракцій, амінокислотний, вітамінний та мінеральний склад насіння льону (сорти Південна ніч, Ківіка, Симпатік), кунжуту (сорти Ілона, Кадет, Боярин) та соняшника (кондитерські сорти Лакомка, Алмаз, Запорізький кондитерський), адаптованих до вирощування в Україні. Насіння льону характеризується найбільшим вмістом α-ліноленової кислоти. Кунжутне насіння містить антиоксиданти сезамол і токофероли. Сезамол здатен посилювати антиокиснювальну дію токоферолів в оліях, а тому такий комплекс можна пропонувати для використання як антиоксиданту в жирових продуктах для спортсменів. В свою чергу, соняшникове насіння містить значну кількість токоферолів. Обране олійне насіння також містить фітостерини, які мають низку лікувально-профілактичних властивостей, зокрема знижують рівень загального холестерину в організмі. Сировина багата на амінокислоти лейцин, ізолейцин, валін, які є незамінним матеріалом для побудови м’язової тканини та приймають участь у процесах її анаболізму й відновлення. Саме ці амінокислоти в плазмі крові людини конкурують з амінокислотою триптофан, що визначає швидкість проникнення триптофану в мозок і зниження моторної активності та працездатності, тобто виникнення втоми. Насіння олійних культур обраних сортів містить значну кількість вітамінів групи В та вітаміну Е. Проаналізовано здатність олійного насіння обраних сортів щодо накопичення токсичних речовин, а саме важких металів та нітратів. Результати досліджень свідчать про те, що кількість солей важких металів – міді, цинку, свинцю та кадмію, а також і нітратів в усіх сортах значно менша за ГДК. В результаті аналізу отриманих даних як сировину для виробництва білково-жирової суміші обрано наступні сорти олійного насіння: Південна ніч (льон), Ілона (кунжут), Лакомка (соняшник). Науково обґрунтовано склад білково-жирової суміші підвищеної харчової цінності спеціального призначення: насіння льону – 51,00 ± 2,55 %; насіння кунжуту – 21,25 ± 1,06 %; насіння соняшника – 12,75 ± 0,63 %, рафінована дезодорована кукурудзяна олія – 15,00 ± 0,75 %. Вміст жиру в суміші становить 55,92 ± 2,80 %, вміст білку – 17,50 ± 0,88 %. Співвідношення лінолевої та -ліноленової жирних кислот у суміші становить близько 1,2 : 1,0; а незамінні амінокислоти з розгалуженим ланцюгом знаходяться в співвідношенні лейцин : ізолейцин : валін, яке дорівнює близько 2,0 : 1,2 : 1,4. Визначено органолептичні, фізико-хімічні та технологічні показники якості білково-жирової суміші. Розраховано залежність періоду індукції окиснення ліпідів білково-жирової суміші в закритій тарі від температури зберігання. Встановлено, що період індукції окиснення ліпідів білково-жирової суміші за 85±2 °С при запропонованому співвідношенні компонентів знаходиться в інтервалі 175 – 195 хв., що перевищує приблизно в 2,7 – 3,0 рази – період індукції окиснення лляного насіння як найбільш термолабільного компоненту та приблизно в 1,3–1,4 рази період індукції соняшникового насіння. Окисну стабільність білково-жирової суміші гарантує те, що при виготовленні її використано компоненти, що не піддавалися тривалій температурній обробці. Але присутність в складі олійного насіння інгібіторів протеолітичних ферментів знижують засвоєння білка організмом та істотно обмежують його застосування в харчовій промисловості. У зв’язку з цим розроблено технологічне рішення щодо зниження активності інгібіторів протеолітичних ферментів олійної сировини білково-жирової суміші для максимально можливого збільшення її харчової цінності, яке полягає в її зволоженні та обробці надвисокочастотним випромінюванням ( = 2450 МГц). Експериментально встановлено раціональні умови обробки олійної сировини: зволоження до вмісту вологи 11 – 13 % і час обробки надвисокочастотним випромінюванням 210 – 260 с, що дозволить підвищити біологічну цінність суміші, а саме збільшити ступінь розщеплення і засвоюваності білків у шлунково-кишковому тракті. Запропоновано технологічну схему виробництва білково-жирової суміші підвищеної харчової цінності на основі олійної сировини, розроблено та узгоджено проект технічних умов ТУ. У. 10.86.1 – 02071180.001:2018 на білково-жирові суміші з олійного насіння. Науково обґрунтовано рецептури жировмісних кондитерських виробів – кремової цукеркової маси для виробництва цукерок типу «трюфель» і шоколадної пасти з додаванням 15 % білково-жирової суміші підвищеної харчової цінності. Експериментально доведено, що періоди індукції цукеркової маси і шоколадної пасти запропонованого складу перевищують контрольні показники на 44 і 55 % відповідно. Для визначення впливу білково-жирової суміші на споживчі властивості кондитерських виробів проведено органолептичну оцінку дослідних зразків, на базі якої виявлено, що використання білково-жирової суміші в складі кремових цукеркових мас і шоколадної пасти впливає на такі органолептичні показники як смак і аромат, які у дослідних зразків вище, ніж у контрольних. Зокрема, в дослідних зразках кондитерських виробів проявляється характерний пікантний горіховий аромат і смак; довше зберігається відчуття «наповненості» у роті («mouth-feeling»). Подальше збільшення вмісту суміші – понад 15 % – приводить до появи борошнистого присмаку і характерного аромату лляного насіння. Виходячи з результатів органолептичної оцінки, обрано ефективну концентрацію білково-жирової суміші в кондитерських виробах на рівні 15 %. Результати визначення фізико-хімічних показників якості кондитерських виробів свідчать, що при додаванні в кремову конфетну масу і шоколадну пасту 15 % білково-жирової суміші зміна масової частки вологи та масової частки жиру відбувається в рамках нормованих величин. Зниження вмісту загального цукру не впливає на органолептичні властивості кондитерських виробів, але знижує собівартість продукції. Розроблені продукти порівняно з контролем мають вищій вміст незамінних амінокислот, змінюється їх ліпідний склад – значною мірою зростає вміст ПНЖК ω-3 групи. У складі розроблених кондитерських виробів також присутня значна кількість харчових волокон – нутрієнту, який прискорює відчуття насичення, а також є фактором формування нормальної кишкової мікрофлори і попередження ожиріння.