Стабілізація природного кольору продуктів переробки фруктів і овочів: на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 05.18.15 – товарознавство

Abstract

Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці способів стабілізації природного кольору продуктів переробки овочів і фруктів та його об’єктивної оцінки. Встановлено компонентний склад пігментного комплексу ботанічних та помологічних сортів ревеню, аґрусу, моркви, гарбуза, яблук, вишні і сливи. Визначено кольорові характеристики фруктів і овочів в залежності від їх помологічного або ботанічного сорту з використанням систем СІЕXYZ та CIELab. Встановлено залежність кольору рослинної сировини від перетворення кольороутворюючих речовин під дією світла, температури, рН середовища. Показано можливість використання кольорових характеристик, отриманих за допомогою об’єктивних способів вимірювання, для оцінки ступеня руйнування хлорофілів, каротиноїдів, поліфенолів та стабілізації кольору під час переробки рослинної сировини. Науково обґрунтовано способи стабілізації кольору ревеню, аґрусу, моркви, гарбуза, яблук, вишні та сливи. Захищено патентами нові способи стабілізації фруктової та овочевої сировини, здійснено виробничі випробування та вироблені дослідні партії продукції, розраховано економічний ефект від упровадження.

Диссертация посвящена научному обоснованию и разработке способов стабилизации природного цвета продуктов переработки овощей и фруктов и его объективной оценке. Установлен компонентный состав пигментного комплекса ботанических и помологических сортов ревеня, крыжовника, моркови, тыквы, яблок, вишни и сливы. Определены цветовые характеристики фруктов и овощей в зависимости от помологического и ботанического и сорта с использованием систем СІЕXYZ и CIELab. Установлена зависимость цвета исследуемого растительного сырья от превращений цветообразующих веществ под действием света, температуры, рН среды. Показана возможность использования цветовых характеристик, полученных при помощи объективных способов измерения, для оценки степени разрушения хлорофиллов, каротиноидов, полифенолов и стабилизации цвета при переработке растительного сырья. Научно обоснованы способы стабилизации цвета ревеня, крыжовника, моркови, тыквы, яблок, вишни и сливы. Защищены патентами новые способы стабилизации фруктового та овощного сырья, выполнены производственные испытания и произведены опытные партии продукции, рассчитан экономический эффект от внедрения.

Thesis deals with the estimation of plants raw material color during its treatment as well as with the development of scientifically reasonable stabilization techniques. It is studied the pigment composition of many plants as well as it is established the color characteristics of plant raw material depending on its cultivar. The color of fruit and green-stuffs is specified by pigment complex which includes plastid pigments (chlorophyll and carotenes) as well as non-plastid ones. It was established the chlorophylls a and b are entered into composition of pigment complex of rhubarb and gooseberry as well as carotenes, catechines and leucoantocyanins There are established the color characteristics of rhubarb depending on its variety. It is shown the dominant wavelength of samples equals to 494…511 nm and specifies green color. It is established the light effect causes the green color decrease. This phenomenon is also proven by the decrease of chlorophylls contamination in rhubarb for 10,7…11,3% as in gooseberry for 22,3…23,7%. Herewith no sufficient contamination of pheophethines (а+b) is observed. It is found pheopheethinization processes occur in acid media and lead to irreversible chlorophyll transformation and color change from green to grayish yellow-green. Found color characteristics indicate chlorophyll changes during rhubarb and gooseberry treatment. It is established the influence of protective additives on the chlorophyll content and rhubarb and gooseberry origin color. On the basis of experimental and modeling data it is established and optimized the rhubarb and gooseberry treatment parameters for color stabilization by means of complex influence of potassium and magnesium chlorides on the color forming pigments. It is found the quality and quantity composition of pigment complex of different variety of cucurbit and carrot as well as its influence in the color characteristics of raw material. Obtained color characteristics indicates the dominant wavelength is within the range of 581,3…586,1 nm (spectrum yellow-orange color area) and displays the main tone of samples with various intensity. It is established the transformation ratio of cucurbit and carrot carotenes under the light, temperature and treatment effect. Illumination leads to the decomposition and isomerization of carotenes and decrease of color characteristics. Developed cucurbit and carrot color stabilization technique due to antioxidant effect of phenolic compounds and citric acid on the carotene complex. It is theoretically proved and experimentally confirmed using color characteristics the apple color stabilization technique by means of inhibition effect of oxidation processes of potassium chloride and citric acid. It is established the regularities and proposed the optimum conditions of cherry and plum treatment for its color stabilization be means of protection effect of potassium chloride on the polyphenolic complex. Obtained theoretical and experimental results were used for quality formation of multifunctional pastes of rhubarb, gooseberry, carrot, cucurbit and other plants. Scientific developments allow providing high consumer properties of goods by means of maximum conservation of physiologically active substances and origin color of plant raw material. It is established the suitability of introduction into industry of developed plant color stabilization techniques helping to improve the quality criteria and providing high-level competitive ability. It is established the possibility of color characteristics application for estimation of nature pigment transformation ratio and color stabilization during plant raw material treatment. Color characteristics estimation guide for plant treatment products it is drawn.