Наукові основи технології і формування наноструктури вершкового масла з рослинними харчовими добавками - Автореферат

Тому останнім часом особливою увагою харчовиків, медиків і вчених користуються добавки із рослинної сировини, що вказує на доцільність їх використання у створенні функціональних видів вершкового масла. Метою роботи є створення науково обґрунтованої технології вершкового масла з рослинними харчовими добавками, які надають йому дієтичних і лікувально-профілактичних властивостей, та розроблення наукових основ формування наноструктури продукту. дослідити вплив рослинних харчових добавок на стан водної фази у вершковому маслі - форми звязку вологи та розподіл плазми; зясувати взаємодію водної та жирової фаз у формуванні мікро - і наноструктури вершкового масла; На основі проведених досліджень дано наукове обґрунтування і експериментально підтверджено доцільність використання поліфункціональних рослинних харчових добавок - полісахаридів і кріопорошків для розроблення технології вершкового масла функціонального призначення з лікувально-профілактичними і дієтичними властивостями, що мають поліпшену якість; досліджено вплив добавок на фазові перетворення гліцеридів і стан водної фази у вершковому маслі, взаємодію водної і жирової фаз та формування мікро-і наноструктури масла; отримані дані стануть науковими основами відкриваного напряму створення нанотехнологій вершкового масла та харчових нанотехнологій інших продуктів функціонального призначення. Вперше експериментально встановлено і науково обгрунтовано вплив рослинних харчових добавок на фазові перетворення у вершковому маслі; за запропонованими методиками компютерної обробки кривих ДСК і дифрактограм РСА вперше визначено якісний і кількісний склад та коефіцієнти гетерогенності груп гліцеридів і їх поліморфних форм у кристалічній фазі жиру і вершкового масла; встановлено, що добавки гальмують фракціонування та поліморфні перетворення гліцеридів.Залишаються невивченими кількісні змінення поліморфних форм гліцеридів та їх дискретних груп при формуванні кристалічної фази жиру і вершкового масла, відсутні методики їх визначення. Досліджували полісахариди пектин і інулін, кріопорошки рослинні харчові, молочний жир і виділені з нього фракції, високожирні вершки (ВЖВ) і розроблені види вершкового масла з пектином (МП), інуліном (МІ) та кріопорошками із буряка червоного столового (МБ) та бруньок смородини чорної (МС), вершкове масло без добавок було контролем (МК). Для теплофізичних досліджень молочного жиру, фракцій і вершкового масла використано диференціальний скануючий калориметр (ДСК), що являє собою оригінальну експериментальну установку для визначення питомої теплоємності речовини у режимі монотонного нагрівання (динамічний калориметр). Рентгеноструктурний аналіз (РСА) молочного жиру, фракцій і масла проведено на дифрактометрі ДРОН - 2,0 з використанням ренгенооптичної схеми Дебая - Шеррера (“на проходження”), що дозволило запропонувати методику кількісного визначення в них поліморфних форм гліцеридів. Використано яблучний пектин та інулін із топінамбуру, їх виробництво в Україні забезпечено вітчизняною сировиною.Технологічний процес виробництва вершкового масла з внесенням порошків полісахаридів та кріопорошків повязаний з їх водопоглинанням, яке складається з процесів змочування та просочування.За допомогою термодинамічних розрахунків на електронно-мікроскопічних знімках наноструктури масла ідентифіковані наночастинки вологи ізотропної сферичної і анізотропної форм, центрами формування яких є дефекти типу вільного обєму в жировій фазі масла, а саме - нанопори; наночастинки вологи утворюють квазіодновимірні ланцюги на межах поділу аморфних і кристалічних шарів, нанозерен та фаз молочного жиру і багатогранних комірок, що формуються при самоорганізації наноструктури аморфних шарів. Виявлено, що в процесі зберігання МК5 відбувається поділ кристалічних шарів на багатогранні шаруваті наноагрегати і наноблоки, що складаються із паралельних кристалічних і мономолекулярних шарів з прошарками із наночастинок водної фази та поверхневого аморфного шару (рис.17). Із гліцеридів, витіснених на поверхні оболонок жирових кульок і наноелементів структури, формуються аморфно-кристалічні шари, що мають шорсткі з виступами міжфазні поверхні поділу, які при розломленні утворюють тераси. Встановлено, що внесення полісахаридів пектину та інуліну і кріопорошків спричинює збільшення числа і величини незруйнованих жирових кульок, утворення полісахарид-ліпідних оболонок на поверхнях кульок і кристалічних наноагрегатів у міжглобулярній області, змінення форми і зменшення величини наноелементів у 5…25 разів, запобігає формуванню шаруватої наноструктури. Наноагрегати мають тривимірну багатогранну, сферичну і циліндричну форми (у тому числі завиткову), та пектино-ліпідну шарувату оболонку, поверхня її розлому має форму тераси, а шари - різну наноструктуру: комірчасту, сформовану із багатогранників або нанобугорків.На основі теоретичних узагальнень і експериментальних досліджень обґрунтовано доцільність використання рослинних харчових добавок - полісахаридів і кріопорошків у виробництві вершко

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ