Влияние воздействия ультразвуковой обработки на инверсию сахарозы в овощных и фруктовых пюре

Актуальность. В статье приведены результаты исследования процесса инверсии сахарозы в овощных и фруктовых монокомпонентных пюре с добавлением сахарозы и без неё под влиянием ультразвукового воздействия на них.

Методика исследования. Для проведения исследования были изготовлены экспериментальные образцы пюре из моркови, тыквы и яблок двух видов – монокомпонентное натуральное пюре (без сахара) и пюре с добавлением 5% сахарозы (по массе). Изучали глубину инверсии сахарозы в экспериментальных образцах в зависимости от заданных параметров воздействия ультразвука с частотой 21,6 кГц в течение 30 минут на лабораторной кавитационной установке в проточном цикличном режиме.

Результаты исследований. Установлено, что во всех экспериментальных образцах количество общих редуцирующих сахаров значительно увеличилось по сравнению со значениями, полученными в контрольных образцах, не подвергающихся ультразвуковой обработке. Так, в пюре яблочном натуральном (без добавления сахарозы) после ультразвукового воздействия было выявлено увеличение общих редуцирующих сахаров на 9,3%, а в экспериментальных образцах яблочного пюре с добавленной сахарозой – на 10,9%, по отношению к контрольным образцам, что в 1,2 раза выше, чем в натуральном пюре. В образцах морковного пюре (без добавления сахарозы) увеличение общих редуцирующих сахаров составило 6,7%, а в пюре с добавленной сахарозой – 12,2%, что в 1,8 раз превышает инверсию в пюре без сахара. В образцах тыквенного пюре без сахара увеличение редуцирующих сахаров составило 4,2%, а в образцах с добавленной сахарозой – 9,9%, то есть в 2,4 раза выше, чем в образцах без сахара. Эти данные позволяют сделать вывод о том, что при ультразвуковом воздействии происходит интенсификация инверсии сахарозы с увеличением количества редуцирующих сахаров, причём этот процесс проходит более глубоко в продуктах, содержащих добавленную сахарозу.

1. Пацюк Л.К, Алабина Н.М., Борченкова Л.А., Медведева Е.А., Нариниянц Т.В. Инновационная технология получения новых видов продуктов за счёт применения кавитационной обработки. ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт технологии консервирования». – Краснодар: Сборник материалов 2-ой Международной научно-практической конференции «Инновационные исследования и разработки для научного обеспечения производства и хранения экологически безопасной с/х пищевой продукции. 2017. С.440-443.

2. Аксёнова Л.М., Лукин Н.Д., Талейсник М.А., Герасимов Т.В., Щербакова Н.А., Остапенкова Н.А., Герасимова Н.В., Горячева Г.Н., Усачёв И.С. Пат. РФ 2545959, Российская Федерация, МПК A23G 3/00. Способ производства глазури: заявитель и патентообладатель – ГНУ научно-исследовательский институт кондитерской промышленности Российской Академии сельскохозяйственных наук; заявка № 2013147500, заявл.: 25.10.2013, опубл.: 10.04.2015.

3. Ashokkumar M., Krasulya O., Shestakov S. and Rink R.A. New Look at Cavitation and the Applications of Its Liquid-Phase Effects in the Processing of Food and Fuel. Applied Physics Research. 2012;4(1):19-29.

4. Герасимов Т.В. Развитие технологий мучных изделий с использованием кавитации. Автореферат на соискателей учёной степени к.т.н. М., 2015.

5. Петров А.Н., Шишкина Н.С. и др. Получение новых продуктов с применением кавитационной обработки. Холодильная технология. 2017;(8):54-59.

6. Федосенко Т.В., Пацюк Л.К., Усанова Ю.Ю., Кондратенко В.В. Получение гомогенизированных пищевых пюреобразных продуктов за счёт обработки их ультразвуком. ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт технологии консервирования». – Углич: Сборник материалов конференции «Перспективные исследования и новые подходы к производству и переработке сельскохозяйственного сырья и продуктов питания». 2019.

7. Халитова Э.Ш., Манеева Э.Ш., Быков А.В. Нетрадиционные способы обработки плодоовощного сырья. Материалы научно-практической конференции. ФГБОУ, Оренбургский Государственный ун-т.

8. Шестаков С.Д. Пат. РФ 2228217, Российская Федерация, МПК B01J 19/10, B01F 11/02. Способ кавитационной обработки жидких сред и реактор для его осуществления; заявитель и патентообладатель – Шестаков С.Д.; заявка №2003114953, заявл.: 21.05.2003, опубл.: 10.05.2004.

9. Kim K-H., Chahine G., Franc J-P., Karimi A. Fluid Mechanics and Its Applications 106 – Advanced Experimental and Numerical Techniques for Cavitation Erosion Predict. New York: Springer Science+Business Media Dordrecht. 2014. P.399.

10. Probst G. Пат. СН 688813, Швейцария, МПК В06В 001/02, A23L 3/015, A23L 3/30. Способ стерилизации и гомогенизации текучих материалов при воздействии ультразвуковыми колебаниями и установка для его осуществления; заявитель и патентообладатель – Ixtlan Aktiengesellschaft; заявка № 02078/94, заявл.: 30.06.1994, опубл.: 15.04.1998.

11. Кондратенко В.В., Федосенко Т.В., Пацюк Л.К., Медведева Е.А., Филлипович В.П., Кухто В.А., Нариниянц Т.В. Изучение возможности использования ультразвука для изготовления гомогенизированных продуктов. Технология и товароведение инновационных пищевых продуктов. 2019;4(57):17-22.

12. М 04-69-2011: «Измерение содержания фруктозы, глюкозы и сахарозы в напитках безалкогольных, слабоалкогольных и алкогольных, в том числе винах и виноматериалах, плодоовощной и соковой продукции, мёде и БАДах методом капиллярного электрофореза «Капель»».