Search academic texts

Registration Number

0823U101733, PhD dissertation

Title

Technology of modified starch with encapsulation of biologically active substances for food enrichment

Author

Alina Avramenko,

popup.head Olena Hrabovska
popup.opponent Inha Kuznietsova
popup.opponent Oksana Y. Melnyk
popup.review Oleg Kuzmin
popup.review Alla Bashta

Status

Доктор філософії, 181, Харчові технології

Date

25-01-2024

Description

Дисертаційну роботу присвячено розробленню технології модифікованого пористого крохмалю, дослідженню його фізико-хімічних властивостей, обгрунтуванню придатності до інкапсулювання біологічно активних речовин і використанню для збагачення харчових продуктів. На основі аналізу літератури, встановлено, що перспективним напрямком дослідження є розроблення технології і використання модифікованого резистентного крохмалю у якості носія для інкапсулювання біологічно активних речовин з метою їх збереження від дії небажаних чинників у ході приготування харчових продуктів оздоровчого призначення. На основі теоретичних та експериментальних досліджень розроблено технологію фізичної модифікації крохмалю, в основі якої заморожування крохмальних клейстерів низьких концентрацій (5, 10 %) за температури -18℃ протягом 24 годин з подальшим розморожуванням, відтаванням, зневодненням, подрібненням і висушуванням. На підставі експериментальних досліджень розроблено принципову і апаратурно-технологічну схеми виробництва пористого крохмалю. Розроблена технологія виробництва модифікованого крохмалю була апробована на підприємстві ПБП «Вимал». Дослідно-промислові випробування розробленої технології підтвердили, що за невисоких капітальних витрат можна налагодити виробництво нового виду модифікованого крохмалю для інкапсулювання біологічно активних речовин. Доведено можливість інкапсулювання низькомолекулярних речовин у структуру пористого крохмалю на прикладі аскорбінової кислоти і тимолу. Аскорбінова кислота на 60-77 % включається в структуру крохмалю при заморожуванні клейстеру. Ступінь її зв’язування мало залежить від концентрації клейстеру і концентрації кислоти. Збагачений аскорбіновою кислотою модифікований крохмаль, отриманий при заморожуванні клейстерів концентрацією 5 і 10% краще утримує аскорбінову кислоту своєю поверхнею. Загалом кукурудзяний крохмаль дещо краще зв’язує аскорбінову кислоту з розчинів ніж картопляний. Доведено, що крохмаль, який піддавали модифікації заморожуванням, має більшу стійкість до ферментативного гідролізу, ніж нативний. Отримані результати досліджень показують, що при комбінації етапів заморожування-відтавання внаслідок льодоутворення у клейстерах, відбувається ретроградація крохмальних полісахаридів з утворенням міцної структури, не доступної до дії амілолітичних ферментів. Перевірка на резистентність показала, що пористий крохмаль виявляє стійкість до ферментативного гідролізу і має властивості резистентного крохмалю третього типу РК3. Найбільш стійким є модифікований крохмаль отриманий з 5% крохмального клейстеру. Розроблено спосіб отримання порошкоподібного інкапсульованого екстракту гібіскусу на основі модифікованого набухаючого картопляного крохмалю, який може бути застосований в якості згущувача, підкислювача і барвника в рецептурах харчових концентратів, а наявність в екстракті гібіскусу вітамінів, органічних кислот, флавоноїдів і, особливо, антоціанів підвищує біологічну цінність готового продукту. Розроблено рецептуру кексу «Новинка» із заміною 30 % пшеничного борошна на пористий резистентний крохмаль. З отриманих результатів досліджень видно, що з додаванням до рецептури кексів модифікованого резистентного крохмалю покращуються органолептичні показники готових виробів порівняно з кексом «Столичним». Крім того, використання модифікованого РК рецептурі кексу знижує показник глікемічності на 4,79 од., а калорійність виробу – на 41,01 ккал. Споживання одного кексу, масою 100 г, на добу задовольняє добову потребу у резистентному крохмалі на 24,6 %. Розроблено рецептуру кексу із заміною цукру у рецептурі на резистентні види крохмалю з інкапсулюванням кверцетину і стевії, взяті у співвідношенні 1:1: один збагачений 3% розчином стевії, а другий – 1%-м розчином кверцетину, що вводились у 5-% крохмальні клейстери. На основі отриманих даних встановлено, що повна заміна цукру на резистентні крохмалі, збагачені кверцетином і стевією, дозволяє отримати кекси для спеціального дієтичного споживання. Розроблено ресурсозберігаючу технологію низькокалорійного майонезного соусу підвищеної біологічної цінності із заміною яєчних білків на аквафабу – відвар білої квасолі та з додаванням резистентного пористого крохмалю з кверцетином. Обґрунтовано раціональне співвідношення аквафаби та рослинної олії як (40−.60):40, що дає змогу отримати емульсійні системи зі стабільністю 97 ± 2 %. Розроблено рецептуру емульсійного низькокалорійного соусу «Аквафаба». Соціальний ефект від впровадження розробленої технології низькокалорійного майонезного соусу полягає в забезпеченні населення продуктом щоденного вживання підвищеної біологічної цінності. Достовірність отриманих експериментальних даних забезпечена використанням сучасних методик досліджень та відповідного обладнання. Наукові положення та рекомендації підтвержені лабораторними дослідженнями і виробничими випробуваннями.