Теоретическое обоснование технологии высокофруктозных сиропов методом селективной экстракции и разработка на их основе продуктов питания с улучшенными потребительскими свойствами (стр. 1 )

На правах рукописи

ДАНИЛЬЧУК Юлия Валерьевна

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ

ВЫСОКОФРУКТОЗНЫХ СИРОПОВ МЕТОДОМ СЕЛЕКТИВНОЙ ЭКСТРАКЦИИ

И РАЗРАБОТКА НА ИХ ОСНОВЕ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ С УЛУЧШЕННЫМИ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИМИ СВОЙСТВАМИ

Специальность 05.18.15 – Технология и товароведение пищевых продуктов и функционального и специализированного назначения и общественного питания

Автореферат

диссертации на соискание ученой

степени доктора технических наук

Москва – 2013

Работа выполнена на кафедре «Товароведение и общественное питание» ФБГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» (МГУПП).

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: ,

чл.-корр. РАСХН, доктор технических наук, профессор,

ФБГОУ ВПО «Московский государственный

университет пищевых производств», профессор

кафедры «Технология сахаристых,

бродильных производств и виноделие»

,

доктор технических наук, доцент,

ФБГОУ ВПО «Московский государственный

университет технологий и управления им.

», профессор кафедры «Технологии

продуктов питания и экспертизы товаров»

,

доктор химических наук, доцент,

ФБГОУ ВПО «Московский государственный

университет тонких химических технологий

им. », профессор кафедры

аналитическая химии

Ведущая организация: ФГБУ Научно-исследовательский институт

проблем хранения Федерального агентства

по государственным резервам

Защита состоится «17» декабря 2013 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.148.08 при ФБГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» г. Москва, Волоколамское ш., д. 11., корп. А., ауд. 302.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФБГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств».

С авторефератом диссертации можно ознакомиться на сайтах ВАК РФ Министерства образования и науки РФ http://vak. *****/ru/dissertation/ и ФБГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» http://*****.

Автореферат разослан «____» ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета Д 212.148.08, кандидат

химических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Необходимость внедрения новых технологий в отрасли пищевой и перерабатывающей промышленности, позволяющие значительно расширить выработку продуктов нового поколения с заданными качественными характеристиками, в том числе лечебно-профилактического назначения, отмечена в «Стратегии развития пищевой и перерабатывающей промышленности Российской Федерации на период до 2020 года» от 17 апреля 2012 г. (далее – Стратегия). Приоритетными путями решения задачи повышения конкурентоспособности продукции российских организаций пищевой промышленности, создания условий для обеспечения продовольственной безопасности страны, а также импортозамещения в отношении социально значимых продуктов питания и наращивания экспортного потенциала является развитие инноваций и технологического развития на основе масштабного технологического обновления производства с использованием передовых научно-технических разработок.

Также, одной из важных задач, отмеченных в Стратегии, является разработка мер по развитию социального питания, выработки продуктов диетического и лечебно-профилактического назначения для разных возрастных групп населения для улучшения демографического состояния страны и здоровья нации.

Сахаристые продукты из крахмала, в том числе глюкозно-фруктозные сиропы и кристаллическая глюкоза относятся к социально значимым видам продукции. Однако потребности внутреннего рынка в крахмалопродуктах удовлетворяются менее чем наполовину. Особенно значительным является импорт модифицированного крахмала, который составляет 75 %, картофельного крахмала - около 80 %, кристаллической глюкозы - 100 %. Для обеспечения внутреннего рынка по этой продукции в Стратегии предусмотрено двойное увеличение объемов производства крахмала всех видов и сахаристых продуктов с 2013 до 2020г. Прогнозируется доведение мощности по производству глюкозно-фруктозных сиропов в Российской Федерации к 2020 году до 0,5 млн. тонн, что позволит обеспечить импортозамещение более 350 тыс. тонн сахара. При этом общее производство сахаристых продуктов из крахмала к 2020 году будет доведено до 1 млн. тонн. Также планируется создание мощностей (до 20 тыс. тонн) по производству кристаллической глюкозы, включая медицинскую глюкозу фармакопейного качества.

Развитие производства глюкозно-фруктозных сиропов предусматривается на базе высокоэффективной комплексной переработки зернового крахмалсодержащего сырья с максимальным использованием всех его компонентов. Реализация Стратегии на среднесрочную перспективу (2013 – 2016 годы) предусматривает строительство крахмалопаточного предприятия по производству 180-200 тыс. тонн глюкозно-фруктозных сиропов.

В настоящее время ассортимент выпускаемых промышленностью сахаристых продуктов в России практически ограничен кристаллической сахарозой и крахмальной патокой. Конкурентная борьба в условиях рыночных отношений вынуждает промышленные предприятия расширять ассортимент производимых товаров с целью снижения зависимости от конъюнктуры рынка монопольного продукта. Одним из способов диверсифицировать производство сахаристых продуктов может являться выпуск высокофруктозных сиропов (ВФС) из инвертного и других видов глюкозно-фруктозных сиропов (ГФС), а также чистой фруктозы, которые широко применяются за рубежом в качестве заменителей сахара.

ВФС придают продуктам приятный мягкий вкус благодаря содержанию фруктозы, имеют сладость близкую к сладости сахарозы и широко применяются в производстве безалкогольных напитков, молочных продуктов, консервированных фруктов и продуктов профилактического назначения, т. к. их можно использовать вместо сахарозы без существенных изменений в рецептуре. Способность фруктозы и высокофруктозных сиропов к предотвращению высушивания пищевых продуктов на их основе представляет большой интерес для кондитерского и хлебопекарного производств, что особенно важно для диетических продуктов.

В связи с улучшением экономического благополучия населения нашей страны и стремлением к здоровому образу жизни наблюдается рост интереса к потреблению глюкозно-фруктозных сиропов природного происхождения – меда и продуктов на его основе. Одним из недостатков натурального меда, существенно затрудняющим его хранение, дозирование, купажирование, ухудшающим потребительские свойства является быстрая кристаллизация в течение двух-трех месяцев после откачки из сотов. В связи с этим существует необходимость модификации химического состава различных ботанических видов меда, например, путем добавления расчетного количества ГФС-90. Такая обработка позволяет избежать кристаллизации и при этом сохранить его лечебно-профилактические, регламентируемые индивидуальные органолептические и физико-химические свойства, придавая дополнительные полезные качества.

Основная цель данной диссертационной работы – создание инновационных импортозамещающих фруктозосодержащих пищевых продуктов высокого потребительского спроса с направленным изменением химического состава, принципиально новой технологии получения высокофруктозных сиропов, высокофруктозного меда и пищевых продуктов на их основе, обладающих профилактическими свойствами, является своевременной и актуальной задачей.

Степень разработанности темы исследования. За рубежом производят ГФС первого, второго и третьего поколения. Продукт первого поколения – это глюкозно-фруктозный сироп, содержащий 42 % фруктозы к массе сухих веществ (ГФС-42), получаемый в процессе изомеризации глюкозного сиропа из крахмала. Сиропы, содержащие фруктозы 55 % (ГФС-55) и выше, часто называют сиропами второго поколения или высокофруктозными сиропами. Сиропы с количеством фруктозы 90 % (ГФС-90) – сиропы третьего поколения, которые используются как самостоятельно, так и для производства кристаллической фруктозы.

Недостаток ГФС-42 в том, что при использовании их в безалкогольных напитках, фруктовых консервах и других изделиях при охлаждении ниже 26 оС глюкоза легко выкристаллизовывается. ГФС-55 более устойчивы к самопроизвольной кристаллизации, т. к. фруктоза кристаллизуется значительно хуже, чем глюкоза и является антикристаллизатором последней. В этих сиропах сахара не кристаллизуются даже при температуре 10-15 оС. В большинстве стран производят преимущественно сиропы первого поколения в связи с более простой технологией.

Фруктоза является важной составной частью пищи людей и животных, хорошо усваивается организмом без вредных воздействий или побочных явлений. Однако фруктоза не встречается в чистой форме, а только либо в смеси с глюкозой (пчелиный мед) или с глюкозой и сахарозой (фрукты, овощи, соки), либо в виде химических соединений в сахарозе (свекловичный или тростниковый сахар), а также в таких полисахаридах как инулин (солодка, цикорий, топинамбур). Применение фруктозы в чистом виде стало возможным благодаря разработке фирмой Laevosan-Gesellschaft (Австрия) промышленного метода получения фруктозы на базе инулина из клубней цикория в середине 20 века. Затем в качестве сырья для выработки фруктозы вместо цикория стали использовать сахарозу.

Впервые глюкозно-фруктозные (инвертные) сиропы были получены гидролизом (инверсией) сахарозы, приводящим к образованию эквимолярной смеси фруктозы и глюкозы. Значительный вклад в теорию каталитического гидролиза сахарозы в растворах с образованием инвертного сиропа, в изучение влияния рН и температуры на кинетику процесса внесли ученые МГУПП – , , и др.

ГФС первого поколения из крахмалосодержащего сырья получают в две стадии – кислотно-ферментативным осахариванием крахмала до глюкозы с последующей ее частичной ферментативной изомеризацией во фруктозу. Существенный вклад в изучение процесса каталитического превращения глюкозы во фруктозу в присутствии иммобилизованной глюкоизомеразы и в разработку технологии процесса в конце прошлого столетия внесли ученые школы член-корреспондента АН СССР, декана химического факультета МГУ им. профессора В – , и др., а также сотрудники ВНИИ крахмалопродуктов – , ,

Начиная с 1978 г. в США, Японии и других странах начато и нашло широкое применение производство кукурузных сиропов с высоким содержанием фруктозы – КСВСФ, которые в нашей стране называют ВФС.

Обогащение сиропов фруктозой представляет собой сложную и дорогостоящую технологическую задачу, следствием чего является высокая стоимость ВФС и особенно чистой кристаллической фруктозы, которую получают из ГФС-90.

В современных технологиях получения ВФС и фруктозы исходным сырьем являются глюкозно-фруктозные сиропы с относительным содержанием фруктозы 42-45 % (ГФС-42 или инвертный сироп), а единственным методом обогащения фруктозой является промышленная хроматография, которая использует дорогостоящее оборудование и требует высококвалифицированного персонала для обслуживания.

Несмотря на наличие единичных технологических разработок по получению ГФС-42, в настоящее время в России практически отсутствуют действующие производства высокофруктозных сиропов нового поколения – ГФС-55 и ГФС-90. Применяемые за рубежом технологии не могут быть перенесены в российские пищевые производства без научно обоснованной модификации этих технологий под российское сырье – пшеничный крахмал, который, по мнению экспертов, является наиболее перспективным.

На наш взгляд, усовершенствовать и упростить технологию получения ВФС возможно путем обогащения фруктозой вырабатываемых в РФ глюкозно-фруктозных сиропов с относительным содержанием фруктозы 25 – 50 % методом избирательной (селективной) экстракции или кристаллизации химических компонентов сиропов в присутствии органических растворителей, сохраняя при этом высокую эффективность и рентабельность сахарных и крахмалопаточных производств.

В настоящее время отсутствуют научно-обоснованные методы целенапраленного изменения химического состава меда, собираемого в РФ, с целью улучшения его потребительских качеств, так как современные литературные сведения о точном химическом составе и лечебно-профилактических свойствах меда в основном касаются ботанических видов, собираемых за рубежом. Данные отечественных исследователей: , , – противоречивы, имеют разрозненный характер и основаны на применении устаревших методов анализа. Помимо уточнения данных об углеводном составе натурального меда, многие другие вопросы требуют развития, особенно в отношении методологических проблем, в частности отсутствует комплексная товароведная оценка его качества, которая необходима для контроля при закладке меда на хранение, а также приемке перерабатывающими и торговыми предприятиями.

Изложенные проблемы позволили сформулировать цели и задачи исследования.

Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является развитие теории и практики создания инновационных импортозамещающих фруктозосодержащих пищевых продуктов с направленным изменением химического состава, принципиально новой технологии получения высокофруктозных сиропов и высокофруктозного меда, обладающих профилактическими свойствами.

В соответствии с целью были определены следующие задачи:

- на основе экспериментальных данных провести полный физико-химический анализ впервые обнаруженного явления избирательной экстракции фруктозы и избирательной кристаллизации глюкозы органическими растворителями из глюкозно-фруктозных сиропов, содержащих 25-50 % фруктозы к массе сухих веществ;

- построить детальные математические модели разработанных инновационных методов избирательной экстракции инвертного сиропа и кристаллизации ГФС-25 с целью оптимизации соответствующих технологических процессов получения ГФС-55 и ГФС-90;

- разработать принципиальные технологические схемы обогащения инвертного и глюкозно-фруктозного сиропов фруктозой на основе метода избирательной экстракции и кристаллизации органическими растворителями;

- разработать рецептуры безалкогольных напитков с использованием ГФС-55, полученных по предложенной технологии и изучить их потребительские свойства;

- исследовать потребительские предпочтения при выборе меда и пищевых продуктов на его основе для проектирования инновационных продуктов питания с направленным изменением химического состава;

- исследовать химический состав и физико-химические свойства основных ботанических видов меда, занимающих наибольший удельный вес в общем его объеме производства и потребления в Российской Федерации;

- разработать комплексную товароведную оценку качества цветочного меда по органолептическим и физико-химическим показателям для предупреждения фальсификации продукции на основе меда при их приемке и реализации перерабатывающими, пищевыми и торговыми предприятиями;

- разработать технологию обогащения натурального меда фруктозой добавлением расчетного количества ГФС-90, предотвращающую его кристаллизацию при хранении и сохраняющую свойственные каждому ботаническому виду меда органолептические и физико-химические показатели;

- разработать новые пищевые продукты на основе меда, обладающие улучшенными потребительскими свойствами.

Научная новизна. Изучена растворимость глюкозы, фруктозы и сахарозы в водных изопропаноле, ацетоне и ацетонитриле. Впервые экспериментально получено и теоретически обосновано общее уравнение растворимости углеводов, справедливое в широком диапазоне изменений концентраций компонентов смесей: Р = аСb, где С – содержание воды бинарном растворителе, Р – растворимость углеводов. Доказана определяющая роль гидратации молекул углеводов в механизме растворения углеводов в водно-органических средах.

На основе полученных данных о растворимости углеводов в бинарных растворителях выдвинута концепция принципиально нового метода обогащения фруктозой глюкозно-фруктозных сиропов с помощью явления избирательной экстракции и кристаллизации.

Впервые разработана теория математического моделирования избирательной экстракции и кристаллизации на основе фазовых диаграмм Гиббса с привлечением математических методов анализа, позволяющая точно вычислить массовые доли и концентрации химических компонентов образующихся двух фаз, исходя из суммарного количества глюкозы, фруктозы, воды, органического растворителя в смеси. Теория объясняет наблюдаемые экспериментально особенности избирательной экстракции и кристаллизации, служит основой построения математических моделей для соответствующих технологических процессов.

Разработаны и физико-химически обоснованы технологические критерии, позволяющие всесторонне проанализировать процесс разделения глюкозы и фруктозы при избирательной экстракции и кристаллизации инвертных и глюкозно-фруктозных сиропов. Впервые введен и обоснован интегральный показатель эффективности разделения компонентов, рассмотрение которого в качестве целевой функции позволяет оптимизировать технологические условия проведения процесса для ГФС любого исходного состава и сравнивать между собой достигнутые результаты.

Построенные математические модели позволили выявить возможности метода избирательной экстракции и кристаллизации ГФС, предложить соответствующую комплексную рациональную и эффективную технологию получения высокофруктозных сиропов в зависимости от химического состава исходных сиропов.

На основе теоретического анализа экспериментальных фактов экстракции и кристаллизации ГФС, исследования изменений химического состава и физико-химических свойств при хранении натурального меда разработана концепция проектирования пищевых продуктов из высокофруктозного меда, содержащего 55 % фруктозы к массе СВ, устойчивых к кристаллизации с улучшенными потребительскими и профилактическими свойствами.

Впервые проведен системный анализ химического состава и физико-химических свойств основных отечественных ботанических видов меда как природных глюкозно-фруктозных сиропов, обладающих высокой ферментативной активностью, следствием которой является эволюция его характеристик при хранении.

С помощью современного метода высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) установлен точный углеводный состав основных ботанических видов меда (липового, акациевого, подсолнечникового и гречишного), выявлены его специфические особенности и характер изменения в процессе хранения, что послужило основой разработки комплексной оценки качества меда и продуктов на его основе.

Теоретическая и практическая значимость работы. Установленный функциональный вид зависимости растворимости глюкозы, фруктозы, сахарозы от содержания воды в бинарных водно-органических растворителях Р = аСb может служить методологической основой анализа экспериментальных данных растворимости других углеводов и веществ иной химической природы, уточнению данных путем применения метода наименьших квадратов для расчета параметров уравнения растворимости а и b при обработке результатов измерений в билогарифмических координатах lgC-lgP.

Теоретически обоснованный инновационный метод обогащения фруктозой избирательной экстракцией и кристаллизацией соответственно инвертных и глюкозно-фруктозных сиропов подтвержден экспериментально и защищен патентами РФ № 000 и № 000.

Разработана технология глубокой очистки диффузионного сока для производства высокофруктозных сиропов из инвертного сиропа, полученного переработкой сахарной свеклы. Способ и технологическая схема очистки диффузионного сока с отделением преддефекационного осадка, увеличивающие общий эффект очистки сока на 7,6%, внедрены на Товарковском сахарном заводе и сахар». Способ очистки диффузионного сока с рациональным распределением извести перед I и II сатурациями внедрен на Товарковском сахарном заводе. Указанные способы защищены патентами РФ № 000 и № 000.

Разработаны комплексные технологические схемы получения высокофруктозных сиропов ГФС-55 и ГФС-90 из инвертных сиропов и ГФС с низким содержанием фруктозы.

Способ получения высокофруктозного сиропа путем обогащения фруктозой глюкозно-фруктозных сиропов с выделением глюкозы методом кристаллизации из водно-органических сред прошел опытно-производственные испытания в ГНУ ВНИИ крахмалопродуктов РАСХН. Установлено, что данный способ является достаточно эффективным и может быть использован в технологических схемах отечественного производства ГФС-55 из глюкозно-фруктозных сиропов с низким содержанием фруктозы (20-35% к массе сухих веществ).

Разработаны новые способы очистки глюкозы и сахарозы методом избирательной кристаллизации в присутствии органических растворителей. Способы защищены патентами РФ № 000 и № 000 и позволяют из сахара-сырца получить пищевой кристаллический сахар высокой степени очистки, а из технической глюкозы – глюкозу фармакопейного качества.

Разработаны новые рецептуры газированных безалкогольных напитков с высокими органолептическими качествами на основе вишневого сока и грушевой эссенции с полной заменой сахара на высокофруктозный сироп, полученный по предложенной технологии. Подготовлен проект технических условий на напиток «Вишневый без сахара».

На основании всестороннего изучения физико-химических свойств образцов меда различного ботанического происхождения и срока хранения разработан ряд объективных и достоверных способов товароведной экспертизы качества меда.

Разработан универсальный способ обнаружения фальсификации натурального меда по содержанию глюкозы и фруктозы, который значительно повышает воспроизводимость и достоверность метода по сравнению с известными, т. к. позволяет выявить такую фальсификацию независимо от ее вида в течение регламентируемого срока годности (12 месяцев). Указанный способ защищен патентом РФ № 000.

Разработаны способы идентификации гречишного, акациевого, подсолнечникового и липового меда в зависимости от содержания фруктозы, глюкозы, мальтозы и диастазного числа. Новизна технических решений подтверждена патентами РФ № 2 № 2 № 000 и № 000 соответственно.

Разработаны способы определения возраста меда (свежести) по совокупности показателей (содержанию глюкозы, фруктозы, кислотности и диастазному числу). На способы определения свежести подсолнечникового, гречишного, липового и акациевого меда получены патенты РФ № 2 № 2 № 000 и № 000 соответственно.

Разработана комплексная товароведная оценка качества основных ботанических видов меда (липового, акациевого, подсолнечникового и гречишного) по совокупности органолептических и физико-химических показателей, позволяющая достаточно полно оценить потребительские свойства меда при приемке и реализации.

Комплексная оценка качества меда была утверждена в ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» (МГУПП), внедрена в учебный процесс кафедры «Товароведение и экспертиза товаров» в ФГБОУ ВПО «Российский экономический университет им. » и кафедры «Товароведение и основы пищевых производств» ФГБОУ ВПО МГУПП.

Методология предложенной комплексной оценки качества меда может служить теоретической базой для разработки способов идентификации, определения свежести и обнаружения фальсификации других видов меда, что поможет повысить качество реализуемых пищевых продуктов для конечного потребителя.

На основании выявленной близости химического состава и физических свойств меда и глюкозно-фруктозных сиропов разработан новый способ обработки натурального меда добавлением в него ГФС-90, позволяющий избежать кристаллизации при хранении, улучшить внешний вид, упростить его дозирование и перемешивание в технологических процессах. Новизна предложенного способа подтверждена патентом РФ № 000.

На основе модифицированного по данному способу меда разработан ряд плодово-ягодных композиций, позволяющих существенно расширить ассортимент данного вида продукции, обладающих повышенной пищевой и органолептической ценностью, с увеличенным сроком хранения без кристаллизации, с благотворным синергетическим действием его ингредиентов на вкусоароматические, физиологические, биологические свойства композиции. На указанные композиции получено 15 патентов РФ (№ 2 № 2 № 000 – №2 № 2 № 000 – № 000).

Разработана рецептура безалкогольного напитка, содержащего в качестве физиологически активного ингредиента высокофруктозный мед. Предложенный медовый напиток обладает высокими вкусоароматическими достоинствами, хорошей стойкостью, может использоваться в специальном питании, например, в спортивном, удобен в приготовлении, его можно легко приготовить непосредственно перед употреблением без затраты времени на роспуск закристаллизованного меда.

Методология и методы исследования. Методология и общая схема организации исследований представлена на рисунке 1.

Для получения и обработки экспериментальных результатов исследования применялись общепринятые и специальные математические, физико-химические и органолептические методы исследования.

Расчет параметров уравнения растворимости а и b глюкозы, фруктозы, их смесей и сахарозы проводили с использованием метода наименьших квадратов.

Физико-химический анализ гетерогенных систем «углеводы – вода – органический растворитель» проводился на основе метода фазовых диаграмм Гиббса.

 

 

 

Разработка способа обработки меда без кристаллиза-ции при хранении

Разработка способов идентифика­ции, опреде­ления нату­ральности и свежести меда

Построение математических моделей избирательной экстракции и кристаллизации ГФС

Определение механизма антикристал-лизационного действия фруктозы в ГФС

Определение основных технологических параметров и показателей эффективности процесса обогащения

 

 

Рисунок 1 – Схема исследований

 

Теория моделирования инновационного метода избирательной экстракции и кристаллизации ГФС с целью получения высокофруктозных сиропов построена с привлечением математического анализа, аналитической геометрии, алгебры и теории рядов.

Содержание глюкозы, фруктозы, изопропанола, ацетона в образующихся фазах при разделении моносахаров и углеводный состав меда определяли с помощью метода высокоэффективной жидкостной хроматографии со статистической обработкой результатов.

Органолептические показатели качества меда определяли описательным методом по ГОСТ Р , ГОСТ Р и балловым методом по разработанной 5-балловой шкале с использованием коэффициентов весомости для отдельных показателей качества Влажность образцов меда определяли методом высушивания до постоянной массы при температуре 100-105 оС. Общую титруемую кислотность меда определяли методом титрования гидроксидом натрия по ГОСТ , диастазное число – колориметрическим методом по ГОСТ .

Органолептические показатели качества безалкогольных напитков оценивали описательным методом согласно ГОСТ 6687.5-86 и с помощью известной 25-балльной шкалы. Массовую долю сухих веществ напитков определяли рефрактометрическим методом по ГОСТ 6687.4-90, кислотность – методом титрования раствором щелочи по ГОСТ 6687.4-86, стойкость – термостатированием при температуре 18-22 оС по ГОСТ 6687.6-88.

Маркетинговые исследования по выявлению потребительских предпочтений проводились методом опросного анкетирования и классического анализа документов с использованием метематико-статистической обработки результатов.

Научная концепция. Развитие теории и практики создания пищевых продуктов с высоким содержанием фруктозы и улучшенными потребительскими характеристиками с помощью инновационных технологий, применимых в условиях Российской Федерации.

Положения, выносимые на защиту. На защиту выносятся следующие положения:

1) теоретическое и экспериментальное обоснование инновационного метода избирательной экстракции и кристаллизации, разработанного с целью обогащения фруктозой инвертного и глюкозно-фруктозных сиропов с низким содержанием фруктозы;

2) математические модели и результаты моделирования процессов избирательной экстракции фруктозы и избирательной кристаллизации глюкозы из ГФС органическими растворителями;

3) новые технологии и технологические схемы получения высокофруктозных сиропов различного химического состава: второго (ГФС-55) и третьего поколений (ГФС-90) из отечественного сырья - сахарной свеклы и ГФС первого поколения из крахмалопродуктов;

4) совокупность экспериментальных данных по углеводному составу и физико-химическим свойствам основных ботанических видов натурального меда с различным сроком хранения;

5) методологию комплексной товароведной оценки качества меда по совокупности органолептических и физико-химических показателей;

6) технологическое решение модификации натурального меда путем обогащения фруктозой с целью предотвращения кристаллизации при длительном хранении и улучшения его потребительских свойств;

7) совокупность экспериментальных данных по проектированию пищевых продуктов с заданными потребительскими свойствами на основе ВФС и высокофруктозного меда, полученных по новым технологиям.

Степень достоверности результатов исследования. Достоверность полученных результатов обеспечивается значительным объемом проведенных экспериментальных работ с применением стандартных и специальных современных методов физико-химического анализа, математической обработкой результатов эксперимента, которые базируются на общепринятых выводах фундаментальных и прикладных наук, согласованностью новых положений с уже известными положениями и современными тенденциями товароведения, пищевой химии и технологии, подтверждается апробацией, промышленными и практическими внедрениями, производственными опытами и публикациями основных результатов работы в рецензируемых печатных изданиях.

Апробация результатов работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на:

- 1-й, 2-й, 3-й и 4-й Межведомственных научно-практических конференциях «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров» (Москва, 2008, 2009, 2010 и 2011 г. г.), 5-й Межведомственной научно-практической конференции «Товароведение и вопросы длительного хранения продовольственных товаров» (Москва, 2013 г.);

- 5-й ежегодной Международной практической конференции «Сахар – 2005. Повышение эффективности работы свеклосахарного комплекса» (Москва, 2005г.); 6-й ежегодной Международной практической конференции «Сахар – 2006. Повышение эффективности работы сахарной промышленности» (Москва, 2006г.); 7-й Ежегодной научно-практической конференции «Энерго - и ресурсосберегающие технологии сахарного производства» (Москва, 2007 г.); 8-й Ежегодной научно-практической конференции «Сахар-2008. Совершенствование технологий переработки сырья для сахарной промышленности, освоение новых видов оборудования и компьютеризации производства, повышение качества» (Москва, 2008 г.); 9-й ежегодной Международной научно-практической конференции «Сахар 2009. Новое в технологии сахара, оборудовании и компьютеризации» (Москва, 2009 г.);

- научно-технической конференции «Молодые ученые – пищевым и перерабатывающим отраслям АПК (Москва, 1999 г.); 3-й, 4-й, 5-й Международных конференциях-выставках «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации» (Москва, 2005, 2006, 2007 г. г.); 5-й Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания» (Москва, 2007 г.); Общеуниверситетской научной конференции молодых ученых и специалистов (Москва, МГУПП, 2009 г.);

- 6-й, 7-й, 8-й и 9-й Международных молодежных конференциях «Биохимическая физика» (Москва, 2006, 2007, 2008, 2009 г. г.);