CC BY
63
Section 2. Biotechnology
3. Purva Vats, U.C Banerjee Studies on the production of phytase by a newly isolated strain of Aspergillus niger var teigham obtained from rotten wood-logs//Process Biochemistry Vol. 38, Issue 2, 2002. P. 211-217.
4. Purva Vatsa, Uttam C Banerjee Production studies and catalytic properties of phytases (myo-inositolhexakispho-sphate phosphohydrolases): an overview//Enzyme and Microbial Technology Vol. 35, Issue 1, 2004. P. 3-14.
Hafizov Qarib Kerim oglu, head of the laboratory of biochemistry and processing of fruit of Azerbaijan Science Research Institute of Horticultural and Subtropical Crops
E-mail: [email protected] Hafizov Samir Qarib oglu, specialty in processes and equipment for food production in the laboratory of biochemistry and processing of fruit of Azerbaijan Science Research Institute of Horticultural and Subtropical Crops
E-mail: [email protected]
Biochemical peculiarities of persimmons fruits storage convention and refrigerated conditions
Abstract: We studied the change in weight, and shelflife ofpersimmons in conventional and refrigerated conditions depending on the degree of pollination and some chemical parameters of the particular fruit pomology varieties. It was found that by using the characteristic organoleptic properties of freshly fruits and chemical indicators can predict with certainty the timing of their storage and take into account the decline in the weight of the fruit, as well as to anticipate future changes in the content of nutrients and bioactive substances.
Keywords: persimmon fruit, varietal characteristics, duration of storage, the nutritional value, decline in the mass, Azerbaijan.
Гафизов ГарибКерим оглы, заведующий лабораторией биохимии и переработки плодов Азербайджанского Научно-Исследовательского Института Садоводства и Субтропических Культур E-mail: [email protected] Гафизов Самир Гариб оглы, специалист по процессам и аппаратам пищевых производств лаборатории биохимии и переработки плодов Азербайджанского Научно-Исследовательского Института Садоводства и Субтропических Культур E-mail: [email protected]
Биохимические особенности хранения плодов хурмы в обычных и охлаждаемых условиях
Аннотация: В работе изучены происходящие изменения в массе и сроках хранения хурмы в обычных и охлаждаемых условиях, в зависимости от степени опыления и некоторых химических показателей плодов конкретного помологического сорта. Установлено, что используя характерные для свежесобранных плодов органолептические свойства и химические показатели, можно с большой уверенностью прогнозировать сроки их хранения и учитывать убыль в массе плодов, а также предугадывать грядущие изменения в содержании питательных и биологически активных веществ.
Ключевые слова: плоды хурмы, сортовые особенности, длительность хранения, убыль в массе, пищевая ценность, Азербайджан.
10
Biochemical peculiarities of persimmons fruits storage convention and refrigerated conditions
Введение
Плоды хурмы восточной (Diospyros kaki L.) занимают важное место в рационе питания населения Азербайджанской Республики, что обусловлено высоким содержанием в них физиологически активных веществ, особенно фенольных соединений. Также плоды хурмы широко используются в местной народной медицине по причине их фенольной композиции. Однако при выдержке они нежелательно быстро размягчаются и в значительной степени теряют транспортабельность из-за присущих им биологических особенностей. Продление периода от сбора плодов хурмы до их размягчения, когда они становятся неустойчивыми к микробиологической порче, возможно на основе научно обоснованных предложений рекомендательного характера.
Предлагается обрабатывать плоды хурмы препаратом Smart Fresh в течение 20 часов, что позволяет максимально снизить интенсивность выделения этилена и продлить их срок хранения на 1-1,5 месяца [9, с. 130]. Также предлагается учитывать при уборке урожая такие качественные показатели как твердость мякоти, содержание сухих веществ [9, с. 131] или количество органических кислот [10, с. 3] с тем, чтобы можно было снизить потери качества и естественной убыли.
Целью настоящей работы является создание научно-практических основ повышения сроков хранения неопыленных и опыленных плодов хурмы с учетом их органолептических и химических показателей.
Объекты и методы исследований.
В нашей работе применен способ прогнозирования длительности плодов хурмы, связанный с учетом степени их опыления и содержания сухих веществ, протопектина и целлюлозы в период уборки урожая. В основе его применения лежат полученные нами данные по 16 и сортам хурмы из Губа-Хачмазской и Ше-ки-Закатальской зон Азербайджанской Республики, названия которых приведены в табл. 1. Здесь не изменяющие в разные годы свой сладкий или терпкий вкус сорта хурмы восточной называют константными, а сорта, вкус которых изменяется в разные годы и зависит от образовавшихся в плодах семян, т. е. степени опыления-варьирующими.
Отбор проб для химических анализов проводили по ГОСТ 26313-84 [3, с. 2]. Пробы подготавливали к анализу по ГОСТ 26671-85 [4, с. 1]. Определение массовой доли сухих веществ вели по ГОСТ 28561-90 [5, с. 2], дубильных веществ (водорастворимых полифенолов)- по ГОСТ 24027.2-80 [6, с. 4]. Концентрацию
сухих растворимых веществ устанавливали рефрактометром по ГОСТ 28562-90 [7, с. 2], аскорбиновой кислоты-по ГОСТ 24556-89 [8, с. 2], титруемых кислот — по ГОСТ 25555.0-82 [9, с. 2], каротиноидов — по ГОСТ P54058-2010 [10, с. 5], P-активных катехи-нов и лейкоантоцианов — по методике Л. И. Вигорова [1, с. 486].Массовую долю общего сахара определяли по методу Бертрана ГОСТ 8756.13-87 [11, с. 3]. Пектины определяли Ca-пектатным методом после предварительного освобождения образцов от простых сахаров трехкратной экстракцией 80% по объему спиртом [16, с. 331]. Остаток после удаления пектинов обрабатывали 2% соляной кислотой на водяной бане в течение 3-5 часов для удаления гемицеллюлоз, затем высушивали до постоянного веса и обрабатывали серным эфиром в аппарате Соклета для удаления жира. Обезжиренный остаток выдерживали в течение 24 часов при комнатной температуре в соляной кислоте, насыщенной на холоде хлористым водородом до удельного веса 1,20-1,21, для определения целлюлозы по полученной разнице в массах образцов до и после такой обработки, направленной на ее извлечение [13, с. 214].
Плоды брали в период массовой их уборки, когда они еще бывают твердыми, но уже полностью окрашенными в характерный для данного помологического сорта цвет, и укладывали их в один слой в деревянные лотки вместимостью около 8 кг. Затем в этих же лотках хранили их как в обычных условиях, так и при температуре +1° С. При этом учитывали, что хранение плодов, в том числе и плодов хурмы при относительно низких температурах является основным промышленным способом, который постоянно совершенствуется [12, с. 66; 17, с. 1].
Результаты исследований и их обсуждение.
В табл. 1 даны отличительные особенности мякоти хорошо опыленных, совсем не опыленных и слабо опыленных плодов хурмы в сортовом разрезе. Из нее видно, что у хорошо опыленных сортов мякоть плодов малосочная, темного цвета и нетерпкая на вкус. У совсем не опыленных сортов мякоть плодов светлая, сильнотерпкая и сочная. Слабо опыленные плоды по этим показателям занимают промежуточное место между хорошо опыленными и совсем не опыленными плодами.
Таким образом, плоды каждой вышеуказанных групп сортов существенно отличаются друг от друга по органолептическим показателям их плодов, что само по себе может служить зацепкой для дифференцированного подхода к их дальнейшему рациональному использованию. Но эти различия ка-
11
Section 2. Biotechnology
сались не только органолептических, но и химических показателей.
Нами было установлено, что в хорошо опыленных плодах (количество семян от 2 до 8) содержалось в среднем 0,117% водорастворимых полифенолов к сырой их массе, тогда как содержание тех же полифенолов в плодах не имевших семян вообще или имевших всего одно семя было более высоким и составило в среднем 153 мг%. В то же время по содержанию сухих веществ (в хорошо опыленных плодах в среднем 24,6% против 19,2% в плодах другой сравниваемой группы), протопектина (в среднем 1,27% против
0,83%) и клетчатки (1,1% против 0,65%) хорошо опыленные плоды с 2-8 семенами значительно опережали плоды другой вышеуказанной группы. При этом оставалось неясным, как это отразится на естественной убыли и длительности хранения опыленных и неопыленных плодов.
Из данных таблиц за номерами 2 и 3 видно, что используя характерные для свежесобранных плодов хурмы органолептические и химические показатели можно с большой уверенностью прогнозировать сроки их хранения и учитывать потери, с которыми при этом придется сталкиваться.
Таблица 1. - Органолептические показатели мякоти хорошо опыленных (с изменяющимся количеством семян от 2 до 8), слабо опыленных (которые в лучшем случае содержат 1 семя) и совсем неопыленных плодов хурмы в сортовом разрезе
Помологический сорт Количество семян в одном плоде Органолептические показатели мякоти плода
минимум максимум Сочность Терпкость Цвет после Выдержки на воздухе в течение 1 часа
Сорта хурмы из Губа-Хачмазской зоны
Янтарная 5 7 Низкая Слабая Темный
Гибрид-272325 4 6 Низкая Слабая Темный
Гибрид-18 2 4 Низкая Слабая Темный
ХХ-век 2 8 Низкая Слабая Темный
Зенджи-Мару 2 6 Низкая Слабая Темный
Хачиа 1 1 Высокая Сильная Светлый
Гошо 0 0 Высокая Сильная Светлый
Хиакуме 0 3 Средняя Средняя Почти светлая
Сидлес 0 0 Высокая Сильная Светлая
Сорта хурмы из Шеки-Закатальской зоны
Тамопан маленький 2 8 Очень низкая Слабая Очень темный
Гейли 4 8 Очень низкая Слабая Очень темная
Транта-каки 2 7 Очень низкая Слабая Очень темная
Каки-мела 2 4 Низкая Слабая Очень темная
Хиакуме 0 Средняя Средняя Почти светлая
Гуйбоши 0 0 Средняя Средняя Почти светлая
Таненаши 0 0 Высокая Сильная Светлая
Сидлес 0 2 Высокая Сильная Светлая
Амон-каки 0 0 Высокая Сильная Светлая
Хачиа 0 0 Высокая Сильная Светлая
Таблица 2. - Потери массы плодов хурмы при хранении в обычных условиях
Даты сбора плодов и закладки их на хранение (первая), проверок и снятия с хранения (последняя) Потери в массе плодов Состояние плодов во время проверок
в гр./1 кг за сутки в %
1 2 3 4
Опыленные плоды сорта Хиакуме - химический состав,%: сухие вещества 18,7; водорастворимы полифенолы 0,197; протопектин 0,74; целлюлоза 1,3.
14.11 - - -
25.11 3,64 4,00 -
12
Biochemical peculiarities of persimmons fruits storage convention and refrigerated conditions
1 2 3 4
11,12 3,57 10,00 Заметное увядание
14.01 3,08 18,05 Увяли с поверхности, но довольно-таки твердые
Неопыленные плоды сорта Гошо - химический состав, %; сухие вещества 15,0; водорастворимые полифенолы 0,390; протопектин 0,54; целлюлоза 0,65.
03.11 — — —
14.11 1,78 2,50 Потеряли исходную твердость
25.11 2,08 5,00 Стали совершенно мягкими
Неопыленные плоды сорта Хачия- химический состав,%: сухие вещества 22,3; водорастворимые полифенолы 0,247; протопектин 0,74; целлюлоза 0,53.
05.11 — — —
25.11 1,87 3,75 Потеряли исходную твердость
11.12 1,21 3,75 Стали совершенно мягкими
05.01 1,89 6,25 Вдобавок увяли в месте расположения кончика
Таблица 3. - Потери массы плодов хурмы при хранении при температуре +1° С
Даты сбора плодов и закладки их на хранение (первая), проверок и снятия с хранения (последняя) Потери в массе плодов Состояние плодов во время проверок
в гр./1 кг за сутки в%
1 2 3 4
Опыленные плоды сорта Зенджи-Мару - химический состав, в% к сырой массе: сухие вещества 22,9; водорастворимые полифенолы 0,197; протопектин 0,60; целлюлоза 0,80.
14.11 — — —
06.12 3,63 12,00 —
23.12 2,40 12,00 Позволяет доставлять их на близкие рынки
Опыленные плоды сорта Хиакуме - химический состав, в% к сырой массе: сухие вещества 18,7; водорастворимые полифенолы 0,197; протопектин 0,74; целлюлоза 1,3.
14.11 — — —
06.12 1,30 3,00 —
23.12 0,75 3,00 —
30.02 0,56 6,00 Позволяет доставлять их на средние расстояния
Опыленные плоды сорта Опылитель-8 - химический состав, в% к сырой массе: сухие вещества 17,5; водорастворимые полифенолы 0,185; протопектин 0,76; целлюлоза 1,0.
20.11 - — —
06.12 2,75 4,40 —
23.12 1,12 4,40 —
30.02 1,17 11,80 Позволяет доставлять их на средние расстояния
Неопыленные плоды сорта Гошо - химический состав, в% к сырой массе: сухие вещества 15,0; водорастворимые полифенолы 0,390; протопектин 0,54; целлюлоза 0,65.
03.11 - — —
13
Section 2. Biotechnology
1 2 3 4
06.12 0,15 0,50 -
23.12 0,10 0,50 Потеряли исходную твердость
23.01 0,07 0,50 Стали совершенно мягкими
Таблица 4. - Изменение питательной ценности неопыленных и опыленных плодов процессе их размягчения в условиях неохлаждаемого складского помещения
Дата про- ведения анализов Степень раз-мягче-ния плодов Сухие р-мые в-ва,% Титруемая кислот- ность,% Моно- сахари- ды,% Саха- роза,% Водорастворимые поли-фенолы,% Водорас- творимый пектин,% Про- топек- тин,%
Неопыленные (без семян) плоды сорта Хачиа
15,10 Размягчения нет 25,0 0,38 12,51 0,16 0,247 0,52 1,26
01,11 Размягчение слабое 22,0 0,47 14,81 0,20 0,130 0,25 1,39
15,11 Размягчение сильное 22,0 0,50 16,87 0,46 0,80 0,17 0,30
Опыленные (с семенами плоды сорта Хиакуме
25,10 Размягчения нет 19,0 0,37 12,60 0,78 0,197 0,22 0,74
25,11 Размягчение слабое 17,0 0,32 13,80 0,47 0,100 0,18 0,94
30,11 Размягчение сильное 17,0 0,30 14,40 0,30 0,70 0,10 0,40
При детальном рассмотрении данных таблиц 2 становится ясно, что ставя на хранение опыленные плоды нужно заранее ожидать, что это будет связано со значительными потерями в их массе. За период от с 14 ноября до 14 января эти потери по наиболее распространенному в Азербайджане сорту Хиакуме в обычных условиях составили в общей сложности
3,08 грамм на каждые 1 кг поставленных на хранение плодов в сутки или 18, 05% к исходной их массе. Также видно, что хранение в этих же условиях неопыленных плодов Гошо и Хачиа сопровождается, с одной стороны, гораздо меньшими потерями их массы, с другой стороны — значительным сокращением сроков их хранения до полного размягчения. Из таблицы 3 видно, что хранение тех же плодов сорта Хиакуме при температуре +10 С позволяет не только продлить срок их хранения, но и снизить в 3 раза потери их в массе. В остальном выводы по этой таблице такие же, как и по таблице 2.
За видимыми невооруженным глазом изменениями в физических свойствах и потерями в массе плодов стоят скрытые изменения в их химическом составе, которые мы также постарались проследить.
Данные таблицы 4 относятся к опыленным и неопыленным плодам сортов Хиакуме и Хачиа, собранных в период, когда они были еще очень твердыми, но уже приобрели характерную для каждого помологического сорта окраску. Из нее видно, что в процессе хранения в условиях складского помещения с нерегулируемой температурой до слабого размягчения (для неопыленных плодов Хачиа это время составило 15 суток, для опыленных плодов Хиакуме — 25 суток), не происходило увеличение содержания протопектина.
Это было несколько неожиданно с учетом того, что происходило, хотя и слабое, но все же размягчение плодовой ткани, тогда как протопектин, как принято считать, участвует в укреплении стенок клеток. Видимо в данном случае размягчение происходило за счет гидролиза гемицеллюлозы, что косвенно подтверждается увеличением в этот и последующий периоды массовой доли простых сахаров. В последующий период хранения, уменьшалась массовая доля протопектина, и плоды хурмы размягчались полностью.
Можно было также ожидать, что после сбора в твердом состоянии и в процессе хранения плодов
14
Biochemical peculiarities of persimmons fruits storage convention and refrigerated conditions
хурмы содержание определяемых рефрактометром сухих растворимых веществ будет все время повышаться, тем более, что повышалось содержание моносахаридов за весь период, отведенный нами для хранения плодов хурмы. Однако этого не происходило. Напротив, в начальный период хранения до слабого размягчения, содержание сухих растворимых веществ
снизилось. Это связано с тем, что в клеточном соке твердых плодов, помимо простых сахаров, содержались также большие количества растворимых форм полифенолов, растворимого пектина и некоторых других растворимых компонентов их химического состав, количество которых заметно уменьшилось при более поздних определениях.
■ кагехины □ лейкоантоцианы □ аскорбиновая кислота □ каротиноиды Мг%
1(15.10) 2(01.11) 3(15.11)
Рис. 1. Изменение биологической ценности хурмы сорта Хачиа в процессе ее размягчения при хранении в условиях неохлаждаемого складского помещения: 1 — размягчения нет; 2 — размягчения слабое; 3 — размягчения сильное
Отмечены нами для этих же сортов также различия в характере количественных изменений биологически активных веществ, которые даны в рис. 1 и 2.
Начиная со времени закладки на хранение плодов Хачиа (15.10) и до достижения времени полного их размягчения (15.11) содержание каротиноидов в них снизилось с начального 3,2 до 2,4 мг%, спирторастворимых катехинов — с 245,7 до 85,0 мг%, а содержание аскорбиновой кислоты, наоборот, повысилось с 3,50 до 5,63 мг%.
Тогда, как начиная со времени закладки на хранение плодов Хиакуме (25.10) и до достижения
времени полного их размягчения (30.11) количественные изменения каротиноидов, спирторастворимых катехинов и аскорбиновой кислоты происходили не в выявленных для предыдущего сорта, а в противоположных направлениях. Возможно, что это связано со значительной естественной убылью, из-за которой к последнему сроку плоды Хиакуме несколько сморщились в результате утраты части содержащейся в них воды. В то же время, эти два сорта мало отличаются друг от друга по темпам снижения содержания лейкоантоцианов, в наибольшей степени ответственных за терпкий вкус хурмы. В со-
15
Section 2. Biotechnology
рте Хачиа содержание лейкоантоцианов снизилось Хиакуме — с 42,5 до 3,75 мг%, т. е. в 10,7 и 11,2 раза за весь полный опыт с 200,0 до 23,0 мг%, в сорте соответственно.
■ кагехины □ лейкоантоцианы □ аскорбиновая кислота □ каротиноиды
Мг%
1 (25.10) 2(20.11} 3(00.11}
Рис. 2. Изменение биологической ценности хурмы сорта Хиакуме в процессе ее размягчения при хранении в условиях неохлаждаемого складского помещения: 1 — размягчения нет; 2 — размягчения слабое; 3-размягчения сильное
В качестве характерной для каждого вышеупомянутого сорта особенностей можно отметить то, что если в процессе хранения в плодах сорта Хачиа повышается содержание не одних только моносахаридов, но и титруемых кислот и сахарозы, то в процессе хранения в тех же условиях плодов сорта Хиакуме содержания титруемых кислот и сахарозы снижается.
Значит, после хранения до полного размягчения биологическая ценность опыленной хурмы Хиакуме выше биологической ценности неопыленной хурмы Хачиа.
Таким образом, фермеры и переработчики выдержанной размягченной хурмы [2, с. 1], могут заранее прогнозировать, что малосочные плоды хурмы с темной или несколько темной мякотью, относительно высоким содержанием сухих веществ, протопектина
и целлюлозы и низким содержанием терпких полифенолов (одна группа), будут храниться относительно долго, но с большими потерями в их массе. При закладке на хранение более сочных плодов хурмы со светлой мякотью, относительно низким содержанием сухих веществ, протопектина и целлюлозы и высоким содержанием терпких полифенолов (другая группа) надо ожидать, что они будут храниться относительно недолго, но с относительно меньшими потерями в их массе.
Потребители и переработчики этих специфических субтропических плодов должны знать, что размягчившиеся после хранения в складских условиях с нерегулируемой температурой опыленные плоды хурмы с семенами по биологической ценности стоят выше неопыленных не содержащих семян плодов этого вида.
16
Biochemical peculiarities of persimmons fruits storage convention and refrigerated conditions
Список литературы:
1. Вигоров Л. И. Определение полифенолов//Труды III Всесоюз. семинара по биолог. активн. в-вам плодов и ягод. Свердловск, 1968. - C. 480-491.
2. Гафизов Абубекиров Г. Ш., Гафизов С. Г. Способ получения пищевого продукта выдержанной размягченной хурмы//Патент России № 2552360. 2013. Бюл. № 16.
3. ГОСТ 26313.Продукты переработки плодов и овощей. Правила приемки, методы отбора проб. - Введен 01.07.1985. М: Стандартинформ, 2010. 4 с.
4. ГОСТ 26671. Продукты переработки плодов и овощей, консервы мясные и растительные. Подготовка проб для лабораторных анализов. - Введен 01.07.86. М: Стандартинформ, 2010. 2 с.
5. ГОСТ 28561-90. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сухих веществ и влаги.-Введен 01.07.91. М: Стандартинформ, 2011. 11 с.
6. ГОСТ 24027.2-80. Сырье лекарственное растительное. Методы определения влажности, содержания золы, экстрактивных и дубильных веществ, эфирного масла. - Введен 01.01.81. М: Изд-во стандартов, 19943. - 10 с.
7. ГОСТ 28562-90. Продукты переработки плодов и овощей. Рефрактометрический метод определения растворимых сухих веществ. Введен 01.08.86. М.: Стандартинформ,2010. 2 с.
8. ГОСТ 28556-89. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина С. - Введен 01.01.90. М.: Изд-во стандартов, 2003. 10 с.
9. ГОСТ 25555.0-82. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения титруемой кислотности. Введен 01.01.83. М.: Стандартинформ, 2010. 9 с.
10. ГОСТ P 54058-2010.Продукты пищевые функциональные. Метод определения каротиноидов. - Введен 30.11.2010. М.: Стандартинформ, 2010. 12 с.
11. ГОСТ 8756.13-87. Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения сахаров. - Введен 01.01.89. М.: Стандартинформ, 2010. 9 с.
12. Гудковский В. А. Прогрессивные технологии хранения плодов/В. А. Гудковский, А. А. Кладь, Л. В. Кожи-на//Достижения науки и техники АПК, 2009. - вып. № 2. - C. 66-68.
13. Ермаков А. И. Методы биохимического исследования растений/А. И. Ермаков, В. В. Арасимович, М. И. Смирнова-Ионникова, И. К. Мурри//М.-Л.: Сельхозгиз. - 1952. - 520 с.
14. Рябова А. С. Совершенствование технологии хранения и переработки плодов хурмы, выращенной в условиях Абхазии/Дис. канд. технич. Наук.- Краснодар, 2013. -162 с.
15. Мякинникова Е. И. Особенности технологии хранения и переработки субтропических плодов/Е. И. Мя-кинникова, Г. И. Касьянов//Политематич. сетевой электр. научн. журнал КубГАУ 2014. вып. № 96 (02). [Электронный ресурс]- Режим доступа-URL: http://ej.kubagro.ru/2014/02/pdf/27.pdf (Дата обращения 01.02.2014).
16. Скурихин И. М. Химический состав пищевых продуктов/И. М. Скурихин, М. Н. Волгарева//М: Агро-промиздат. - 1987. - 360 с.
17. Степаненко Д. С. Применение электронно-ионной технологии для хранения плодов/Д. С. Степаненко, Н. В. Тарусова, П. В. Гогунская//Биологич. вестник Мелитопольского гос. педагогического университета им. Богдана Хмельницкого, 2011. - № 1. C. 1-13.
17
