CC BY
33
1991
ца 1 вой-
ум-
а
37,0
37,2
37,4
цена [ЄМ в югия е ис-е тазовые борке рения некой про-
! ИМ. 'ЧЄНИЄ стной мись: іь на 48%.
ілица 2
, балл
умма
|37,0
37.0
37.1 37,0
37.2
ЛИТЕРАТУРА
Петренко А. Г., Рудомаха В. П., Ново- технологии для механизированной уборки и сушки
силетский В. И. и др. Технологические схемы крупнолистных Табаков.— Автореф. дис. ... канд. с.-х.
для механизированной уборки табака: Сб. науч. работ наук.— Ереван, 1984.— С. 22.
ВИТИМа, —1978,—Вып. 167,—С. 5—14.
Рудомаха В. П. Исследование и разработка Кафедра растениеводства Поступила 24.10.91
582.394:664.8.047.25
ФОРМИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПАПОРОТНИКА ОСМУНДЫ ПРИ СУШКЕ
И. Э. ЦАПАЛОВА, Р. Г. БАГАУТДИНОВ
Новосибирский институт совете
Недостаток товарных ресурсов обусловливает рост значимости местного сырья и дикорастущих в удовлетворении потребности населения в продуктах питания. К числу продовольственных товаров, изготовляемых из нетрадиционного сырья, относится сушеный папоротник осмунда, производство которого до настоящего времени сдерживалось неприемлемой для нашей страны технологией производства.
Известно, что в Японии и Китае все подготовительные операции, связанные с сушкой папоротника осмунды, выполняются вручную. При этом наиболее сложным процессом является обминка побегов, необходимая для разрыхления волокнистої! структуры тканей и удаления горьких веществ. Для этого папоротник разминают в ладонях до выделения клеточного сока при обязательном сохранении целостности побегов.
На основании изучения влияния отдельных технологических операций на формирование свойств сушеного папоротника осмунды мы задались целью выявить оптимальный режим его переработки и показать возможность механизации производства.
Работу проводили на заготовительных пунктах Дальнереченского коогізверопромхоза Приморского края. Свежие побеги осмунды азиатской отваривали в течение 3 мин в грибоварочном агрегате ЦС-39 и высушивали одну часть в аэродинамической сушилке ПАП-РКТО-1 при 50° С, другую — на солнце.
Обминку побегов осуществляли после 3— 4-часового завяливания ручным (при солнечной сушке) и механизированным способами (при солнечной и тепловой сушках). Вручную папоротник обминали 5 раз, а механизированным способом во вращающемся барабане собственной конструкции |1|, где побеги размягчаются действием центробежных сил путем скручивания, уплотнения и последующего перекатывания по внутренней поверхности барабана. Масса одновременной загрузки сырья 30—40 кг, скорость вращения 15—30 об/мин, длительность обминки 30—40 мин.
Качество свежего и сушеного папоротника оценивали по органолептическим, физико-хи-
кои кооперативной торговли
мическим показателям и наличию некоторых биологически активных веществ.
Сахара, пектиновые вещества, гемицеллюлозы, целлюлозу и лигнин определяли последовательно по [2]; общий и белковый азот — общепринятыми методами; аминокислоты разделяли на анализаторе фирмы Векгпап; триптофан — по способности образовывать окрашенное соединение в смеси кислот; фракционирование белков проводили по общепринятой методике с последующим определением азота по Кьельдалю; перевариваемость белков по [3]; катехины — по реакции с ванилиновым реактивом; лейкоантоцианы — путем перевода в окрашенные соединения в кислой среде; хлорофилл, каротиноиды, а-токоферол, аскорбиновую кислоту — общепринятыми методами; сапонины извлекали 80%-ным спиртом и осаждали серным эфиром.
По органолептическим показателям сушеная осмунда, благодаря обминке и независимо от способа сушки, имеет изогнутую и скрученную форму. Цвет осмунды солнечной сушки коричневый, с глянцем. Запах приятный с фруктовым ароматом. Папоротник тепловой сушки отличается бурым цветом поверхности и травянистым запахом. Поверхность папоротника всех вариантов сушки после набухания в воде покрыта мелкими поперечными морщинками, консистенция мягкая. В целом, можно считать, что способ обминки в меньшей степени влияет на органолептические показатели, чем способ сушки.
На химический состав в равной степени влияют оба фактора: и обминка, и сушка. Общее количество азотсодержащих веществ в сушеном папоротнике сохраняется на том же уровне, что и у свежего сырья (табл. 1), хотя проявляется некоторая тенденция увеличения белков в образце тепловой сушки. Меняется и качественный состав белков и это отражается на их растворимости, атакуемости протеолитическими ферментами и других свойствах.
Более существенно растворимость и перевариваемость белковых веществ снижается в папоротнике солнечной сушки с ручной обминкой.
Что касается состава аминокислот, то здесь особо резких изменений не происходит. Большинство аминокислот в сушеном папоротнике сохраняется, количество некоторых — лизин.
Таблица І
Состав азотсодержащих веществ осмунды
Показатели свежего сушеной с обминкой
сырья ручной на солнце механизированной
в сушилке на солнце
Азот, % на сухую массу: общий 2,34 2,38 2,63 2,48
белковый 2,16 2,18 2,38 2,26
вт. ч. растворимый 0,76 0,54 0,69 0,61
остаток после переваривания 0,60 0,75 0,76 0,71
процент перева-риваемости белков 72,2 65,6 68,1 68,6
Аминокислоты, % на сухую массу: аспарагиновая 1,21 1,24 1,38 1,30
треонин 0,63 0,60 0,67 0,65
серии 0,70 0,67 0,73 0,71
глутаминовая 2,31 2,34 2,41 2,45
пролин 0,60 0,68 0,69 0,70
глицин 0,67 0,69 0,80 0,72
аланин 0,82 0,80 0,85 0,80
цистин 0,03 0,10 0,16 0,10
валин 0,79 0,80 0,82 0,84
метионин 0,22 0,16 0,18 0,15
изолейцин 0,60 0,61 0,66 0,63
лейцин 1,10 1,11 1,18 1,11
тирозин 0,43 0,43 0,45 0,44
фенилаланин 1,01 1,08 1,07 1,13
гистидин 0,32 0,33 0,38 0,36
лизин 0,74 0,86 0,88 0,92
аргинин 0,77 0,78 0,86 0,80
триптофан 0,26 0,19 0,22 0,21
Коэффициент утилитарности белка 0,401 0,440 0,569 0,420
Коэффициент сопоставимой избыточности 53,9 46,0 27,3 50,6
цистин, аргинин, фенилалалин — возрастает, а метионина и триптофана снижается.
В целом биологическая ценность белков при сушке папоротника не ухудшается, а в какой-то мере даже улучшается. Так, белки папоротника тепловой сушки лучше сбалансированы по аминокислотному составу, о чем свидетельствует максимальный коэффициент утилитарности (0,569) и минимальное количество незаменимых аминокислот, остающееся в избытке (27,3%) по сравнению с нормой ФАО/ВОЗ [4]. Более оптимальным соотношением аминокислот характеризуются белки осмунды с ручной обминкой по сравнению с механизированной. Этому, по-видимому, способствуют лучшие условия для различных термохимических превращений ввиду более интенсивного выделения клеточного сока при ручной обминке, что хорошо коррелирует с потерей сахаров (13,5%) при данных условиях сушки (табл. 2).
Расходуются сахара, в основном, на образование меланоидинов и участвуют в формировании аромата папоротника солнечной сушки,
Немаловажную роль в образовании темно-
окрашенных соединений играют при сушке фенольные вещества растений. В папоротнике осмунде они представлены, в основном, ка-техинами и лейкоантоцианами, которые под действием солнечных лучей окисляются и конденсируются без участия ферментов. Внешне это проявляется обесцвечиванием поверхности побегов и появлением розовой окраски. В дальнейшем цвет папоротника, постепенно сгущаясь от одной обминки к другой, становится коричневым. Темных тонов в окраске побегов не наблюдается при тепловой сушке.
Таблица 2
Химический состав побегов осмунды
Показатели свежего сырья сушеных с обминкой
на солнце в сушилке на солнце
Содержание, % на сухую массу: сахаров 16,90 14,64 15,88 15,12
крахмала 6,45 7,42 7,16 8,02
пектина 2,23 4,02 4,61 4,14
протопектина 8,16 6,76 6,90 6,86
целлюлозы 12,49 14,45 13,74 14,18
гемицеллюлоз 4,18 3,30 3,12 3,09
лигнина 16,28 14,96 13,94 14,46
катехинов 1,02 1,90 3,18 2,15
лейкоантоцианов 5,04 4,47 6,21 4,78
сапонинов 0,58 0,34 0,75 0,46
хлорофилла 0,37 0,02 0,18 0,04
Содержание, мг %: витамина С 91,01 1,02 5,04 1,56
каротиноидов 9,03 0,68 5,14 0,87
а-токоферола 23,58 0,68 13,24 0,71
В то же время количественное содержание катехинов после отваривания увеличивается в 2—3 раза. Это, видимо, связано с высвобождением их из связанных форм. Полимеризация катехинов и лейкоантоцианов активнее протекает при солнечной сушке с ручной обминкой. Папоротник утрачивает присущую ему терпкость. При тепловой сушке полифенолы осмунды окисляются незначительно и это отрицательно отражается на вкусе продукта. Кроме того, при данном способе сушки сохраняются без изменений сапонины, обусловливающие горький вкус папоротника.
На формирование качества сушеного папоротника влияют также пигменты растения. При солнечной сушке хлорофилл и каротинои-ды сохраняются лишь в незначительных количествах, большей частью они разрушаются и отчасти окисляются с образованием кетонов. В папоротнике тепловой сушки пигменты не претерпевают существенных изменений и придают ему травянистый запах.
Почти аналогично каротиноидам меняется при сушке осмунды содержание а-токоферола. Витамин С, как нестойкое соединение, разрушается при переработке независимо от способа сушки и количества обминок.
Определенным образом меняются полисахариды, пектиновые вещества и лигнин побегов осмунды. Эти вещества, за исключением
|.рч
ПК
А
ГІКІ
кн;.
Си І Н(.И
Пи
№
Ш
і: ри
I"
лор ГІГ£ | кия шиї Щ
1.И:1
Ц
ийи
■ 1ПЧІ
А г чат
КОН;
№0ІЙ
ЛФК1
ЗііС]
Л
I
ллм
^ I \Д.
лы:<
Т,|К
2 -1 Щ ОК
ДЄ-11'.
1 иге ЛІНМ НИР Пгірґ
й <А В ГР
ма|(
л-ІїЯ'
іі<к'
МНКс
К у л
іі га жи-
НИ К г
^;т
ТҐ.ЧЦ
і
фе-нике капо д кон-!ШНе ости ,аль-^ща-ится >егов
ица 2
юлнце
5,12
8,02
4.14 6,86 4,18 3,09 4,46
2.15 4,78 0,46 0,04
1,56
0,87
0,71
Кание (ается 1обож-:риза-■ивнее ж об-:ущую 1лифе-и это дукта. :охра-1иваю-
папо-тения. тинои-.IX колются тонов. [ТЫ не прида-
няется
(ерола.
разру-
пособа
юлиса-[ побе-чением
крахмала, входят в состав клеточных и межклеточных оболочек и придают прочность растительным клеткам.
Крахмал, как известно, является запасным питательным веществом и накапливается преимущественно в корневищах папоротников [5]. Наличие его в зеленых побегах осмунды связано, видимо, с необходимостью обеспечения наклона верхушки в жаркую погоду. При этом участвуют особо плотные зерна крахмала, перемещающиеся в определенном направлении и создающие силу тяжести [6]. Такая структура крахмала, на наш взгляд, обеспечивает ему устойчивую стабильность при переработке.
Неизменным в процессе сушки остается и содержание основного компонента клеточной стенки — целлюлозы. Некоторое увеличение ее количества, а также крахмала в остатке сушеного папоротника — относительное и связано с потерей других веществ при отваривании.
В тканях папоротника целлюлозные волокна скреплены гемицеллюлозами и пектиновыми веществами. Основная часть матрикса клеточных стенок приходится на протопектин. В процессе отваривания связи между полисахаридами разрываются, и плотная структура матрикса разрыхляется, в результате чего консистенция папоротника становится эластичной. При обминке поверхность таких побегов покрывается множеством мелких и равномерно расположенных морщинок.
Лигнин совместно с пектином накапливается преимущественно между клеточными стенками', причем качественный состав этих прослоек зависит от возраста растения — в молодых тканях преобладает желеобразный пектин [7]. Однако, для папоротника осмунды характерен активный синтез лигнина и содержание его в побегах достигает 20%, что в 2—3 раза больше, чем в других съедобных растениях.
Образуется лигнин путем хаотичной конденсации типичных ароматических спиртов растительного происхождения. По этой причине лигнин невозможно извлечь из тканей растения в нативном состоянии. Полученный препарат полимера содержит много примесей, в основном, азотсодержащих и минеральных. В свежем сырье примеси составляют до 35% массы лигнина. После отваривания их содержание снижается, и соответственно уменьшается доля лигнина в сухом остатке папоротника. Это связано с расщеплением как молекул лигнина, так и полисахаридов матрикса и структурных белков клеточных стенок. В то же время лишь тепловое воздействие оказывается недостаточным для снижения механической прочности тканей. Размягчение папоротника достигается проведением обминки. При этом ткани папоротника деформируются, клетки частично раздавливаются, и выделяется клеточный сок. Консистенция побегов, эластич-
ная после отваривания, становится в процессе обминки мягкой и податливой.
Опыты показали, что более качественная обминка побегов происходит во вращающемся барабане, где размягчение осуществляется действием сил массы самого папоротника. Выделяющийся клеточный сок равномерно распределяется по поверхности побегов и при подсыхании образует прочную пленку, благодаря которой сушеный папоротник приобретает глянец. Это наиболее свойственно для осмунды солнечной сушки. В образовании пленки, видимо, главную роль играет пектин, что подтверждается меньшим его количеством в образцах солнечной сушки.
Подводя итоги, можно сказать, что при солнечной сушке как с ручной, так и механизированной обминками получается продукт с высокими потребительскими свойствами. В то же время осмунда тепловой сушки обладает большей биологической ценностью. В ней лучше сохраняются вещества, обладающие анти-окислительными свойствами: катехины, каро-тиноиды, токоферолы. Известно, что катехины усиливают защитные силы организма от лучевых болезней и способствуют выведению вредных изотопов [8|.
выводы
1. Обминка папоротника осмунды — сложный технологический процесс, при котором происходит деформация тканей и выделение клеточного сока, благодаря чему создаются определенные условия для неферментативных окислительных процессов. Глубина химических превращений веществ папоротника зависит, главным образом, от способа сушки.
2. При солнечной сушке сахара, азотсодержащие и фенольные вещества, пигменты взаимодействуют между собой, существенно преобразуются и обусловливают в той или иной мере цвет, вкус и аромат сушеного продукта.
3. При тепловой сушке преобладают термохимические процессы. Сушеный продукт характеризуется высокой пищевой ценностью, в нем в достаточной степени сохраняются биологически активные вещества.
4. Разработанная технология производства сушеной осмунды с механизированной обминкой наиболее эффективна при солнечной сушке и обеспечивает получение высококачественного продукта. Тепловую сушку побегов осмунды можно рекомендовать в ненастную погоду и в период массового поступления сырья.
ЛИТЕРАТУРА
1. А. с. № 1387963 СССР, А 23 15/00. Способ получения сушеного папоротника осмунды/И. Э. Цапалова, Р. Г. Багаутдинов.—5 с.
2. Методы биохимического исследования растений/Под ред. А. И. Ермакова.—3-е изд. перераб. и доп.— Л.: Агропромиздат, 1987.—430 с.
3. Хотянович А. В., Веденеева Н. А., Кубаре в а 3. И. Содержание и перевариваемость белка
в кормовых дрожжах при выращивании их на различных источниках углерода и азота//Прикл. биохим. и микробиол.—1972,—8.— Вып. 2—С. 186.
■1 Липатов Н. Н. Некоторые аспекты моделирования аминокислотной сбалансированности пищевых продуктов //Пищ. и перерабат. пром-сть.— 1986.— № 4. - С. 48.
о. Блуклет Н. А. Некоторые данные о наличии крахмала в органах папоротникообразных//Докл. с.-хоз. акад. им. К. А. Тимирязева.— М.—1964.—Вып. 98,—
Ч. 2,— С. 333.
6. Г э л с т о н А., Дэвис П., С э т т е р Р. Жизнь зеленого растения.— М.: Мир, 1983.—552 с.
7. Г у д в и н Т., Мерсер Э. Введение в биохимию растений. 1.— М.: Мир, 1986.—393 с.
8. Б а р а б о й В. А. Растительные фенольные соединения и здоровье человека— М.: Наука, 1984. —160 с.
Кафедра товароведения
продовольственных товаров " Поступила 13.03.90
