CC BY
159
О
Рис. 2
Жмых идет на повторное прессование, перед которым его сначала измельчают, проводят влаготепловую обработку и окончательное прессование.
На основании изложенного не вызывает сомнения перспективность получения пищевых и белковых продуктов - концентратов, изолятов, а также полножирной пищевой муки из семян тыквы. Получение жмыхов из семян не требует применения какой-либо специальной техники, технология и оборудование аналогичны применяемым для получения масла из других видов растительного сырья. В литературе имеются указания на использование жмыхов, полученных из шелу-шеных семян, освобожденных от семенных оболочек, в качестве полноценного заменителя орехов в кондитерских изделиях [2].
Сведения о непитательных соединениях в семенах тыкв ограничиваются указанием на присутствие в семенах тритерпеноидов - кукурбитацинов. Строение кукурбитацина Б (элатерина А) показано на рис. 2 [6, 7 ].
Все кукурбитацины имеют горький неприятный вкус, напоминающий горечь кожуры огурцов. Кукур-битацины Б и I проявляют противоопухолевую актив-
ность и применяются при лечении доброкачественных опухолей и гельминтозов.
Содержание кукурбитацинов в семенах тыкв колеблется от 0,1 до 0,3% в зависимости от сорта тыквы. Наибольшее их количество в горькой тыкве, используемой в лечебных целях [6, 7 ].
К сожалению, сведения об аминокислотном и групповом составе белков семян тыкв, возделываемых и перерабатываемых в Иордании, в доступной нам литературе отсутствуют. В тоже время высокое содержание белков в семенах тыквы, употребляемых в пищу местным населением на протяжении длительного времени без заметных вредных последствий, позволяет предполагать перспективность использования белков тыквенных семян для получения полноценных белковых продуктов и пищевых обогатителей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Блок Р., Боллинг Д. Аминокислотный состав белков и пищевых продуктов. - М.: Иностр. лит., 1949. - 250 с.
2. Пути улучшения качества и расширения ассортимента продукции масложировой промышленности / Под ред. А.Г. Сергеева. - Л.: ВНИИЖ, 1959. - С. 209-214.
3. Наместников А.Ф., Загибалов А.Ф., Зверько -ва А.С. Технология консервирования тропических и субтро -пических фруктов и овощей. - Киев-Одесса: Выща школа, 1989. - 350 с.
4. Руководство по методам исследования, технохимиче -скому контролю и учету производства в масложировой промышленности. Т. 5. - Л.: ВНИИЖ, 1969. - 502 с.
5. Соболев А.М. Запасание белка в семенах растений. -М.: Наука, 1985. - 112 с.
6. Щербаков В.Г., Лобанов В.Г. Биохимия и товароведе -ние масличного сырья. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 2003. -360 с.
7. Муравьева Д.А. Фармокогнозия. - М.: Медицина, 1991. - 560 с.
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 12.08.05 г.
631.365.001.8
ХАРАКТЕРИСТИКА СПОСОБОВ ХРАНЕНИЯ СОЧНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
С.В. ДЕМЧЕНКО
Кубанский государственный технологический университет
Сохранение сочного растительного сырья - сложная многофакторная задача из-за неодинаковой стойкости при хранении различных видов плодов и овощей, их высокой обсемененности плесневыми грибами, дрожжами и бактериями.
Важнейшая особенность химического состава, влияющая на продолжительность допустимого хранения плодов и овощей, - высокое содержание воды в их тканях - до 80-90%. Это обусловливает повышенную активность ферментативных реакций и, следовательно, процессов жизнедеятельности хранящихся плодов
и овощей, ведущих к дополнительному расходованию запасных питательных веществ на дыхание, а также ухудшение их качества, снижение устойчивости к болезнетворным микроорганизмам и механическим повреждениям. Эти особенности требуют разработки специальных технологий хранения плодоовощной продукции.
Исследования отечественных и зарубежных специалистов свидетельствуют о перспективности применения ряда химических и физических воздействий для сохранения качества плодов и овощей.
Выбор способов обработки перед хранением и в процессе хранения требует индивидуального подхода, так как разные виды и даже сорта плодов и овощей ха-
рактеризуются неодинаковыми ответными реакциями на применяемые к ним воздействия. Эффективность обработки зависит от способности плодоовощной продукции переносить оказываемые на нее воздействия, не понижая товарного качества и естественной устойчивости к микроорганизмам. Во многом эта способность зависит от сортовых и товарных особенностей продукции, стадии зрелости, сроков и условий уборки урожая, количественного и качественного состава микроорганизмов, вида воздействий, тары, условий последующего хранения, санитарного состояния окружающей среды и других факторов. После обработки продукции при ее хранении могут произойти неоднозначные по характеру биологические явления: отмирание или размножение поражающих микроорганизмов, реактивация и стимулирование воспроизводительной и биохимической функций у отдельных видов микроорганизмов.
Обработка плодов и овощей методом химической консервации сводится к регулированию биологических процессов, протекающих в сырье и микроорганизмах. Воздействуя химическими факторами, можно добиться уничтожения или подавления возбудителей порчи (микроорганизмов), снизить активность ферментативных процессов в сырье и добиться его сохранения [1].
Проблема химической консервации - проблема биологическая, это позволяет подразделить существующие способы консервации по форме воздействия на жизнь возбудителя или объекта порчи на три основные группы, базирующиеся на принципах:
биоза, т. е. поддержании активных жизненных процессов в сырье и использовании его естественного иммунитета - невосприимчивости к действию микроорганизмов;
анабиоза, т. е. замедлении или подавлении жизнедеятельности микроорганизмов и растительного сырья при помощи различных химических, физико-химических и биохимических факторов;
абиоза, отсутствия жизни, т. е. полном прекращении всех жизненных процессов как в сырье, так и в микроорганизмах.
Следует отметить, что ни одна из групп не может быть осуществлена на практике в чистом виде. Чаще всего те или иные методы консервации основываются на смешанных принципах.
Консерванты в пищевых продуктах замедляют обмен веществ, рост и развитие бактерий, плесневых грибов и дрожжей.
На практике часто различают фунгистатическое (угнетающее грибы) или бактериостатическое (угнетающее бактерии) действие, с одной стороны, и фунгицидное (убивающее грибы) или бактерицидное (убивающее бактерии) действие - с другой. При более точном рассмотрении такое разделение оказывается не вполне обоснованным. Фунги- и бактериостатики отличаются от фунги- и бактерицидов только скоростью антимикробиотического действия. При добавлении консерванта в пищевой продукт микроорганизмы могут погибнуть или продолжать расти, результат в основном зависит от концентрации консерванта.
Гибель всех микроорганизмов при использовании обычных концентраций консерванта происходит в течение нескольких дней или недель. В этом заключается существенное различие между консервантами и средствами дезинфекции. Последние применяются только тогда, когда микроорганизмы должны быть уничтожены очень быстро.
Основной причиной антимикробного действия консервантов раньше считалось их угнетающее действие на ферментативные процессы, а также на синтез ферментов и белков микроорганизмом. В последнее время главным стали признавать действие консервантов на клеточную оболочку и биомембраны. Большинство пищевых консервантов липофильны, они атакуют клеточную мембрану и разрушают ее или нарушают ее целостность. В результате поток протонов в клетку увеличивается и последняя вынуждена потреблять больше энергии, чтобы компенсировать их проникновение в нейтральное внутреннее пространство клетки и возникающую разность потенциалов.
Развитие микроорганизмов происходит в водной фазе, в которой и должен находиться консервант. С другой стороны, он должен быть в состоянии проникать через гидрофобную клеточную оболочку. Поэтому для антимикробного действия консерванту требуется достаточная растворимость как в воде, так и в липидах.
Обработка плодов и овощей холодом и последующее холодильное хранение нашли применение в пищевой промышленности в двух модификациях: умеренный холод, вызывающий охлаждение сырья и продуктов его переработки до температурного уровня на 10-20% ниже комнатной температуры, но не ниже температуры замерзания, и более глубокий холод, при котором сырье и пищевые продукты замерзают.
Первую из этих модификаций называют холодным или холодильным хранением, хранением в охлажденном состоянии, вторую - замораживанием.
Уровень те мпературы хранения зависит от видовой и сортовой холодочувствительности продукции и ограничивается диапазонами летальных (точки замерзания) и критических температур. Последние представляют собой температуры выше точки замерзания, вызывающие физиологические нарушения в плодах и овощах.
Регламентируют температуру с учетом сортовых особенностей сочного растительного сырья, зоны его выращивания, конкретных условий сезона, степени зрелости продукции, наличия механических повреждений, исходной обсемененности микроорганизмами и др.
На температуру хранения влияет степень зрелости плодов и овощей. Менее зрелую продукцию, как правило, хранят при более высокой температуре, чтобы предотвратить возможные холодовые повреждения. Последние проявляются у некоторых незрелых плодов и овощей в потере способности к дозреванию. При пониженных температурах сильно замедляются биохимические процессы, протекающие в растительном сырье, прежде всего дыхание, снижается активность его ферментов, а также ферментов микроорганизмов,
большинство которых лучше всего развивается при 37°С.
Снижение биологической и биохимической активности плодов и микроорганизмов при понижении температуры обеспечивается, с одной стороны, известной зависимостью скорости химических реакций от температуры (правило Вант Г оффа), а с другой - снижением проницаемости биологических мембран клетки. Из-за этого снижается поступление кислорода извне, процесс дыхания замедляется. Жизнь клетки замирает, не прекращаясь совсем, и клетки переходят в состояние анабиоза. При повышении температуры хранения происшедшие изменения становятся обратимыми и возобновляются жизненные процессы как в плодах, так и в микроорганизмах.
Многие виды овощей очень чувствительны к потере влаги - усушке. При использовании существующих способов хранения, основанных на конвективном тепло- и влагообмене, невозможно поддержать в хранилище относительную влажность воздуха, близкую к 100%. Однако из практики известно, что хорошее сохранение качества плодов и овощей обеспечивается гидроохлаждением, которое применяют не только для предотвращения травмирования плодов (доставка плодов томатов, зеленого горошка, вишни в цистернах с водой), но и для сохранения их качества вследствие отнятия тепла.
Способы водной обработки предусматривают лишь однократное ее использование. Считается, что длительное хранение овощей в условиях высокой влажности невозможно вследствие развития микроорганизмов. Чтобы предотвратить этот процесс и одновременно обеспечить поддержание высокой относительной влажности воздуха в массе сырья, был разработан (сходный с гидроохлаждением) прием водной обработки, предусматривающий периодическое орошение в течение всего срока хранения. В отличие от однократного гидроохлаждения при данном способе периодическое орошение ведется ограниченным количеством воды, необходимым лишь для предотвращения усушки, отвода тепла, выделяемого в процессе дыхания, смыва микроорганизмов с поверхности плодов. Режимы хранения в условиях гидроорошения разрабатываются в зависимости от вида хранящейся продукции [2].
Теоретическая основа хранения при пониженном атмосферном давлении заключается в создании низкокислородной среды за счет снижения парциального давления газов, входящих в состав воздуха. Для хранения многих плодов и овощей благоприятна газовая атмосфера с содержанием О2 около 4%, что используется при хранении их в регулируемых газовых средах (РГС).
При хранении салата, листового сельдерея, цветной капусты, огурцов, редиса в разреженной атмосфере в зеленых овощах происходит стабилизация хлорофилла, белков, аскорбиновой кислоты на исходном высоком уровне. Хорошо сохраняется товарное качество продукции, внешний вид ее мало отличается от свеже-убранной, при этом достигается примерно такой же
положительный эффект, как и при хранении овощей в условиях РГС при нормальном давлении.
Следует отметить, что в процессе хранения при нормальном давлении, как правило, достаточно трудно поддерживать одновременно в установленных пределах температуру, относительную влажность воздуха и газовый состав среды хранения. Более просто это удается при пониженном атмосферном давлении (13 • 103-52 • 103 Па). Атмосферное давление сравнительно легко регулируется, а определенному давлению соответствует определенное количество СО2 и О2 в атмосфере. При пониженном давлении температура и влажность регулируются более точно, поэтому овощи сохраняются значительно дольше, чем при обычных способах хранения.
Одним из эффективных методов хранения растительного сырья и получаемой из него продукции является нанесение защитных легкосъемных покрытий, различных видов упаковки, а также покрытий и жидкостей, в которые погружают продукт, с непосредственным антимикробным действием или без него.
Упаковки и покрытия обычно не создают токсикологических проблем, так как они, как правило, не предназначены для еды. Однако случайный переход компонентов упаковки в пищевой продукт не исключен. Поэтому при разработке упаковки следует ориентироваться на законодательные положения о допустимых веществах, применяемых для этих целей.
Особую группу образуют упаковки и покрытия, которые оказывают непосредственное антимикробное действие. Они содержат (в массе или на поверхности) консервант, полностью или частично переходящий на пищевой продукт и создающий консервирующий эффект.
Известны две группы консервантов для производства фунгистатических упаковок и покрытий: с высоким и низким давлением паров. Первые, например дифенил, переходят в виде паровой фазы из упаковочного материала, насыщенного ими, на поверхность пищевого продукта. При этом консервант упаковочного материала оказывает одинаковое действие на всю поверхность продукта, даже если последняя, имея сложную форму, не контактирует непосредственно с упаковкой. Способность консерванта сравнительно быстро переходить в упакованный пищевой продукт не всегда желательна из-за возможного влияния на вкус или других причин [3].
Консерванты второй группы - с низким давлением паров - могут оказывать фунгистатическое действие путем диффузии из упаковочного материала или покрытия на поверхность пищевого продукта только в том случае, когда имеется непосредственный контакт между продуктом и упаковочным материалом. Пример консервантов этого типа - сорбиновая кислота и ее соли.
Значение антимикробных упаковок и покрытий невелико, так как их использование обычно дороже непосредственного добавления консервантов к пищевым продуктам. Такие упаковки и покрытия имеют преимущества только в специальных случаях.
К числу достаточно известных физических способов продления срока хранения плодов, овощей и картофеля относят радиационную обработку. Радиационный способ характеризуется универсальностью, его применяют для широкого ассортимента продукции в любой упаковке. В процессе радиационной обработки практически не меняется температура продукции, ее качество сохраняется даже при более высокой, чем обычно принято, температуре хранения.
Технология предусматривает обработку продуктов у-излучением от источников кобальт-60 и цезий-137, а также ускоренными электронами с энергией квантов не выше 10 Мэв, что теоретически и практически исключает какую-либо возможность появления наведенной радиоактивности, хотя безвредность использования в пищу облученных свежих плодов, овощей и картофеля продолжает исследоваться.
Одно из перспективных направлений радиационного способа - обработка плодов и овощей для продления сроков хранения в послеуборочный период. В результате ее применения снижается общее количество поверхностной микрофлоры, задерживается ее последующее развитие [4].
Все рассмотренные методы хранения сочного растительного сырья при достигаемом положительном эффекте имеют недостатки. Так, искусственный холод является довольно дорогостоящим методом, а применение естественного охлаждения хранящегося сырья невозможно в условиях южного региона. Длительное хранение плодов и овощей в условиях гидроорошения может привести к увеличению численности нежелательной поверхностной микрофлоры. Трудность радиационной обработки заключается в необходимости применения повышенных мер безопасности. При всей
перспективности хранения при пониженном атмосферном давлении создание в существующих хранилищах герметичных условий практически невозможно, для РГС требуется создание складских помещений новых типов. Защитные легкосъемные упаковочные покрытия, кроме своей дороговизны, могут передать нежелательные компоненты упаковки в пищевой продукт, что изменит в худшую сторону его органолептические показатели. Обработка плодов и овощей методом химической консервации требует снижения доз консервантов до минимума, исследования безопасности применяемых консервантов и разработки методов их удаления из продукции.
Проведенный анализ показывает, что, несмотря на большой теоретический и практический интерес к проблеме сохранения сочного растительного сырья, существующие технологии хранения нуждаются в более глубоком теоретическом обосновании и оптимизации.
ЛИТЕРАТУРА
1. Демченко С.В., Ильчишина Н.В., Росляков Ю.Ф.
Влияние консервантов на сохраняемость плодоовощной продукции // Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в ХХ1 веке: Тез. докл. Междунар. симпозиума. - Владивосток: Изд-во ДВГАЭУ, 2000. - С. 251-252.
2. Скорикова Ю.Г., Исагулян Э.А., Полетаева Н.Н. Хранение овощей в условиях гидроорошения. - Краснодар, 1981. - 35 с.
3. Люк Э., Ягер М. Консерванты в пищевой промышленности. 3-е изд. - СПб: ГИОРД, 1998. - 256 с.
4. Ковальская Л.П. Действие ионизирующих излучений на устойчивость плодов к фитопатогенным микроорганизмам в пе -риод хранения: Обзор. информ. - М., 1972. - 33 с.
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 18.01.05 г.
