CC BY
96
УДК 664.864
И.В. Щеглова, А.Л. Верещагин
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВАКУУМНО-ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ СВОЙСТВ ГРИБОВ
Установлено, что повысить пищевую ценность грибов можно путем сушки в режиме взрывного автогидролиза в варианте вакуумно-импульсного метода при температуре 55°С. Приведены результаты исследований по определению изменений в составе грибов при использовании вакуумно-импульсной сушки. Обнаружено положительное влияние вакуумно-импульсной сушки на адсорбционные и микробиологические показатели грибов.
Г рибы, пищевая ценность, вакуумно-импульсная сушка, взрывной автогидролиз, влагопоглощение, микробиологическая обсемененность, тяжелые металлы.
Обеспечение качества и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов является одним из основных факторов, определяющих здоровье населения [1].
Съедобные грибы - безусловно, ценный продукт, обладающий высокими вкусовыми достоинствами. В то же время они характеризуются пониженной пищевой ценностью, обусловленной относительно высоким содержанием неусвояемых углеводов (60-80% от общей суммы углеводов), а также низкой степенью извлекаемости белка, находящейся в зависимости от вида грибов на уровне 35-60% [2].
В литературе имеются сведения об активации древесины в условиях вакуумно-импульсной обработки, сущность которой заключается в кратковременном воздействии на древесную щепу или опилки насыщенным водяным паром при температуре 180-250°С и давлении 3-4 МПа с последующим резким сбросом давления [3, 4]. В результате этого происходит гидролиз и деполимеризация лигноуглеводного комплекса древесной биомассы. Таким образом, вакуумно-импульсная обработка позволяет подготовить древесину к дальнейшей переработке в корма и другие целевые продукты.
Цель данного исследования состоит в проверке пригодности вакуумно-импульсного метода с более щадящими параметрами процесса за счет использования реакции автогидролиза для повышения пищевой ценности съедобных грибов.
Объектом исследования служили сушеные плодовые тела культивированных грибов вешенки обыкновенной (РЫитоЫв О^вМш).
Разрезанные на кубики размером сторон 5-10 мм плодовые тела помещались в рабочую камеру сушилки и подвергались вакуумно-импульсной обработке с температурой сушки 55°С. Обработку осуществляли понижением давления от атмосферного до 100 Па в течение 30 с, затем сбрасывали вакуум до атмосферного давления и выдерживали грибы в контакте с атмосферой в течение 100 с. Процесс последовательного вакуумирования и выдерживания грибов в контакте с атмосферой осуществлялся периодически 2-5 раз в зависимости от консистенции грибов, определяемой их возрастом, до постоянной массы. Подготовку образца № 2 осуществляли таким же способом с предварительной выдержкой грибов в воде при 55°С в течение 20 минут.
В качестве контрольного образца использовали плодовые тела вешенки обыкновенной, высушенные при атмосферном давлении при температуре 55°С до постоянной массы.
Оценку эффективности предлагаемого способа повышения пищевой ценности грибов проводили по содержанию свободных аминокислот и растворимых и легкогидролизуемых углеводов. Экспериментальные данные представлены в табл. 1.
Таблица 1
Физико-химические показатели сушеных грибов вешенки обыкновенной
Образец Свободные аминокислоты Растворимые и легкогидролизуемые углеводы
массо- вая доля, % отношение к контролю, % массовая доля, % отношение к контролю, %
№ 1 38,5 122 24,2 135
№ 2 45,3 144 39,0 218
№ 3 (контроль) 31,5 100 17,9 100
Как видно из табл. 1, применение вакуумно-импульсной сушки позволяет значительно увеличить содержание свободных аминокислот, а также растворимых и легкогидролизуемых углеводов.
Полученные данные можно объяснить тем, что в результате повышения активности воды за счет вакуумно-импульсной обработки происходит гидролиз биополимеров грибов: клетчатки, дисахарида трега-лозы, хитин-глюкановых комплексов и трудноусвояемых белков грибов. При этом образуются растворимые и легкогидролизуемые углеводы и свободные аминокислоты.
Наряду с увеличением усвояемости грибов в результате вакуумно-импульсной обработки происходит изменение структуры их плодовых тел.
Для исследования морфологии плодовых тел грибов использовались лисички настоящие (Сап-МаггПш аЪагшв ¥т.), собранные в сосновом бору урочища «Сошниково» Приобского лесного массива Алтайского края в июле 2008 г., обработанные описанным выше способом.
Как показало электронно-микроскопическое исследование образцов лисичек настоящих, в процессе
автогидролиза споры грибов «взрываются», и структура грибов становится более рыхлой (табл. 2).
Это явление можно объяснить тем, что пар, проникший в межклеточные пространства, при сбросе давления и выходе сырья в приемник, конденсируясь, «вспенивает» продукт. Этот процесс осуществляется за счет перехода кинетической энергии движущихся с большой скоростью частиц сырья в механическую энергию размола [4].
Также текстурные характеристики грибов исследовались по измерениям изотерм адсорбции-десорбции азота, которые проводились на объемной автоматической вакуумной установке «А8АР - 2000» при 77 К. Воздушно-сухие грибы предварительно тренировали в вакууме при 493 К. Суммарную удельную поверхность определяли методом БЭТ. Распределение объемов пор по размерам рассчитывали по адсорбционной и десорбционной ветвям изотерм по диалоговой системе программ «Интерпретатор адсорбции Е1».
Таблица 2
Микрофотографии грибов лисичек настоящих, высушенных конвекционным и вакуумно-импульсным методом
Кратность увеличения, раз Способ сушки образца
вакуумно- конвекционный импульсныи
200
1000 ІШІп
2000
Результаты представлены на рис. 1 и в табл. 3.
Уп.сш-Уг
Рис. 1. Распределение объемов полостей образцов по размерам
Из представленных данных следует, что вакуумно-импульсная сушка увеличивает примерно вдвое площадь удельной поверхности грибов и объем пор и, следовательно, повышается скорость влагопогло-щения.
Таблица 3
Текстурные характеристики лисичек настоящих
Способ сушки Абэт, м2/г ¥п, см3/г
Вакуумно-импульсный 0,79 0,002
Конвекционный 0,41 0,001
В ходе эксперимента по влагопоглощению грибов установлено, что в первые 5 минут набухания при температуре 95°С скорость влагопоглощения грибов, подвергнутых вакуумно-импульсной сушке, в 1,6 раза выше, чем скорость влагопоглощения грибов традиционной сушки (табл. 4).
Такая высокая гидратационная способность грибов, высушенных вакуумно-импульсным методом, объясняется более развитой поверхностью плодовых тел грибов. Это должно привести к значительному сокращению продолжительности кулинарной обработки грибов.
Таблица 4
Влагопоглощение лисичек настоящих при 95°С
Время экспозиции, мин Прирост массы, %
конвекционный способ сушки вакуумноимпульсный способ сушки
3 88±4 136±7
5 116±6 188±9
10 128±6 208±10
30 135±7 224±11
60 151±8 247±12
Наряду с пищевой ценностью важное значение имеет безопасность продукции, показателями которой являются микробиологическая обсемененность и содержание тяжелых металлов.
Результаты микробиологических исследований плодовых тел грибов лисичек представлены в табл. 5.
Из представленных данных следует, что вакуумно-импульсная сушка грибов лисичек настоящих приводит к снижению мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов, а также а так-
же плесеней в плодовых телах лисичек. Причем показатели общей обсемененности всех образцов не превышают допустимых значений по СанПиН 2.3.2.1078-01.
К элементам, значительно снижающим безопасность грибной продукции, относятся тяжелые металлы. Известно, что большинство тяжелых металлов оказывает выраженное мутагенное, канцерогенное, эмбриотоксическое, иммунотропное действия. Плодовые тела грибов интенсивно накапливают ртуть, кадмий, свинец, мышьяк и ряд других элементов.
Таблица 5
Микробиологические показатели плодовых тел лисичек настоящих
Показатель Норма Значение
конвек- ционная сушка вакуумно -импульсная сушка
КМАФАнМ, КОЕ/г по ГОСТ 10444.15-94 не более 5,0-105 1,0103
БГКП, в 0,001 г по ГОСТ 30518-97 отсут. не обн. не обн.
Патогенные, в том числе сальмонеллы в 25 г по ГОСТ 3051997 отсут. не обн. не обн.
Плесени, КОЕ/г по ГОСТ 10444.12-88 не более 5,0-102 2,0-102 0,8102
Содержание минеральных веществ определяли методом атомно-абсорбционного анализа (табл. 6).
Таблица 6
Содержание тяжелых металлов в плодовых телах лисичек настоящих
Элемент Содержание в плодовых телах, мг/кг
ПДК в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01 Конвек- ционная сушка Вакуумно -импульсная сушка
Свинец 0,50 0,9282 1,1488
Кадмий 0,10 0,0808 0,0204
Ртуть 0,05 0,0365 0,0464
Мышьяк 0,50 0,1905 0,0981
Полученные результаты (табл. 6) подтверждают безопасность грибов, высушенных и конвекционным и вакуумно-импульсным методом.
Таким образом, активация в условиях вакуумноимпульсной обработки грибов обеспечивает высокую эффективность в повышении их пищевой ценности, увеличении удельной площади поверхности и снижении их обсемененности.
Список литературы
1. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания и экспертиза продовольственных продуктов. - Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1996. - 432 с.
2. Бакайтис В.И. Управление качеством и ассортиментом грибной продукции / В.И. Бакайтис, Центросоюз РФ, Сиб. унив. потребительской кооперации. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. - 320 с.
3. Комплексная переработка древесных отходов с использованием метода взрывного автогидролиза. Ефремов А. А., Кротова И.В. // Химия растительного сырья. - 1999. - № 2. - С. 19-39.
4. Автогидролиз - взрыв растительного сырья: механизмы и перспективы применения. Огарков В.И. и др. // Биотехнология. - 1990. - Т. 3. - С. 66-71.
Бийский технологический институт, 659305, Россия, Алтайский край, г. Бийск, ул. Трофимова, 27.
Тел./факс: (3854) 25-24-86
SUMMARY I.V. Shcheglova, A.L. Vereshchagin Using of vacuum-pulse processing for an improvement in the consumer properties of mushrooms
Biysk Technological Institute, 659305, Russia, Altayskiy kray, Biysk, Trophimova, 27 Fax : (3854) 25-24-86, E-mail : irinav21@mail. ru, [email protected]
It is established that to increase the food value of mushrooms is possible by drying in the regime of explosive autohydrolysis, in the version of vacuum-pulse method at a temperature of 55°C. The results of studies regarding the changes in the mushrooms composition with the use of vacuum-pulse drying are given. The positive influence of vacuum-pulse drying on the adsorptive and microbiological properties of mushrooms is discovered.
Key words: mushrooms, food value, vacuum-pulse drying, explosive auto-hydrolysis, moisture absorption, microbiological seeding, heavy metals.
