CC BY
24
УДК 581.4:664.8.037:635.11
А.М. Одарченко
МОРФОЛОГ1ЧН1 ЗМ1НИ У ТКАНИНАХ БУРЯКА ПРИ ОПЕРАЦ1ЯХ ПОДГОТОВКИ ДО ЗАМОРОЖУВАННЯ
Серед коренеплодiв з вирощування на УкраМ буряк займае друге мкце пiсля моркви.
Вирощують так1 сорти буряка столового: ранньостиглi - Ноавська плоска i Ранне диво; середньостиглi - Бордо 237, Кросбi египетська, Одноростовська Г-1, Рось, Сквирський дар.
Спектр використання буряшв для приготування перших i других страв великий. Вона використовуеться для борщiв, вшегрепв, салату i як приправа до м'ясних страв. Заслуговуе уваги маринований i квашений столовий буряк [1].
З метою зб№шення тривалостi збертання блюд з буряка розробленi новi види його технолопчно! обробки, одним з яких е заморожування. Заморожеш овочi - продукти харчування високо! бюлопчно! цiнностi. За допомогою сучасних методiв швидкого заморожування переробленi овочi зберiгають практично всi кориснi речовини i поживну цiннiсть свiжо! плодоовочево! продукцп. За допомогою цього методу можливо виробляти замороженi овочi, не порушуючи клпинно! структури продукцп. У результата замороженi овочi зберiгають корисш властивостi i зовнiшнiй вигляд св1жих овочiв при кулiнарнiй обробцi. Смаковi та ароматичнi якостi заморожених овочiв не вiдрiзняються вiд кулiнарних властивостей свiжо! плодоовочево! продукцЦ. Замороженi овочi не мiстять барвник1в, консервантiв та шших харчових добавок.
Швидкозамороженi обвдш, закусочнi страви, гарнiри i овочевi напiвфабрикати випускають у широкому асортименп. Виробляють обiднi напiвфабрикати у виглядi перших страв (борщi, щi, розсольники, супи), других страв (перець рiзаний або фарширований, голубцi, асортi овочеве, котлети капустяш або морквянi та ш.), гарнiрiв (капуста тушкована свiжа i квашена), салатiв ( з буряка, капусти), закусок, овочевих нашвфабрикапв (з бланшовано! моркви, буряка, зелено! петрушки, кропу, цибулi; суповi i борщовi заправки та iн.)
Також ринок торговельно! мереж1 Укра!ни представлений невеликою кшьшстю консервованих продуктiв переробки столового буряка. Такi продукти представлеш натуральними, закусочними консервами, сухими концентратами, маринованими продуктами та соками.
Натуральш консерви представленi: «Салат з буряка з цибулею», «Буряк столовий». Сухi концентрати: борщик «Гаряча кружка», буряковий «Швидко суп», борщ укра!нський «Мрiя», борщ домашнiй «Тьотя Соня». Маринован продукти: буряк маринований кубиками в кисло-солодкому маринадi; буряк маринований гострий; буряк столовий рiзаний маринований. Ввдносно недавно почалося виробництво продуктiв з столового буряку лiкувально-профiлактично! дп [2].
На даний час асортимент заморожених продукпв переробки буряк1в невеликий. В основному це продукти, представлеш салатами та общшми стравами, як1 реалiзуються на пiдприемствах громадського харчування. Крiм того, товарознавчi властивостi цiе! продукцп не в повнiй мiрi вивчеш, а саме, практично вiдсутнi даш про структуру тканин, клiтин буряшв при рiзних температурах i режимах заморожування, низькотемпературного зберiгання i розморожування. Тому метою роботи було вивчення структури тканин i клiтин буряку, як товарознавчого показника заморожених продукпв залежно вiд режимiв та операцш попередньо! подготовки до заморожування.
Дослщження проводили з використанням оптичного цифрового мшроскопа серi! Granum, обладнаного приставкою ультрафюлетового випромiнювання з домiнуючою довжиною хвилi 250-300 нм.
Методи свгглово! та люмiнесцентно! мiкроскопi! все ширше застосовуються для аналiзу харчових продукпв. Отримана при цьому iнформацiя про форму, розмiри i склад компонента харчового продукту може бути використана, як параметри для оцiнки якосл продукту. Крiм геометричних параметрiв, люмшесцентш зображення елементiв мiкроструктури харчового продукту можуть нести iнформацiю про хiмiчнi процеси в продуктi, що супроводжують втрату свiжостi.
Флуоресцентнi методи в комбшацп з методами свiтлово! ткроскопи широко застосовуються для вивчення вихвдно! харчово! сировини i для контролю харчових продукпв на рiзних етапах технолопчно! обробки [3-6].
Для вивчення рослинних об'екпв за допомогою свплового мiкроскопа використовувались мiкропрепарати з буряка «Козачок» F-1 ». Зрiз здшснювали мiкротомом. Товщина зрiзу складала 0,05 мм, так щоб препарат був прозорим для свiтла. Мiкропрепарати буряка були приготовлен пiсля вiдповiдних режимiв технологiчно! обробки.
Тушiння здiйснювали в трьох режимах: 0,7 - скорочений режим тушшня, 1,0 - тущшня до повно! готовностi, 1,3 - режим тривалого тушiння. Сушку проводили до втрати вологи у зразку 5 %, 15 % i 30 % вiд початково! шлькосп.
Один i той же зразок помщали на предметне скло, дивилися пiд мжроскопом у поздовжньому i поперечному пеpеpiзi i здшснювали знiмoк у бiлoму свт i в ультpафioлетi. Мжрофотографи використовували для проведения аналiзiв: щентифшацд речовин, що входять до хiмiчнoгo складу буряка; визначення форми клггин тканини; розподш люмiнеcцуючих oб'eктiв на плoщi зpiзу зразка; визначення середнього дiаметpу клгган.
На мжрофотографи поздовжнього зpiзу буряку св1жого (рис. 1а) клiтини мають чiткo виражену довгасту форму, на мжрофотографи поперечного зpiзу (рис. 1б) клiтини - округло! форми. Вони щшьно poзташoванi одна до одно!, добре проглядаються клiтиннi cтiнки.
Використовуючи люмшесценцш як додатковий заciб з вдентифшацп кoмпoнентiв хiмiчнoгo складу, спостер^али змiни в poзпoдiлi люмiнеcцуючих речовин [7]. Буряк багатий цукрами (сахароза -3,0 - 10,7%; глюкоза, фруктоза - 0,3-1,3%), мшеральними речовинами (калш - 228-288 мг/100 г, магнш -44, фосфор - 45, залiзo, цинк, натpiй - 86, кальцш - 37 мг/100 г), барвниками (бета!н - 0,15-0,27 мг/100 г, бетанш - 50-140 мг/100 г), вгтамшами (вiтамiн С, B1 , B2, PP, каротин), пектином, клигсовиною.
Найбшын виражену люмшесценцш мають мшеральш речовини. Бiльшicть мшеральних речовин за iнтенcивнicтю i кольором свтння oднакoвi, хоча хiмiчний склад !х piзний. Глюкоза мае слабку флуоресценцш cвiтлo-cиньoгo кольору [8].
Для щентифжацй мiнеpальних речовин був проведений додатковий експеримент, в хoдi якого визначали зольнють буpякiв i отриману золу дивилися пвд мiкpocкoпoм. Даний препарат в ультpафioлетi пoвнicтю свггався cиньo-фioлетoвим кольором. Встановлено, що люмiнеcцуючi речовини можна вiднocити до таких мшеральних речовин як магнш, калш, кальцш, залiзo, фосфор.
На мжрофотографи при ультрафюлетовому ocвiтленнi гicтoлoгiчнoгo зpiзу рослинно! тканини буряка в пoлi зору iдентифiкуютьcя яcкpавi утворення округло! форми, що мають кoлip ввд cвiтлo-cиньoгo до фioлетoвoгo (рис. 2). Щ утворення лoкалiзoванi в м1жклг1иннш piдини i poзпoдiленi головним чином piвнoмipнo по вciй пoвеpхнi зразка.
При вивченш будови рослинно! тканини буряка шсля piзних pежимiв технолопчно! обробки було встановлено, що клгтини в тканинах змiнили свою форму i структуру. На мiкpoфoтoгpафi! препарату буряка шсля тушшня до повно! гoтoвнocтi клiтини не мають чико! форми i впopядкoванocтi, на контурах стшок клiтин видно розриви (рис 3).
Шсля технолопчно! обробки буряшв люмiнеcцуючi утворення змiнюють свою форму внаслвдок деформац^' клiтинних мембран. Щ утворення не мають певно! форми i poзпoдiленi не piвнoмipнo. Кoлip залишаеться тим самим, тобто склад люмшесцуючих речовин залишаеться незмiнним.
Також було визначено середнш i найбшьш вipoгiдний дiаметp клiтин буряка (рис. 4). Розрахунок середнього дiаметpа проводився за допомогою програми Mathcad 2001.
Рис. 3. Буряк шсля тушшня до повно! готовносп у поперечному пеpеpiзi в ультрафюлеп
IS о о о о ■гл
о О Щ —j о 1—1 '— VÏ ___ ___ о 1—1 •— VÏ ___ _ О
g i - 3 - 3 CI rt g i - у 1 - 1 fr, rt g i - у 1 - 1 -
È Ijj È ф É ¡S 'я: ф É É W
о о О о о о о о о о о о д
Р4 . & о . & о .
Режим
Рис. 4. Середнш дiаметр клгшн буряка шсля операцш подготовки до заморожування
Встановлена наступна 3aKOHOMipHicTb у 3mîhî дiаметрiв клтгин: при Bcix режимах сушiння найменший дiaметр мають зразки з видаленням вологи 15 %. Imobîpho, що при такому режимi сушiння втрачаеться така кiлькiсть вологи, пiсля яко! iстотно зменшуеться дiaметр клiтин. Однак мщшсть мембран достатня для компенсаций дiï осмотичного тиску, що виникае через рiзницю концентрaцiй речовин.
Подальше видалення вологи призводить до часткового
ввдновлення розмiрiв клiтин, що може сввдчити про зворотнi
процеси, тобто наближення розподiлу концентрaцiй речовин
до нативного. Так при сушщ до видалення вологи 30 %
мембрани клгтин вiдновлюють свою форму, i значення
дiaметрa стае наближеним до початкового, що можна
спостерiгaти на мшрофотографп буряка пiсля режиму 1,0 i
сушшня до видалення 30 % вологи (рис. 5). Встановлено, що
шльшсть люмшесцентних об'ектiв на одиницю площi
препарату мае таку ж залежшсть, що й середнiй дiaметр (рис.
6), тобто е мшмальним при видaленнi 15 % вологи.
Очевидно, це обумовлено тим, що при значних змшах у
„ . т, . . (l)op\ii (або цшсиосп) клггии, люмшесцукш об'екти
Рис. 5. Буряк у поперечному перерiЗi в ^ . . .
■ ■ змiнюють свое мюце розташування, i свiтiння ультрaфiолетi шсля режиму 1,0 i . . r.J
30% спостерiгaеться вад групи елементiв.
Режим
Рис. 6. Кшьшсть люмшесцуючих речовин Особливiстю нaпiвфaбрикaтiв для перших i других страв з буряка е технолопчна обробка безпосередньо перед заморожуванням, яка, в свою чергу, призводить до погiршення форми i структури кл1тин, що вщображаеться на якостi готового продукту. У ходi проведення дослвдження було виявлено, що для уникнення цього явища рaцiонaльно пiсля технологiчноï обробки застосовувати сушку, так як вона дозволяе прибрати зайву вологу, яка е причиною утворення кристал1в льоду пад час заморожування, що у свою чергу руйнуе клiтини i сприяе виходу клiтинного соку з продукту [10].
Таким чином, використовуючи мжроскоп з цифровою камерою i ультрафюлетовою приставкою, була вивчена морфологiя буряку пiсля проведення попереднiх технологiчних операцш для подготовки до
заморожування. Встановлено, що операцп попередньо! технологiчно! обробки призводять до змши форми клiтин тканини рослинного продукту. Режим тривалого тушшня е причиною деформаци клiтинних мембран, а в деяких дiлянках - !х розриву. Знайдено, що пiсля сушiння клiтини набувають свою початкову форму i слад очiкувати !х велику стшшсть до заморожування.
Отриманi даш можуть бути використанi для визначення рацiонального режиму низькотемпературного консервування буряка для перших i других страв.
Л1ТЕРАТУРА:
1. http: //www. agro. ru. /news/main.aspx.
2. http: cannery. ru.
3. Goodman D.E. A new, rapid, interactive image analysis method for determining physical dimension of milled rice kernels / D.E Goodman., R.M. Rao // J Food Sci. - 1984. - v.49, N2. - P.648-649.
4. Sapirstein H.D. An instrumental system for cereal grain classificationusing digital image analysis / H.D. Sapirstein, M. Neuman, E.H. Wright, E. Shwedyk, W. Bushuk // J. Cereal. Sci. - 1987. - v.6, N 1. - P.3 -14
5. Symons S.J. Determination of wheat kernel morphological variation by digital image analysis: I. Variation in eastern Canadian milling quality wheats / S.J. Symons, R.G. Fulcher // J. Cereal. Sci/ - 1988. - v.8, N 3. - P.211-218.
6. Neuman M. Discrimination of wheat class and variety by digital image analysis of whole grain samples M. Neuman, H. D. Sapirstein, E. Shwedyk, W. Bushuk // J. Cereal. Sci. - 1987. - v.6, N 1. - P. 125-132
7. Брайон О.В. Флуоресцентна мшроскошя рослинних тканин i клгган / О.В. Брайон. - К.: Видавниче об'еднання «Вища школа», 1973. - 143с.
8. Константинова-Шезлингер М.А. Люминесцентный анализ / М.А. Константинова-Шезлингер. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1961. - 401 с.
9. Коренман И.М. Фотометрические методы определения. Анализ органических соединений / И.М. Коренман. - М.: Издательство «Химия», 1975. - 258.
10. Плужников И.И. Разработка технологии и биохимические исследования режимов термической обработки компонентов наборов замороженных овощей: Автореф. дис. канд. техн. Наук / И.И. Плужников. - О., 1981. - 26 с.
ОДАРЧЕНКО Андрш Миколайович - к.т.н., доцент Харшвського державного ушверситету харчування та торпвлг
Науковi штереси: товарознавство та експертиза товарiв, харчовi технологи.
