CC BY
59
УДК 664.8.037.1
Сравнительный анализ качества охлажденных и замороженных яблок при длительном хранении
Колодязная В.С. д.т.н., Леонова С.В., Данилов П.А. labri [email protected]
Санкт-Петербургский Государственный Университет Низкотемпературных
и Пищевых Технологий
Установлены зависимости изменения физико-химических и биохимических показателей качества яблок летне - осенних сортов Осеннее полосатое и Антоновка от продолжительности хранения. Получены уравнения регрессии, характеризующие эти зависимости. На основании сравнительного анализа показателей качества охлажденных и замороженных яблок сортов Осеннее полосатое и Антоновка установлено, что в изменении активности терминальных оксидаз, содержание титруемой кислотности и рН наблюдаются существенные различия между охлажденными и замороженными образцами яблок, хранившимися в течение семи месяцев. Изменения в содержании суммы моно- и дисахаридов и аскорбиновой кислоты происходят идентичным образом независимо от сорта и способа холодильного хранения плодов.
Ключевые слова: яблоки, хранение, замораживание
The comparative analysis of quality of the cooled and frozen
apples at long storage
Kolodyaznaya V. S., Leonova S.V. labri [email protected], Danilov P. A.
The St. Petersburg State University of Refrigeration and Food Engineering
Depending on changes in physical-chemical and biochemical indicators of quality apples summer - autumn varieties: Autumn stripes and Antonivka installed on the duration of storage. Regression equations that characterize these plots were obtained. Based on comparative analysis of quality chilled and frozen apple varieties: Autumn stripes and Antonivka found that a change in the activity of terminal oxidases, the contents of titratable acidity and pH are observed significant differences s between chilled and frozen samples of apples were stored for seven months. Changes in total content of mono-and disaccharides and ascorbic acid occur in an identical fashion regardless of class and method of refrigeration storage offruits.
Keywords: apples, storage, freezing
Холодильное консервирование скоропортящихся пищевых продуктов является одним из эффективных способов сохранения качества и пищевой ценности при длительном хранении. В тоже время значительная часть плодов, в том числе яблок, подвергается тепловому консервированию, что приводит к существенным потерям биологически активных веществ под воздействием высоких температур.
Отечественными и зарубежными исследователями высказываются противоречивые мнения о целесообразности замораживания яблок [1, 2, 3]. В тоже время научный и практический интерес представляет замораживание яблок, особенно высокоурожайных летнее-осенних сортов, которые не пригодны для длительного хранения в охлажденном состоянии [4].
Цель исследования - провести сравнительный анализ качества яблок различных сортов при хранении в охлажденном и замороженном состоянии.
Объектами исследования выбраны яблоки летне-осенних сортов Осеннее полосатое и Антоновка, выращенные в коллекционном саду Павловской опытной станции ВИР им.Н. И. Вавилова по схеме 5*4м, урожай 2010 года. После мойки, очистки от кожуры и нарезки яблок кубиками с длиной ребра 10 мм готовили среднюю пробу. Затем образцы бланшировали в кипящем 1%-м растворе лимонной кислоты в течение 60 с [5]. Замораживание яблок проводилось в воздушной среде при температуре t= -24оС в условиях естественной конвекции и при t= -35оС, и скорости движения воздуха V = 4м/с. Контрольные образцы хранились в охлажденном состоянии при t= (2 ± 1)оС.
В свежих яблоках, после бланширования, замораживания, а также в процессе хранения в охлажденном и замороженном состоянии анализировали показатели качества плодов. Содержание пектиновых веществ в яблоках определяли в соответствии с методикой, основанной на реакции галактуроновой кислоты с карбазолом. Исследованы три фракции: 1 - водорастворимая (соль пектиновой кислоты); 2 - фракция промежуточной растворимости (солянокислая + уксуснокислая фракция, пектиновая кислота); 3 - нерастворимая в воде (протопектин). Содержание растворимых сахаров (глюкоза, сахароза, фруктоза) определяли на рефрактометре, восстановленную форму аскорбиновой кислоты -методом Тильманса, содержание органических кислот - титрометрическим методом в пересчёте на яблочную кислоту, рН - на рН-метре 150 МА [4].
Измерения проводили в трехкратной повторности, данные обрабатывали методами математической статистики с нахождением доверительного интервала 0,95 с использованием компьютерных программ.
Изменение содержания отдельных фракций пектиновых веществ в яблоках при хранении в охлажденном и замороженном состоянии приведено в табл.1.
Таблица 1. - Изменение содержания пектиновых веществ в паренхимной ткани
яблок при хранении в охлажденном и замороженном состоянии.
Состояние объекта Фракции пектиновы х веществ Содержание пектиновых веществ в яблоках сортов:
Осеннее полосатое Антоновка
Охлаж денные t = -24оС t=-35оС t = -24оС t = -24оС t = -35оС
Контроль (до замораживания) Соль пектино вой кислоты 0, 46 ± 0,02 0,46 ±0,02 0,46 ±0,02 0,68± 0,03 0,68±0,03 0,68±0,03
Соляно кислая+ уксусно кислая фракция (пектин овая кислота) 1,51 ±0,06 1,51 ±0,06 1,51 ±0,06 1,48 ±0,06 1,48±0,06 1,48 ±0,06
Протоп ектин 0,72 ± 0,03 0,72±0,03 0,72 ±0,03 0,76 ±0,03 0,76±0,03 0,76 ±0,03
Сумма 2,69 2,69 2,69 2,92 2,92 2,92
Замороженный ,через 2 месяца хранения Соль пектино вой кислоты 0,39 ±0,02 0,42 ±0,02 0,41±0,02 0,59 ±0,02 0,63±0,03 0,65±0,03
Соляно кислая+ уксусно кислая фракция (пектин овая кислота) 1,55 ±0,06 1,53 ±0,06 1,55 ±0,06 2,08 ±0,08 1,50±0,06 1,49 ±0,06
Протоп ектин 0,74± 0,03 0,73 ±0,03 0,72 ±0,03 0,78 ±0,03 0,78±0,03 0,76 ±0,06
Сумма 2,68 2,68 2,68 2,91 2,91 2,91
=S 8 | & в ill 1 1 & * Я |Г Соль пектино вой кислоты 0,30 ±0,01 0,35±0,01 0,33 ±0,01 0,48± 0,02 0,57±0,02 0,55 ±0,02
Соляно кислая+ 1,33 1,57 1,61 1,72 1,55±0,06 1,58
уксусно кислая фракция (пектин овая кислота) ±0,05 ±0,06 ±0,06 ±0,07 ±0,06
Протоп ектин 0,61 ±0,02 0,75±0,03 0,72 ±0,03 0,67 ±0,03 0,77±0,03 0,70 ±0,03
Сумма 2,24 2,67 2,66 2,87 2,89 2,83
Замороженный, через 7 месяцев хранения Соль пектино вой кислоты 0,21± 0,01 0,27 ±0,01 0,24 ±0,01 0,30 ±0,01 0,48±0,02 0,40±0,02
Соляно кислая+ уксусно кислая фракция (пектин овая кислота) 0,99± 0,04 1,23 ±0,05 1,35 ±0,05 1,40 ±0,06 1,30±0,05 1,33 ±0,05
Протоп ектин 0,50± 0,02 0,61±0,02 0,64 ±0,03 0,49 ±0,02 0,67±0,03 0,59 ±0,03
Сумма 1,7 2,11 2,23 2,19 2,45 2,32
Из приведённых в табл.1 данных следует, что содержание протопектина и суммы пектиновых веществ в яблоках обоих сортов, хранившихся в охлажденном состоянии, к концу срока хранения значительно меньше, чем в яблоках, подвергавшихся замораживанию. Так, константа скорости реакции второго порядка гидролиза для яблок сорта Осеннее полосатое, хранящихся в
Л
охлажденном состоянии, составляет К = 1,340" 1/мес-%, в замороженном при температуре t = -24оС - 0,640"2, t= -35 оС - 0,5-10"2; для яблок сорта Антоновка - К = 0,7-10-2, 0,4-10-2, 0,3-10-2 соответственно.
Содержание суммы моно - и дисахаридов в свежих яблоках сорта Осеннее полосатое - 15 %, в яблоках сорта Антоновка - 13,8%.
В процессе хранения в охлажденном состоянии, а так же бланширования и последующего хранения в замороженном состоянии содержание растворимых сахаров уменьшается (рис. 1).
♦ Осеннее полосатое, о хл.
■ Осеннее полосатое, t з = -24
А Осеннее полосатое, t з = -35
X Антоновка, охл.
Ж Антоновка, t з = -24
• Антоновка, t з = -35
012345678
тхр_мес
Рисунок 1. —Изменение содержания суммы моно - и дисахаридов в охлажденных и замороженных яблоках сортов Осеннее полосатое и Антоновка при хранении.
Как следует из рис.1, сумма моно - и дисахаридов в яблоках уменьшается независимо от сорта и способа хранения. Для яблок, хранившихся в охлажденном состоянии, это связано с процессом дыхания, а для замороженных образцов уменьшение количества сахаров объясняется их неполным окислением с образованием органических кислот.
Получены уравнения регрессии, характеризующие изменение содержания моно- и дисахаридов в сортах:
• Осеннее полосатое, охл. у = - 0,59х2 - 0,06х +15,10 R2 = 0,926
• Осеннее полосатое, t3 = -24 °С у = 0,57х + 13,0 R2 = 0,946
• Осеннее полосатое, t = -35°С у = - 0,124х2 -0,41х+12,7 R2 = 0,997
• Антоновка, охл. у = 0,18х2 - 1,15х + 13,8 R2 = 0,997
• Антоновка, t = -24°С у = 0,74х2 - 2,4x1 +12,0 R2 = 0,951
• Антоновка, t = -35°С у = 0,29х2 - 1,95х + 12,0 R2 = 0,994
В ходе исследования проводилась регистрация и анализ изменения содержания аскорбиновой кислоты при различных способах холодильного хранения в яблоках сортов Осеннее полосатое и Антоновка.
Содержание аскорбиновой кислоты в свежих яблоках сорта Осеннее полосатое - 21,6 мг/100г, в яблоках сорта Антоновка - 19,8 мг/100г. В
процессе бланширования и последующего замораживания происходит уменьшение содержания аскорбиновой кислоты: для сорта Осеннее полосатое - в среднем на 7% , для сорта Антоновка - на 9 %.
охлажденных и замороженных яблоках сортов Осеннее полосатое и Антоновка при хранении.
Как следует из рис. 2, в процессе хранения яблок обоих сортов в охлажденном и замороженном состоянии количество аскорбиновой кислоты уменьшается, однако скорость реакции окисления аскорбиновой кислоты различна и зависит от сорта яблок и условий холодильного хранения. Так, константа скорости реакции второго порядка для яблок сорта Осеннее полосатое, хранящихся в охлажденном состоянии составляет К = 6,6-10" 1/мес-%, в замороженном при температуре t = -24оС - 2,5-10"2, t= -35 оС -2,1 •lO"2; для яблок сорта Антоновка - К = 5,7-10-2, 2,8-10-2, 2,1-10-2
соответственно. Таким образом, максимальное содержание аскорбиновой кислоты через 7 мес хранения установлено в яблоках обоих сортов, замороженных при температуре - 35 оС.
Получены уравнения регрессии, характеризующие изменение содержания аскорбиновой кислоты в сортах:
• Осеннее полосатое, охл. y = - 0,38x2 - 0,52x + 21,60 R2 = 0,998
• Осеннее полосатое, t3 = -24 °С у =- 0,35х2 +0,72х +19,95 R2 = 0,986
• Осеннее полосатое, t = -35°С у =0,08х2 - 0,576х + 19,82 R2 = 0,995
• Антоновка, охл. у = 0,28х2 - 1,5х + 19,80 R2 = 0,978
• Антоновка, t = -24°С у = 0,14х2 - 0,63х + 18,80 R2 = 0,999
• Антоновка, t = -35°С у =0,40х2-1,67х + 17,0 R2 = 0,9999 Содержание органических кислот в свежих яблоках сорта Осеннее
полосатое - 2,3%, в яблоках сорта Антоновка - 2,5%.
Рисунок 3. - Изменение содержания органических кислот в охлажденных и замороженных яблоках сортов Осеннее полосатое и Антоновка при хранении.
Из полученных данных следует, что при замораживании и хранении яблок всех сортов в замороженном состоянии происходит увеличение органических кислот, а при хранении образцов в охлажденном состоянии, наоборот, прослеживается их уменьшение.
Получены уравнения регрессии, характеризующие изменение содержания органических кислот в сортах:
• Осеннее полосатое, охл. у = 0,06х2 - 0,26х + 2,3 R2 = 0,997
• Осеннее полосатое, t3 = -24 °С у = ОДЗх2 - 0,16х + 2,3 R2 = 0,997
• Осеннее полосатое, t3 = -35°С у = 0,09х2 - 0,08х + 2,2 R2 = 0,999
• Антоновка, охл. у= 0,04х2 - 0,15х + 2,5 R2 = 0,999
• Антоновка, t3 = -24°С у = 0,05х2 + 0,04х + 2,4 R2 = 0,998
• Антоновка, t3 =-35°С у= 0,06х2 - 0,01х + 2,4 R2 = 0,989
Изменение содержания органических кислот приводит к изменению рН (рис. 4.).
Рисунок 4. - Изменение рН в охлажденных и замороженных яблоках сортов Осеннее полосатое и Антоновка при хранении.
Получены уравнения регрессии, характеризующие изменение рН в сортах:
• Осеннее полосатое, охл. у = -0,01х2 +0,07х +3,7 R2 = 0,996
• Осеннее полосатое, t3 = -24 °С у = - 0,14х + 3,6 R2 = 0,994
• Осеннее полосатое, t = -35°С у = - 0,02х2 - 0,1х + 3,54 R2 = 0,943
• Антоновка, охл. у =-0,02х2 + 0,14х + 3,55 R2 = 0,991
• Антоновка, t = -24°С у = - 0,12х2 + 0,19х + 3,44 R2 = 0,991
• Антоновка, t =-35°С у = 0,01х2 - 0,18х + 3,49 R2 = 0,974
Вывод: Таким образом, на основании проведенных исследований установлено, что в процессе длительного хранения яблок биологически активные вещества максимально сохраняются в плодах, замороженных при - 35оС.
Список литературы
1. Стрингер М., Деннис К. Охлажденные и замороженные продукты. -СПб.: Профессия, 2004. - 495 с.;
2. Балан Е.Ф. и др. Био-энергетические основы холодильной технологии хранения фруктов и овощей. - Одесса - Кишинэу, 2004. - 244с.;
3. Семенов Б.Н. и др. Теоретические основы холодильной технологии и практические аспекты использования... Ч. 1. - Калининград - Издательство КГТУ. 2005. - 402с.;
4. Данилов П.А., Леонова С.В. Кинетика изменения содержания полисахаридов при хранении замороженных яблок различных сортов. Сборник трудов молодых ученых. Спб 2010 - С. 38.
5. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Смирнова-Иконникова М.И., Мурри И.К. Методы биохимического исследования растений. - М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, 1952. - 520с.
