автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Сортовые и технологические особенности хранения и переработки плодов хурмы восточной в условиях Южного Дагестана

На правах рукописи

ощліФ

Шейхмагомедова Гульнара Насирутгиновна

СОРТОВЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ПЛОДОВ ХУРМЫ ВОСТОЧНОЙ В УСЛОВИЯХ ЮЖНОГО ДАГЕСТАНА

Специальность 05.18.01 - технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и

виноградарства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

З МАЙ ш

Махачкала-2012

005016084

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия имени М.М. Джамбулатова» в 2005-2011 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Мукаилов Мукаил Джабраилович.

Официальные оппоненты: Джаруллаев Джарулла Саидович - доктор

технических наук, профессор кафедры технологии продуктов питания и экспертизы ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет».

Омаров Магомед Джамалудинович — доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник отдела субтропических и южных плодовых культур ГНУ «Всероссийский НИИ цветоводства и субтропических культур» РАСХН.

Ведущая организация: ГНУ «Краснодарский научно-исследовательский

институт хранения и переработки

сельскохозяйственной продукции» РАСХН.

Защита состоится 16 мая 2012 года в 1300 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.026.01 при ФГБОУ ВПО «Дагестанская государственная сельскохозяйственная академия имени М.М. Джамбулатова» по адресу: 367032, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 180, зал заседаний ученого Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «ДГСХА имени М.М. Д жамбулатова». !,

Автореферат разослан 13 апреля 2012 г. и размещен на сайте ВАК Министерства образования и науки РФ référât- vak@ obrnadzor.ru, и сайте Даггоссельхозакадемии им. М.М. Джамбулатова www. dgsha. ru

Ученый секретарь диссертационного совета доктор с.-х. наук, доцент ,

Т.А. Исригова

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Республика Дагестан является одним из перспективных регионов России для развития субтропического плодоводства. Начиная с 90-х годов в республике производятся промышленные посадки субтропических культур. В настоящее время только в Магарамкентском районе РД под хурмой восточной занято более 500 га, до 2015 г. в районе планируется посадить еще 200 га. Увеличение производства плодов субтропических культур требует разработки научно - обоснованных технологий производства, хранения и переработки с целью снижения потерь и повышения качества продукции.

Одним из наиболее эффективных способов, обеспечивающих максимальную сохранность количественных и качественных показателей скоропортящейся продукции, является низкотемпературное замораживание.

Другим путем использования хурмы для потребления является производство сушеной продукции.

В настоящее время в РФ, несмотря на большой коммерческий спрос, сушеная хурма не производится, хотя в некоторых регионах возможности для этого имеются. В этом плане Дагестан, как самая южная и теплообеспеченная зона субтропического плодоводства РФ, представляет большой интерес.

Исходя из этого, исследования сортовых, товарно-технологических, биохимических, микробиологических и органолептических аспектов производства, хранения и переработки плодов хурмы восточной в условиях Южного Дагестана представляет большую актуальность.

Целью диссертационного исследования является подбор сортов хурмы восточной, пригодных для производства быстрозамороженной и сушеной продукции, а также разработка технологических параметров хранения и переработки плодов данной культуры.

Задачи исследований: фенологические фазы развития хурмы восточной в Южном Дагестане; урожайность и товарно-гаомологическая оценка глодов хурмы восточной; криорезистентность плодов исследуемых сортов хурмы восточной; биохимическая, микробиологическая и органолептическая оценка свежих, замороженных и сушеных плодов хур»мы восточной; динамика убыли массы плодов хурмы восточной при хранении, замораживании и сушке; разработка многокомпонентных смесей повышенной биологической и пищевой ценности на основе плодов хурмы восточной; исследование способов предварительной подготовки сырья для производства сушеной продукции из плодов хурмы восточной; экономическая эффекгивность производства, хранения и переработки плодов хурмы восточной; разработка нормативно-технической документации на производство, хранение и переработку плодов хурмы восточной.

Новизна работы. Впервые в условиях Южного Дагестана проведено комплексное исследование сортов хурмы восточной на пригодность к быстрому замораживанию, сушке и переработке; изучен механический состав

плодов хурмы, подобраны режимы замораживания и способы предварительной подготовки сырья для сушки и вяления; в динамике исследован макро и микронутриентный состав плодов хурмы восточной при различных способах технологической обработки; установлены корреляционные зависимости между сроками хранения и динамикой убыли массы плодов при хранении, замораживании и сушке; дана оценка органолептическим и микробиологическим показателям плодов в динамике хранения; внесены изменения в формулу определения влагоудерживающей способности плодов при размораживании; разработаны новые многокомпонентные гомогенизированные смеси повышенной биологической ценности из плодов хурмы восточной, фейхоа и калины.

Практическая ценность работы. Производству рекомендованы сорта хурмы восточной для получения быстрозамороженной, сушеной и вяленой продукции, а также оптимальные режимы замораживания, сушки и вяления продукции. Разработанны рецептуры многокомпонентных смесей из плодов хурмы, фейхоа и калины.

Разработаны технические условия ТУ 9165-007-00493600-11 и ТУ 9165008-00493600 на новые виды продуктов питания и технологическая инструкция по производству быстрозамороженных плодов хурмы восточной.

Рекомендованные сорта хурмы восточной внедрены в хозяйствах Мага-рамкентского района (ООО «СГИВ» - 20 га; ОПХ «Гаганское» - 20 га) на площади более 40 га. Расчет экономической эффективности свидетельствует о высокой рентабельности производства свежих, замороженных и сушеных плодов хурмы восточной.

Основные положения выносимые на защиту: Особенности фенологии хурмы восточной в Южном Дагестане; урожайность, товарно-помологическая характеристика и влагоудерживающая способность сортов хурмы восточной; биохимическая, микробиологическая, органолептическая оценка свежих, замороженных и сушеных плодов хурмы восточной; динамика убыли массы плодов хурмы восточной при различных способах технологической обработки; разработка многокомпонентных смесей повышенной ценности из различных плодов; экономическая эффективность производства хурмы восточной различными способами.

Апробация результатов работы. Результаты диссертационного исследования доложены и обсуждены на заседаниях ученого Совета фак}'льтета аг-ротехнологии и товароведения ДГСХА (2005-2007 гг.), на Всероссийских, (Екатеринбург, 2005; Махачкала, 2006), Международных (Махачкала, 2006; Мичуринск, 2007; Махачкала, 2010), межрегиональной и региональной (Махачкала, 2007) научно-практических конференциях.

Результаты работы отмечены дипломом межрегиональной выставки «Деловой Дагестан - 2007».

Публикации. По теме диссертационных исследований опубликовано 9 научных работ, в том числе 2 в рекомендуемых ВАК РФ изданиях.

Структура и объем работы. Диссертационное исследование изложено на 169 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания объектов, условий и методик исследований, 11 глав результатов исследований, выводов и рекомендаций производству. Содержит 22 таблицы, 12 рисунков, 5 приложений. Список использованной литературы включает 197 источников, в т.ч. 11 иностранных источников.

И. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, сформулированы цель и задачи исследований, обозначены научная новизна, практическая значимость, основные положения, выносимые на защиту, уровень апробации результатов.

Условия, объекты и методы проведения исследований.

Исследования проводились в 2005-2007 и 2010-2011 годы на кафедре технологии хранения, переработки и стандартизации с.-х. продуктов ДГСХА, 1Н отделе субтропических плодовых культур ГНУ «Дагестанская селекционная опытная станция виноградарства и овощеводства», в аккредитованной лаборатории при центре гигиены и эпидемиологии РД.

Исследования проводились в соответствии с методическими указаниями и ГОСТами:

1. «Методические указания: по первичному сортоизучению хурмы восточной» (Пасевков А.К. , 1973);

2. «Изучение коллекции субтропических плодоиых культур. Методические указания» (Витковасий B.JI. и др., 1989);

3. «Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Седов E.H. и др., 1999);

4. «Порядок проведения научно-исследовательских работ» —ГОСТ -15 101-98;

5. «Фрукты сушёные. Правила приёмки, методы испытаний» - ГОСТ -1750-86;

6. «Плоды и ягоды быстрозамороженные. Общие технические условия» -ГОСТ-29 187-91;

7. «Методические указания по проведению исследований с быстрозамороженными плодами, ягодами и овощами» (Анисимов В.Я. и др., 1984);

8. «Методические рекомендации по хранению плодов, овощей и винограда (организация и проведение исследований)» (Дженеев С.Ю. и др., 1998);

9. «Учёты, наблюдения, анализы, обработка данных в опытах с плодовыми и ягодными растениями. Методические рекомендации» (Кар-пенчук Г.К. и др., 1987).

В качестве объектов исследований были отобраны сорта хурмы восточной: Джиро, Зенджи-Мару, Сидлес, Хачиа, Хиакуме.

Программой исследований предусматривалось проведение следующих опытов:

1. Опыт № 1: Сортовая, товарно-технологическая и биохимическая оценка плодов хурмы восточной (А),

2. Опыт № 2: Хранение плодов хурмы восточной при различных температурных режимах (Б).

3. Опыт № 3. Разработка продуктов переработки из плодов хурмы восточной (В).

Схема опыта

Бі

Б

Б2

ВІ

В2

В

Вз

№ п/п Факторы Градации факторов

1 А - сорт А1 — Джиро А2 - Зенджи-Мару А3 — Сидпес А4 — Хачиа А5 - Хиакуме

2 Б - способы хранения плодов Б1 - хранение в холодильниках с искусственным охлаждением (+5-7°С) Б2 — хранение в замороженном состоянии (-30 и -18°С).

3 В - продукты переработки плодов В] — сушёные (4 варианта) В2 — вяленые (3 варианта) В3 — многокомпонентные смеси (9 вариантов)

III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Фенология развития хурмы восточной в Южном Дагестане

В условиях Южного Дагестана отмечены следующие фенофазы хурмы носточной: набухание почек, распускание почек (молодых листьев), начало бутонизации, цветение (начало, массовое, конец), полное пожелтение (съемная зрелость) плодов, листопад.

Таблица 1. Фенологические фазы хурмы во сточной в Южном Дагеапане (среднее за 2005-2007гг.)

Сорта

Хиакуме

'¡енджи-

Мару

Хачиа

Джиро

Сидлес

Набухание почек

30.03 30.03

30.03

05.04 29.03

Распускание почек

23.04"

25.04

25.04" 27.04" 24.04"

Начало бутонизации

18.05

22.05

20.05 20.05 22.05

Цветение

начало

3.06

2.06

4.06 5.06 6.06

массовое

ТоЖ

8.06

6.06 9.06 10.06

конец

18.06

20.06

18.06 17.06 20.06

Пожелтение плодов

" 10.11

28.10

~б7П 6.11 8.11

Листопад

12.11

5.11

12.11 10.11 8.11

Сумма активных температур, °С 4349

4275

4349 42.80 4320

Начало вегетации у всех исследуемых сортов отмечено в третьей декаде марта. Средние даты начала распускания почек установлены от 23 до 27 апреля.

Начало бутонизации от 18 мая (сорт Хиакуме) до 22 мая (сорта Зенджи-Мару и Сиднее), начало цветения в начале июня от 2 до 6 июня.

Массовое цветение отмечено с б июня (Хачиа) до 10 июня (Хиакуме и Сидлес), конец цветения от 17 июня (Джиро) до 20 июня (Зенджи-Мару и Сидлес). Продолжительность периода цветения растянута и составляет в среднем от 14 (Джиро) до 25 дней (Хачиа и Хиакуме).

В начале вегетации различия между сортами е; датах наступления фенофаз несущественны. Е! фазе набухания почек различия по сортам составили I день, за исключением сорта Джиро. В фазах распускания почек, бутонизация и массовое цветение различия между сортами достигает 3-4 дней. В сроках пожелтения плодов (съемная зрелость) различия между сортами уже более существенны и составляют до 13 дней.

Съемная зрелость наступает в первой декаде ноября (6-10 ноября), за исключением сорта Зенджи-Мару, у которого наступление зрелости отмечается в конце октября - 28 октября. Позже других созревает сорт Хиакуме (10 ноября). Продолжительность периода созревания в среднем по сортам составляет от 18 до 23 дней.

Естественное опадение листьев у всех сортов отмечается в конце первой декады ноября (5-12: ноября) сразу после массового созревания плодов.

Продолжительность вегетации исследуемых сортов хурмы восточной колеблется от 210 у сорта Зенджи-Мару до 220-230 дней у остальных сортов.

Таким образом, в условиях Южного Дагестана все исследуемые сорта хурмы восточной в годичном цикле развития растений, характеризовались разными сроками наступления фаз вегетации и различались по продолжительности вегетационного периода. Сумм:! активных температур за период вегетации обеспечивает нормальное протекание всех фенофаз и полное созревание плодов у всех исследуемых сортов.

3.2. Урожайность и товарно-помологическая оценка плодов хурмы восточной

Выявлено, что плодоношение у хурмы восточной в условиях Южного Дагестана ежегодное, однако резко различается по сортам и годам исследований.

Наибольший урожай с 1 дерева и с 1 га в среднем за все годы исследований определен у сорта Хиакуме - 73,7 кг/дер. и 296,3 ц/га соответственно. Минимальные показатели установлены у сорта Хачиа - 38,0 кг/дер. и 131,6 ц/га соответственно (табл. 2).

Таблица 2. Урожайность различных сортов хурмы восточной в Южном Дагестане

Сорта Урожай по годам, кг/дер. Среднее по годам

кг/дер. ц/га

2005 2006 2007 1

Хиакуме 77,0 90,0 54,0 73,7 296,3

Хачиа 62,0 17,0 35,0 38,0 131,6

Джиро 71,0 55,0 29,0 51,7 206,0

Сидлес 99,0 19,0 36,0 51,3 182,9

Зенджи-Мару 76,0 28,0 17,0 40,3 162,5

Среднее по сортам 77,0 41,8 34,2 51,0 195,7

HCPos 2,41 1,35 4,50

В среднем за три года исследований с учетных растений пяти сортов хурмы восточной было собрано 51,0 кг с дерева, что в переводе на гектар составляет 195,7 ц/га.

Таким образом, исследуемые сорта хурмы восточной отличаются высокой урожайностью - от 13,2 т/га у сорта Хачиа до 29,6 т/га сорт Хиакуме, что свидетельствует о высокой эффективности их производства в условиях Южного Дагестана.

При изучении качества урожая сортов хурмы восточной важное значение имеет исследование механического, химического состава, технологической и органолептической оценки качества сортов (табл. 3).

Таблица 3. Механический состав плодов хурмы восточной

Сорта Средний вес 1 плода, г Средний вес Консистенция мякоти, балл

семян чашечки мякоти с кожицей

г в 1-м плоде % к весу плода г в 1-м плоде % к весу плода г в 1-м плоде % к весу плода

Хачиа 236,3 0,79 0,33 2,38 1,01 233,1 98,7 I

Хиакуме 252,8 2,05 0,81 2,98 1,18 247,8 98,0 1

Зенджи-Мару 136,7 2,38 1,69 2,26 1,65 132,0 96,6 I

Джиро 161,4 1,39 0,86 1,90 1,18 158,1 97,7 I

Сидлес 124,4 - - 1,69 1,36 122,7 98,6 I

Среднее по сортам 182,3 1,(55 0,92 2,24 1,28 178,7 97,9 I

НСР05 6,29 0,08 - 0,11 - (¡,46 -

Примечание: I балл - твердые плоды.

Наибольший средний вес одного плода установлен у сортов Хиакуме (252,8) и Хачиа (236,3 г), а наименьший - у сорта Сидлес (124,4). Средний вес по всем сортам составляет 182,3 г.

Наибольший вес семян выявлен у сортов Зенджи-Мару (2,38) и Хиакуме (2,05 г). Отношение семян к весу плода было наибольшим также у сорта Зенджи-Мару (1,69%). Наименьший вес семян у сорта. Хачиа (0,79 г) при минимальном процентном отношении к весу плода (0,33%). В среднем по сортам процентное отношение семян к весу плода составляет 0,92%. У сорта Сидлес семена отсутствуют. Средний вес чашечки в 1-ом плоде составляет от 1,69 г у сорта Сидлес до 2,98 г у сорта Хиакуме - в среднем по сортам 2,24г или 1,28% от веса плода.

Наибольшая доля мякоти с кожицей к весу плода составляет у сортов Хачиа (98,7%), Сидлес (98,6%) и Хиакуме (98,0%), минимальная - у сорта З енджи-Мару (96,6%).

Результаты товарно-помологической оценки плодов хурмы восточной приводятся в таблице 4.

Таблица 4. Товарно-помологическая оценка плодов хурмы восточной

Сорт Длина плода, мм Ширина плода, мм Отношение длины к ширине плода Длина семени, мм Ширина семени, мм Отношение' длины к ширине семени

Хачиа 66,7 64,2 1,04 20,8 1,01 20,6

Хиакуме 56,8 70,1 0,81 19,6 1,10 17,7

Зенджи-Мару 52,4 54,1 0,97 18,4 1,18 15,6

Джиро 47,0 64,2 0,73 16,8 1,31 12,8

Сидлес 34,6 58,3 0,59 - - .

Среднее 51,5 62,6 0,83 18,9 1,15 16,7

НСР05 7,68 6,24 - 4,96 0,06 -

Наибольшей величиной плода характеризуется сорт Хачиа, которая имела длину 66,7 мм и ширину плода 64,2 мм, округлой, слегка конической формой. Отношение длины плода к ширине составляет 1,04. Наименьшая длина плода у сорта Сиднее (34,6 мм) при ширине 58,3 мм с отношением длины к ширине 0,59 и они имели округло-четырехугольную, плоскую форму. Плоды сорта Зенджи-Мару мелкие при почти округлой форме. Отношение длины к ширине плода у этого сорта составляет 0,97.

3.3. Изменения биохимического состава плодов хурмы восточной

Химический состав плодов хурмы восточной непостоянен и изменяется в зависимости от сорта, условий выращивания, способов и срока хранения.

Свежесозревшие плоды хурмы восточной в зависимости от сорта содержат от 14,6 (Хиакуме) до 17% (Зенджи-Мару) Сахаров. При низкотемпературном хранении при I = -18°С в течении 10 месяцев сохранность Сахаров составила от 83,4% (Хачиа) до 94,7% (Зенджи-Мару).

Плоды хурмы восточной отличаются низким содержанием титруемых кислот - от 0,14 (Хиакуме) до 0,22% (Хачиа). Кислотность к концу низкотемпературного хранения по сортам Хиакуме и Зенджи-Мару осталась без изменений, по сорту Хачиг. снизилась на 13,6% (табл. 5).

Таблица 5. Динамика изменения биохимического состава плодов _хурм и восточной при быстром замораживании_

Показатели Единица измерения Сорта

Хиакуме Хачиа Зенджи-Марі

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Сухие вещества % 15,2 15,3 13,3 13,1 16,2 16,4 14,1 13,0 17,6 17,8 16,7 159

Сумма Сахаров % 14,6 15,2 13,1 13,0 15,7 15,8 13,4 12,1 17,0 17,3 16,4 16.1

Титруемая кислотность % 0,14 0,15 0,13 0,14 0,22 3,23 0,20 0,19 0,17 0,18 0,16 0,17

Пектиновые вещества % 0,51 0,53 0,43 0,36 0,55 3,53 0,39 0,36 0,46 0,47 0,40 0,24

Каротин мг% 4,21 4,14 4,08 3,44 3,36 3,25 3,37 2,72 3,68 3,71 3,68 2,56

Дубильные вещества % 0,48 0,45 0,21 0,20 0,65 3,62 0,28 0,24 0,81 0,80 0,42 0,21

рН среды 5,35 5,34 5,4 5,5 4,85 4,88 5,0 5,3 5,23 5,23 5,3 5,2

Витамин С мг% 48,8 50,2 47,8 42,5 55,3 58,0 55,2 50,4 93,6 95,0 86,5 75.8

Примечание: 1- свежие моды; 2- свежезамороженные плоЛы (-30Х!); 3- через б мес. храненш (-НРС); 4- через 1С'мес. хранения (-18Х:).

В свежих плодах содержание каротина составляет от 3,4 мг% в сорте Хачиа до 4,2% в сорте Хиакуме, при физиологической потребности 5 мг/сутки.

Уровень сохраняемости каротина в процессе замораживания и низкотемпературного хранения составил более 80% от исходного.

Витамина С содержится от 48,8 (Хиакуме) до 93,6 мг% (Зенджи-Мару), что покрывает суточную потребность в нем. Уровень сохраняемости витамина С после 10 месячного низкотемпературного хранения составил от 80,9% (Зенджи-Мару) до 91,1% (Хачиа). Пектиновых веществ содержалось от 0,46 до 0,55%. В дальнейшем при замораживании и хранении отмечалось снижение содержания пектиновых веществ на 26-29% от их исходного количества.

Плоды многих сортов хурмы восточной в недозрелом состоянии содержат большое количество таннидов, вследствие чего они очень терпкие и вяжущие.

В исследуемых сортах хурмы содержание дубильных веществ составляет от 0,48 (Хиакуме) до 0,81% (Зенджи-Мару). Замораживание один из способов избавления от терпкости и в процессе низкотемпературного хранения концентрация дубильных вещестп снизилась в зависимости от сорта на 58,363,1%. Корреляционно-регрессионный анализ снижения дубильных веществ в зависимости от сроков хранения свидетельствует, что между ними существует сильная обратная зависимость, описываемая уравнением регрессии следующего вида у = - 0,034х + 0,4965 (рис. 1).

Рисунок 1. Изменения дубильных веществ сорта Хиакуме в зависимости от сроков хранения

Хурма восточная богата минеральными веществами и по вкусовым, питательным, лечебным и диетическим свойствам среди субтропических плодовых культур она занимает второе место после цитрусовых.

Свежие и быстрозамороженные плоды хурмы восточной являются ценным источником калия, натрия, кальция и ряда микроэлементов - меди, железа, цинка, марганца, йода - и с успехом могут быть использованы при профилактическом питании.

В результате хроматографических исследований в свежих плодах хурмы восточной обнаружено 16 аминокислот, из которых 7 незаменимые (ва-лин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, фенилаланин), 2 относятся к условно незаменимым (гистидин, аргинин) и 7 заменимых аминокислот (аланин, глицин, глутаман, пролин, серин, тирозин).

В замороженных плодах хурмы восточной сумма аминокислот снизилась от 0,35% в сорте Джиро, до 0,67% в сорте Хачиа, при этом доля незаменимых аминокислот даже незначительно увеличилась. Содержание заменимых и условно незаменимых аминокислот незначительно снизилась.

Технология быстрого замораживания обеспечивает высокую стабильность биохимического комплекса, витаминов, минеральных веществ, аминокислот, что связано с резким подавлением процессов метаболизма в плодах хурмы восточной при «шоковом» воздействии низкими температурами.

В таблице 6 приведена сравнительная характеристика сбалансированности аминокислот в белке свежих и замороженных плодов хурмы восточной сортов Джиро и Хачиа по сравнению с идеальным белком.

Таблица 6. Аминокислотный скор свежих изамороженных плодов хурмы восточной

Наименование аминокислот В идеальном белке (ФАО/ВОЗ, 1973) Джиро Хачиа

свежие замороженные (-30°С) свежие замороженные (-30°С)

А С А С А С А С А С

Валин 50 100 149 298,0 152 304,0 137 274,0 137 274,0

Изолейцин 40 100 83 207,5 84 210,0 78 195,0 78 195,0

Лейцин 70 100 145 207,1 146 208,6 131 187,1 132 ' 188,6

Лизин 55 100 27 49,1 27 49,1 26 47,3 25 45,5

Метионин + цисгеин 35 100 29 82,8 28 80,0 28 80,0 29 82,8

Треонин 40 100 88 220,0 87 217,5 88 220,0 87 217,5

Фенилаланин 60 100 81 135,0 80 133,3 83 1383 81 135,0

Триптофан 10 100 - - - - - - - -

Сумма 360 100 602 167,2 604 167,8 571 158,6 569 158,1

Примечание; А - содержание аминокислот в мг/г белка; С—аминокислотный скор в %.

По сумме незаменимых аминокислот оба сорта хурмы восточной превышают стандартный белок на 58-67%.

Лимитирующими биологическую активность оказались аминокислоты лизин (49,1% от идеального) и метионин + цистеин (82,8%).

3.4. Влагоудерживанощая способность плодов хурмы восточной Одним из важнейших индикативных показателей, определяющих пригодность плодов и ягод к низкотемпературному замораживанию, является криорезистентность (табл. 7).

Таблица 7. Потери сока у плодов хурмы восточной при размораживании

Масса Потери сока (%) п ри размораживании

Сорта свежих сразу после через 6 через 10

плодов, разморажи- месяцев месяцев

г вания хранения хранения

Дкиро 155,7 0,412 1.165 1,178

Зенджи-Мару 140,6 0,662 0.777 0,786

Хачиа 227,3 0,305 1.171 1,180

Сидлес 129,1 0,359 0.842 0,881

Хиакуме 177,6 0,537 0,634 0,697

Средняя по сортам 166,1 0,455 0.918 0,944

НСР05 0,03 С',14 0,07

Нами выявлено, что плоды хурмы восточной отличаются высокой вла-гоудерживающей способностью. В среднем потери сока через 10 месяцев низкотемпературного хранения составили от минимального 0,697% (сорт Хи-акуме) до максимального — 1,180 (сорт Хачиа). В среднем по сортам 0,944%.

Таким образом, плоды хурмы восточной относятся к категории наиболее подходящих для замораживания, так как обладают минимальными потерями сока при размораживании, что можно объяснить стабильно плотной консистенцией мякоти, повышенным содержанием сухих веществ и высокомолекулярных углеводов, прочной и устойчивой к растрескиванию структуры тканей, высоким содержанием дубильных и других биологически активных веществ. Все это позволяет рекомендовать исследуемые сорта хурмы восточной для производства быстрозамороженной продукции.

Наивысшую органолептичеокую оценку свежих плодов хурмы восточной получили сорта: Хачиа (4,49); Хиакуме (4,27), Сидлес (4,05). Сорт Джиро получил низкую оценку (3,72) из-за неприглядного внешнего вида, неровной окраски и терпкого вкуса.

Наивысшую дегустационную оценку в конце низкотемпературного хранения получили сорта Хачиа (4,85); Хиакуме (4,44) и Зенджи-Мару (4,22). Наименьший балл у сорта Сидлес (3,14). В процессе .¡хлительного низкотемпературного хранения отмечается улучшение вкусовых качеств и повышение органолептической оценки.

3.5. Убыль массы плодов хурмы восточной при разных способах хранения

С целью определения лежкости плодов исследуемых сортов хурмы восточной нами изучались 2 режима хранения: в охлаждаемых условиях при I = +5-7°С; в низкотемпературных холодильниках при I = -18°С.

Установлено, что среднедекадная убыль массы при низкотемпературном хранении минимальна (0,02%) и значительно ниже, чем при холодильном хранении (2,16%).

Корреляционный анализ показал тесную зависимость между убылью-массы и сроками хранения (рис. 2). При низкотемпературном хранении эта зависимость описывается уравнением вида у = 0,0025х + 0,158, а при холодильном хранении зависимость имеет виду=0,2022х+2,184.

0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0

Рисунок 2. Динамика убыли массы плодов хурмы восточной при хранении (1 - холодильное; 2 - низкотемпературное)

3.6. Микробиологическая обсемененность плодое; хурмы восточной

Низкотемпературное замораживание значительно подавляет жизнедеятельность микроорганизмов и активных тканевых ферментов.

На базе аккредитованного испытательного лабораторного центра при ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в РД» нами проведены микробиологические исследования свежих и замороженных плодов хурмы восточной (табл. 8).

Таблица 8. Микробиологические показатели свежих и замороженных _плодов хурмы восточной сорта Джиро

Наименование продукта Масса продукта (г, см3), в которой обнаружены (не обнаружены) КМА-ФАиМ, КОЕ/г Дрожж и, КОЕ/г, не более Плесени, КОЕ/г, не более

БГКП (колифор-мы) патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы

Плоды семечковые и косточковые, гладкие, быстрозамороженные (гигиенические нормативы по СанПиН) в 0,01 г не допускается в 25 г не допускается 5-Ю'1 2-102 1-Ю3

Сзежие плоды хурмы восточной в 0,01 г не обнаружено в 25 г не обнаружено 18-Ю"4 1-Ю"3 5-Ю3

Быстрозамороженные плоды хурмы восточной (-30°С) в 0,01 г не обнаружено в 25 г не обнаружено 3-Ю"4 Не обнаружено 2-Ю"3

Как видно из таблицы, быстрозамороженные плоды хурмы восточной по микробиологическим показателям соответствуют гигиеническим требованиям и безопасности пищевых продуктов по СанПин и их можно рекомендовать без ограничений для потребления всем возрастным категориям.

3.7. Разработка многокомпонентных смесей из различных плодов

С целью улучшения пищевкусовых и ароматических свойств, цвета, повышения биохимической ценности и конкурентоспособности нами разработаны гомогенизированные многокомпонентные смеси, включающие в себя плоды хурмы восточной, фейхоа и калины обыкновенной, которые отличаются: различной витаминностью, химическим составом и органолептическими свойствами.

Предварительно проведенные исследования плодов и ягод по их биохимической ценности и органолептическим достоинствам послужили основой для разработки рецептур приготовления многокомпонентных смесей.

Нами разработаны 6 вариантов двухкомпонентных смесей (хурма восточная + калина и хурма восточная + фейхоа) и три варианта трехкомпо-нентных смесей (хурма восточная + калина + фейхоа, с различными соотношениями сахара (50, 25 и 5 кг на тонну продукции) для придания гармоничности вкуса. Для защиты от окисления и потемнения продукта в смесь вводили аскорбиновую кислоту в количестве 0,5 кг.

Из выбранных культур наиболее высокой сахаристостью (17,0%) выделилась хурма восточная, а минимальной — калина лесная (1,44%). Минимальная кислотность отмечена также у плодов хурмы восточной (0,17%), против 1,5% у фейхоа и 0,3% у калины. Высоким содержанием пектиновых веществ характеризовалась калина (7,3%), а наименьшим - хурма восточная (0,46%). У плодов фейхоа также отмечено высокое содержание пектиновых веществ (3,3%). Наибольшее количество дубильных веществ определено в плодах хурмы восточной (0,81%), значительно меньше их в калине (0,125%), и в плодах фейхоа (0,021%).

Все три культуры отличались стабильно высоким содержанием витамина С - от 77,2 мг% в плодах фейхоа до 200 мг% в калине.

Фейхоа и калина в смесях способствовали снижению сахаристости (за исключением смеси I), а также повышению кислотности (табл. 9).

Таблица 9. Химический состав плодово-ягодных многокомпонентных смесей

Вид сырья Сахара, % Титруемые кислоты, % Пектиновые вещества, % Витамин С, мг% Дубильные вещества, % Микроэлемент йод I, мг/кг

Хурма восточная 17,0 0,17 0,46 93,6 0,81 1,8

Фейхоа 4,08 1,5 3,3 77,3 0,021 13,0

Калина 1,44 0,3 7,3 200,0 0,125 следы

Смесь I (х+4гЬк) 20 0,9 3,3 43 0,08 2,5

Смесь I (х+ф+к) после 10 месяцев хранения 18,7 0,9 3,2 20,2 0,03 2,2

Хурма восточная 17,0 0,17 0,46 93,6 0,81 1,8

Фейхоа 4,08 1,5 3,3 77,2 0,021 13,0

Смесь II (х+ф) 13,3 0,8 3,7 21 0,03 2,1

Смесь II (х+ф) после 10 месяцев хранения 12,4 0,84 3,1 19 0,02 2,0

Хурма восточная 17,0 0,17 0,46 93,6 0,81 1,8

Калина 1,44 0,3 7,3 200,0 0,125 следы

Смесь III (х+к) 10 1,1 3,2 45 0,02 2,7

Смесь ІП (х+к) после 10 месяцев хранения 8,6 0,87 2,9 24 0,02 2,4

Примечание: Смесь I-хурма восточная + фейхоа + калина(4:3:3). Смесь II—хурма восточная + феіЬоа (5:5). Смесь III—хурма восточная + калина (5:5).

После 10 месячного низкотемпературного хранения в биохимическом составе исследуемых смесей произошло незначительное снижение основных компонентов и, в целом, многокомпонентные смеси на основе хурмы восточной, калины и фейхоа характеризовались высокой пишевой и биохимической ценностью.

В пищевых продуктах не допускается наличие г атогенных микроорганизмов, в связи с этим важное значение для оценки безопасности плодово-ягодных смесей имеет ангшиз микробиологической чистоты продуктов.

В исследуемых образцах патогенные микроорганизмы, дрожжи, плесени и бактерии группы кишечных палочек не обнаружены, а мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы обнаружены в значительно меньших количествах (5 • 103), при допустимых значениях 1-105.

Таким образом, разработанные многокомпонентные смеси после быстрого замораживания и хранения в полистироловых упаковках, представляют собой высокоценный пищевой продукт, обладающий промышленной стерильностью и могут быть рекомендованы для круглогодового потребления.

3.8. Производство сушеной продукции из плодов хурмы восточной

Одним из основных видов технической переработки плодов хурмы восточной является сушка.

С целью определения зависимости динамики убыли массы при сушке от способа подготовки сырья нами проведены учеты потери влаги плодами, продолжительности сушки, выхода готовой продукции и дегустационной оценки продукции.

Сушку проводили при температуре 52°С и скорости движения воздуха 0,36 м/сек. Для сушки использовались плоды только в зрелом и твердом состоянии.

В исследованиях по сушке нами рассматривались 4 варианта подготовки сырья, и при вялении — 3 варианта.

Варианты сушки плодов хурмы:

I) Цельные плоды с накалыванием кожицы.

II) Плоды, нарезанные ломтиками (дольками) на 4 части.

III) Ломтики (дольки) с обваливанием в сахарной пудре.

IV) Плоды с накалыванием кожицы и нарезанные на половинки

Варианты вяления плодов хурмы восточной

V) Цельные плоды с накалы ванием кожицы и вялением под навесом.

VI) Цельные плоды о удалением кожицы и вялением под навесом.

VII) Цельные плоды с удалением кожицы и вяление с постепенным раздавливанием под навесом.

Таблица 10. Продолжительность сушки, выход готовой продукции и дегустационная _оценка сушеной продукции из плодов хурмы восточной сорта Хачиа_

Продол- Масса плодов, кг Выход су- Общая дегу-

Варианты житель- до сушки в конце шеной про- стационная

ность сушки дукции, % оценка, балл

I 36 чае. 0,570 0,278 48,8 4,8

II 36 час. 0,517 0,119 23,0 4,4

III 36 час. 0,488 ОД 22 25,4 4,2

IV 36 час. 0,464 0,123 26,5 -

V 40 дней 0,756 0,148 19,6 3,4

VI 40 дней 0,657 0,171 26,0 4,2

VII 40 дней 1,232 0,232 18,9 4,0

Как видно из таблицы 10, выход сушеной продукции зависит от вариантов предварительной подготовки сырья. В целом по вариантам сушки выход сушеной продукции составляет от минимального 23,0% в варианте II (плоды, нарезанные ломтиками, дольками на 4 части) до 48,8% в I варианте (цельные плоды с накалыванием кожицы. При вялении наименьший выход продукции установлен в варианте VII (цельные плодов с удалением кожицы и вяление с постепенным раздавливанием), а максимальный выход отмечен в варианте VI (цельные плоды с удалением кожицы и вялением под навесом).

Динамика убыли массы плодов хурмы восточной сорта Хачиа при сушке с различными вариантами подготовки сырья представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Динамика убыли массы плодов хурмы сорта Хачиа в зависимости от способа подготовки сырья.

Наибольшая убыль массы наблюдается у варианта IV - плоды с накалыванием кожицы и нарезанные половинками, а наименьшая в варианте I -цельные плоды с накалыванием кожицы.

На рисунке 4 представлена динамика убыли массы цельных плодов с накалыванием кожицы по исследуемым сортам хурмы восточной.

Рисунок 4. Динамика убыли массы цельных плодов с накалыванием кожицы по сортам хурмы восточной (вар. I)

Как видно, наименьшая убыль массы (43,5%) установлена у сортов Джиро и Хачиа, против 56,4 и 54,3% у сортов Сидлес и Зенджи-Мару соответственно.

Таким образом, анализ полученных зависимостей свидетельствует1 о том, что динамика убыли массы плодов хурмы восточной при сушке в значительной мере зависит от биологических особенностей сорта, способа сушки, химического состава и способа подготовки сырья.

Физико-химические превращения в плодах хурмы восточной в процессе сушки приводят, наряду с изменениями химического состава, к некоторым изменениям их питательных, вкусовых и диетических свойств (табл. 11).

В среднем по сортам содержание влаги составляет 19,5% - от 17,0% в плодах Хачиа до 21,2% в Зенджи-Мару. Содержание сухих веществ составило от 78,8% (Зенджи-Мару) до 83,0% (Хачиа) - в среднем 80,5%. Концентрация общей суммы Сахаров в сушеных плодах повысилась по сравнению со свежими около 4 раз и составила в среднем по сортам 63,3%.

В сушеных плодах хурмы восточной отмечается повышение содержания витамина С, каротина, кислот.

В процессе сушки резко снижается содержание пектиновых и дубильных веществ, что способствует исчезновению терпкости и вяжущего вкуса и улучшению органолептических свойств.

Таблица 11. Изменение качественных показателей

Сорт Вода, % Су-хне веще шести а, % Общий сахар, % Глюкоза , % Фрук тоза, % Кислотной., % Ду- биль ные веще ще- ства, % Вита та-мин С, мг% Каро ро-тин, мг% Пектиновые веще ще- ства, % Дегу-густа стаци цион он-ная оцен ка, балл

Хиа-куме 20,9 79,1 63,0 14,1 48,9 0,69 0,07 178-Д 18,2 0,17 4,6

Джи ро 19,7 80,3 71,8 14,9 56,9 0,45 0,06 162,3 21,1 0,16 4,5

Хачиа 17,0 83,0 66,7 13,8 52,9 0,66 0,08 184,4 17,3 0,17 4,1

Сидл ее 18,5 81,5 59,6 12,6 47,0 0,39 0,06 175,7 20,9 0,16 3,7

Зен-джи-Мару 21,2 78,8 55,2 13,1 42,1 0,51 0,08 202,0 22,4 0,66 3,1

Сред нее 19,5 80,5 63,3 13,7 49,6 0,54 0,07 180,5 19,9 0,16 4,0

3.9. Экономическая эффективность производства хурмы восточной разными способами

Нами рассчитана экономическая эффективность производства свежих, замороженных, сушеных плодов хурмы восточной, а также многокомпонентных смесей высокой пищевой ценности.

Наименьшая себестоимость производства плодов установлена у^ Хачиа (571 руб./ц), что связано с высокой урожайностью у этого сорта, а наибольшая - у сорта Хачиа (977,9) (табл. 12).

Таблица 12. Экономическая эффектиаюстъ производства различных

сортов хурмы восточной в Южном Дагестане

№ п/п Показатели Сорта Среднее по сортам

Хиакуме Хачиа Зенджи-Мару Джиро Сидлес

1. Урожайность, ц/га 296,3 131,6 162,5 206,0 182,0 195,7

2. Средняя цена реализации, руб./ц 2000 2000 2000 2000 2000 2000

3. Стоимость валового продукта, руб./га 592600 262000 325000 412000 364000 391400

4. Производствшные затраты, руб./га 169190 128700 147500 159600 153750 153788

.5. Себестоимость, руб./ц 571,0 977,9 907,7 775,7 844,8 785,8

6. Чистый доход, руб. 1428,9 1012,9 1092,3 1224,3 1155,2 1214,2

7. Уровень рентабельности, % 250,3 103,6 120,3 157,8 136,7 154,5

Чистый доход от производства плодов хурмы составляет от 133,3 до 423,4 тыс. с 1 га, а с 1 центнера - от 1012,9 до 1428,9 руб., при уровне рентабельности от 103,6 до 250,3%.

Экономический эффект производства замороженных плодов хурмы восточной слагается из следующих факторов - стоимость сырья, производственные затраты, сезонные реализационные цены и другие показатели.

Полученные данные свидетельствуют о высокой эффективности производства замороженных плодов хурмы восточной. На 1 тонну замороженных плодов хурмы восточной и многокомпонентной смеси из плодов хурмы восточной, фейхоа и калины прибыль составляет 48250 и 43329 руб., при уровнях рентабельности 151,9% и 92,8% соответственно.

Эффективность сушки хурмы восточной зависит от выхода товарной продукции, биологических особенностей сорта, продолжительности сушки, способов предварительной подготовки сырья.

Уровень рентабельности производства сушеной продукции составляет 81,8%, а вяленой-94,3%.

••Таким образом, анализ экономической эффективности производства свежих, замороженных, сушеных вяленых плодов хурмы восточной, а также различных продуктов питания из них, свидетельствует о том, что каждый из этих видов имеет свою нишу на рынке потребления, позволяет обеспечить высокорентабельное круглогодовое поступление различного ассортимента натуральных продуктов из плодов хурмы восточной, с высокой конкурентоспособностью, пищевой ценностью и органолептическими достоинствами.

ВЫВОДЫ

На основании проведенных полевых и лабораторных исследований сделаны следующие выводы:

1. Почвенно-климатические условия Южного Дагестана благоприятны для получения высококачественных плодов хурмы восточной.

2. Начало вегетации хурмы восточной установлено в третьей декаде марта с набухания почек. Средние даты распускания почек отмечены в конце апреля, массовое цветение в первой декаде июня. Съемная зрелость наступает в конце октября - начале ноября. Продолжительность вегетации варьирует от 210 до 230 дней с суммой активных температур 4275-4349°С.

3. Плодоношение у хурмы восточной в условиях Южного Дагестана ежегодное, но различается по сортам и годам. Урожайность варьирует - от 13,2 т/га у сорта Хачиа до 29,6 т/га у Хиакуме, что свидетельствует о высокой продуктивности этих сортов.

4. Исследуемые сорта хурмы восточной различаются по механическим и товарно-помологическим свойствам. Наибольший вес одного плода установлен у сортов Хиакуме (252,8) и Хачиа (236,3 г), а наименьший у Сидлес (124,4). Наибольший вес семян выявлен у сортов Зенджи-Мару (2,38) и Хиакуме (2,05), наименьший у сорта Хачиа (0,79 г). В среднем по сортам доля семян к весу плода составляет 0,82%. У сорта Сидлес семена отсут-

ствуют. Средний вес чашечки по отношению к весу плода составляет 1,28%.

5. Наибольшей величиной плода характеризуется сорт Хачиа, плоды которого имели округлую, слегка коническую форму с отношением длины плода к ширине 1,04. Плоды сорта Сидлес округло-четырехугольной, плоской формы с отношением длины к ширине 0,59. Плоды Зенджи-Мару мелкие при почти округлой форме с коэффициентом 0,97.

6. Плоды хурмы восточной в зависимости от сорта содержат от 14,6 (Хиаку-ме) до 17% (Зенджи-Мару) Сахаров и отмечаются низким содержанием титруемых кислот - от 0,14 (Хиакуме) до 0,22% (Хачиа). Каротина содержится от 3,4 мг% (Хачиа) до 4,2 (Хиакуме) при суточной норме 5 мг. Витамина С содержится от 48,8 (Хиакуме) до 93,6% (Зенджи-Мару) при потребности 90 мг в сутки. Пектиновых веществ содержится от 0,46 до 0,55%, дубильных веществ - от 0,48 до 0,81%. Плоды хурмы восточной богаты минеральными веществами, особенно микроэлементом йод (0,110,23 мг/100г продукта).

7. В свежих плодах хурмы восточной обнаружено 16 аминокислот, из которых 7 незаменимых, 2 условно незаменимых и 7 заменимых. Суммарное содержание аминокислот составляет от 1323 (Хачиа) до 1409 мг/100г (Джиро). Доля незаменимых аминокислот составляет около 43%. Лимитирующими биологическую ценность продукта оказались аминокислоты лизин (49,1% от идеального) и метионин + цистеин (82,8%).

8. В плодах хурмы восточной после 10 месячного низкотемпературного хранения отмечена высокая стабильность (до 90%) биохимического состава, витаминов, макро и микроэлементов, аминокислот.

9. Плоды хурмы восточной по криорезистентности относятся к категории наиболее подходящих для замораживания с минимальными потерями сока - от 0,69 до 1,18%. В формулу для определения потерь сока при размораживании у плодов хурмы восточной внесены изменения, учитывающие массу чашелистиков, что позволяет получить более объективные результаты.

Ю.Наивысшую общую оценку свежих плодов хурмы восточной получили сорта Хачиа (4,49), Хиакуме (4,27), Сидлес (4,05 балла). Сорт Джиро получил низкую оценку — 3,72 балла. В конце низкотемпературного хранения высокие дегустационные оценки получили сорта Хачиа (4,85), Хиакуме (4,44) и Зенджи-Мару (4,22), наименьшую — сорт Сидлес (3,14 балла). Непосредственно процесс замораживания не разрушает дубильные вещества и только длительное низкотемпературное хранение приводит к снижению терпкости и улучшению пищевкусовых свойств.

11.Между естественной убылью массы плодов хурмы восточной и сроками его хранения при холодильном и низкотемпературном хранении установлены зависимости, описываемые уравнениями у=0,2022х + 2,184 и у = 0,0025х + 0,158 соответственно. Среднедекадная убыль массы при холодильном хранении составила 2,16%, а при низкотемпературном - 0,02%.

12.Свежие и быстрозамороженные плоды хурмы восточной, а также многокомпонентные смеси по микробиологическим показателям соответствуют гигиеническим требованиям и безопасности пищевых продуктов.

13.На основе плодов хурмы восточной, фейхоа и калины, отличающихся разными химическим составом и пищевкусовыми свойствами, разработаны гомогенизированные многокомпонентные смеси с гармоничными вкусо-ароматическими показателями и повышенной биологической ценностью.

H.Выход сушеной продукции и динамика убыли массы плодов хурмы восточной зависит от сорта, способа сушки, химического состава и способа подготовки сырья. Наибольшая убыль массы установлена у плодов с накалыванием кожицы и нарезанных половинками, а наименьшая - в варианте плоды, нарезанные ломтиками (дольками) на 4 части. Между динамикой убыли массы плодов хурмы восточной с разными способами предварительной подготовки и продолжительностью сушки установлены корреляционно-регрессионные зависимости различного вида. Содержание сухих веществ в сушеной хурме составляет в среднем 78-831%.

15.Анализ экономической эффективности свидетельствует о высоком уровне рентабельности производства свежих (154,5%), замороженных (151,9%), сушеных (81,8%) и вяленых (94,3%) плодов хурмгл восточной, а также смесей из плодов хурмы восточной, фейхоа и калины (92,8%).

Рекомендации производству

I. В условиях Южного Дагестана для производства быстрозамороженных плодов хурмы восточной рекомендуются сорта Хачиа, Хиакуме, Джиро, Зенджи-Мару в потребительской зрелости, а для сушки и вяления - сорта Хачиа, Хиакуме, Сидлес в зрелом и твердом состоянии.

2. Для производства многокомпонентных смесей повышенной пищевой ценности рекомендуются плоды хурмы восточной, фейхоа и калины в различных пропорциях.

3. Для промышленного производства быстрозамороженных плодов хурмы восточной рекомендуются использовать разработанные нами ТУ9165-007-00493600-11, а для многокомпонентных смесей - ТУ 9165-008-0049360011.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

в научных журналах из перечня ВАК:

1. Шейхмагомедова Г.Н., Мукаилов М.Д. Аминокислотный состав плодов хурмы восточной в условиях Южного Дагестана // Проблемы развития АПК региона. - 2011. -№ 3(7). ~ С. 68-71(0,25/0,15 п.л.)

2. Шейхмагомедова Г.Н., Мукаилов М.Д. Динамика изменения биохимического состава плодов хурмы восточной при быстром замораживании // Проблемы развития АПК региона. - 2012. - № 1(9). - С. 115-118 (0,25/0,15 п.л.)

в материалах международных, всероссийских и региональных конференций".

3. Мукаилов М.Д., Шейхмагомедова Г.Н., Мурадова А.А. Проблема улучшения структуры питания населения // Конкурентоспособность территорий и предприятий в взаимозависимом мире: матер. VIII Всерос. форума молодых ученых и студентов. - Екатеринбург: Ур. ГЭУ, 2005. - Ч. 3. - С. 139 (0,06/0,03 п.л.)

4. Шейхмагомедова Г.Н., Мукаилов М.Д. Механическая оценка качества плодов хурмы восточной в Южном Дагестане // Научно-прикладные аспекты дальнейшего развития и интенсификации виноградовинодельческой отрасли в связи со вступлением России в ЕС и ВТО: матер. Всерос. науч.-пр. конф. - Махачкала, 2006. - С. 269-270(0,125/0,08-пл.)

5. Шейхмагомедова Г.Н., Мукаилов М.Д., Гасанбеков Б.С. Органолептиче-ская оценка свежих и замороженных плодов хурмы восточной, выращенных на юге Дагестана // Основные проблемы, тенденции и перспективы устойчивого развития с.-х. производства: материалы Междунар. науч.-пр. конф. - Махачкала: ДГСХА, 2006. - С. 269-270 (0,125/0,06 п.л.)

6. Шейхмагомедова Г.Н., Мукаилов М.Д. Сохраняемость макро и микроэлементов плодов хурмы восточной при быстром замораживании // Современные проблемы технологии производства, переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции: матер. Междун. науч.-пр. конф. - Мичуринск: Мич. ГАУ, 2007. - Т. 1. - С. 289-293 (0,31/0,18 п.л.)

7. Шейхмагомедова Г.Н., Омаров Ш.К. Зависимость выхода сушеной продукции винограда от прочностных характеристик ягод // Современные проблемы технологии производства, переработки и экспертизы качества сельскохозяйственной продукции: матер. Межд. науч.-пр. конф. - Мичуринск: Мич. ГАУ, 2007. - Ч. 2. - С. 208-211 (0,25/0,15 п.л.)

8. Шейхмагомедова Г.Н., Мукаилов М.Д., Омаров Ш.К. Химический состав плодов хурмы в Южном Дагестане // Проблемы и перспективы реализации национального проекта в АПК Дагестана: сбор. науч. тр. межрег. науч.-пр. конф. - Махачкала: ДГСХА, 2007. - С. 67-69 (0,19/0,08)

9. Шейхмагомедова Г.Н., Омаров Ш.К. Влияние способов подготовки плодов хурмы восточной к сушке на выход и товарное качество сушеной продукции // Матер, регион, науч.-пр. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых ЮФО. - Махачкала, 2007. - С. 277-279 (0,19/0,10 пл.).

в нормативно — технической документации

1. Технологическая инструкция по производству быстрозамороженных плодов хурмы восточной. — Махачкала, 2011. — 7с. (0,44/0,22 п. л.).

2. Технические условия «Хурма восточная замороженная» (ТУ 9165-00700493600-11). - Махачкала, 2011. - 14с. (0,88/0,44 п. л.).

3. Технические условия «Быстрозамороженные протертые смеси на основе хурмы восточной» (ТУ 9165-008-00493600-11). - Махачкала, 2011. - 13с. (0,81/0,41 п. л.).

Подписано в печать 10.04.2012г. Формат 60 х 84 1/16 Бумага офсегная Усл.п.л.1.6 Тираж 100 :>кз. Зак. №25 Отпечатано в типографии ООО «Полиграфснаб» г. Махачкала ул. Ермошкина, 50/5

61 12-6/453

ФГБОУ ВПО «ДАГЕСТАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени М.М. Джамбулатова»

Шейхмагомедова Гульнара Насируттиновна

СОРТОВЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ПЛОДОВ ХУРМЫ ВОСТОЧНОЙ В УСЛОВИЯХ

ЮЖНОГО ДАГЕСТАНА

Специальность 05.18.01 — Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции

и виноградарства

На правах рукописи

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: Мукаилов М.Д. - доктор с.-х. наук,

профессор

Махачкала - 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение............................................................................... 4

Глава I. Обзор литературы.................................................... 10

1.1. Происхождение и распространение хурмы восточной в

мире и в России....................................................... 10

1.2. Биологические и хозяйственно-технологические особенности хурмы восточной...................................... 23

1.3. Сортимент и агроэкологические особенности возделывания хурмы восточной...................................................... 35

1.4. Пищевая ценность плодов хурмы восточной................... 45

1.5. Способы длительного хранения и переработки субтропических плодов............................................. 49

Глава II. Условия, объекты и методы проведения

исследований.......................................................... 66

2.1. Условия проведения исследований............................... 66

2.2. Объекты исследований.............................................. 72

2.3. Программа и методы проведения исследований................ 77

Глава III. Результаты исследований......................................... 81

3.1. Фенологические фазы развития хурмы восточной в Южном Дагестане................................................................ 81

3.2. Урожайность сортов хурмы восточной в Южном Дагестане................................................................ 86

3.3. Товарно-помологическая оценка плодов хурмы восточной................................................................. 88

3.4. Биохимическая оценка свежих и замороженных плодов хурмы восточной в динамике хранения.......................... 92

3.5. Влагоудерживающая способность плодов хурмы восточной

в связи с их замораживанием....................................... 109

3.6. Органолептическая оценка свежих и замороженных плодов хурмы восточной...................................................... 113

3.7. Динамика естественной убыли массы плодов хурмы восточной при холодильном и низкотемпературном хранении................................................................ 118

3.8. Микробиологическая оценка свежих и замороженных плодов хурмы восточной............................................ 122

3.9. Разработка многокомпонентных смесей на основе плодов хурмы восточной...................................................... 125

3.10. Производство сушеной продукции из плодов хурмы

восточной............................................................... 131

Глава IV. Экономическая эффективность хранения,

замораживания и сушки плодов хурмы восточной в

Южном Дагестане................................................... 141

Выводы и рекомендации производству........................... 147

Список использованной литературы.............................. 151

Приложения............................................................ 170

ВВЕДЕНИЕ

Республика Дагестан является одним из перспективных регионов России для развития субтропического плодоводства. В Российской Федерации, по данным Омарова, Причко, Трояновой (2003), лишь незначительная часть земель (около 50 тыс. га) на Черноморском побережье Краснодарского края и Южного Дагестана пригодна для выращивания субтропических культур. Так, по данным Алиева, Мукаилова (2009), Южный Дагестан относится к зоне сухого субтропического климата и за последние 50 лет в этом регионе среднесуточная температура воздуха повысилась на +0,4°С и составила +12,8°С (для субтропиков не менее +13°С), а сумма активных температур повысилась на +125°С и составила в среднем +3956°С (для субтропиков 3000-4400°С). Начиная с 1995 года среднегодовая температура воздуха составляла выше +13,3°С. Все это свидетельствует о том, что экологические условия Южного Дагестана благоприятны для возделывания основных сортов плодовых культур, в том числе и субтропических. В связи с этим сельхозтоваропроизводителями республики начиная с 90-х годов производятся промышленные посадки субтропических культур. Общая площадь всех насаждений субтропических плодовых культур, включая частный сектор, составляет более 3,0 тыс. га (Омаров, Причко, Троянова, 2003). Особенной популярностью пользуются посадки хурмы восточной и граната. В настоящее время только в Магарамкентском районе РД под хурмой восточной занято более 300 га, из них около 200 га плодоносящие. Причем только за 2002-2008 годы посажено 111га субтропических культур. Сортовый состав в посадках в основном представлен сортами Хачиа - 67%, Хиакуме - 30% и Сидлес - 3%. Граната в районе посажено более 30 га, в основном сортами Кырмызи-ширин, Казаке-анар, Апшеронский, Кырмызи-кабах и др. До 2015 г. в районе планируется посадить еще 200 га хурмы восточной и более 20 га граната. Увеличение производства плодов субтропических культур требует разработки научно -

обоснованных технологий производства, хранения и переработки с целью снижения потерь и повышения качества продукции.

Плоды хурмы восточной являются скоропортящимися и в связи с этим необходимо разработать технологические режимы, обеспечивающие продлевание сроков хранения при высокой стабильности биохимической и пищевой ценности. Одним из наиболее эффективных способов, обеспечивающих максимальную сохранность количественных и качественных показателей скоропортящейся продукции, является низкотемпературное замораживание. Замораживание имеет преимущество перед традиционными способами консервирования (сушка, пастеризация, стерилизация). При его применении не используются химические добавки, сохраняется естественная сочность плодов, многие компоненты биохимического состава в плодах остаются стабильными, что положительно сказывается на здоровье людей.

Производство быстрозамороженных продуктов одно из наиболее интенсивно развивающихся отраслей. Так, по итогам 2011 года предприятиями пищевой и перерабатывающей промышленности произведено 35,2 тыс. т замороженной плодоовощной продукции, что на 49,1% больше чем в 2010 г.

Другим путем использования хурмы для потребления является производство сушеной продукции.

Кроме свежих плодов, ягод и овощей, в ежедневный рацион человека согласно физиологических норм должно входить не менее 8 г сушеной продукции (Хабикариев, Пулатов, 1981).

Сушеная хурма обладает высокими вкусовыми питательными свойствами и калорийностью. Правильно проводимая сушка позволяет длительное время сохранять вкусовые, питательные, ароматические вещества, витамины и хранить без потерь качественных показателей.

На российском рынке отечественной сушеной продукции практически нет, а импортная продукция зачастую невысокого качества и дорогая.

В настоящее время в РФ, несмотря на большой коммерческий спрос, сушеная хурма не производится, хотя в некоторых регионах возможности для этого имеются. В этом плане Дагестан, как самая южная и теплообеспеченная зона субтропического плодоводства РФ, представляет большой интерес.

Однако плоды хурмы восточной достигают зрелости в конце осени (октябрь - ноябрь) и в это время солнечной активности недостаточно для солнечной сушки.

В связи с этим, а также с целью расширения ассортимента конкурентоспособной продукции из хурмы восточной, представляет значительный теоретический и практический интерес подбор сортов, пригодных для сушки, испытания различных способов предварительной подготовки сырья для сушки, исследования их пищевой ценности и получения сушеной продукции требуемых кондиций.

Другим направлением продления периода потребления скоропортящейся плодово-ягодной продукции является низкотемпературное замораживание, которое в последние годы интенсивно развивается. Так по оперативным данным ежегодно прирост производства в РФ достигает до 35%.

Внедрение технологии низкотемпературного замораживания плодов и ягод открывает перед консервной промышленностью широкие перспективы для переработки и разработки новых видов продуктов повышенной пищевой и биологической ценности. Представляет значительный интерес разработка новых многокомпонентных продуктов питания из различных плодов и ягод отличающихся разным уровнем биохимической ценности, вкусовых, ароматических и других органолептических достоинств.

Исходя из этого, исследования сортовых, товарно-технологических, биохимических, микробиологических и органолептических аспектов производства, хранения и переработки плодов хурмы восточной в условиях Южного Дагестана представляет большую актуальность.

Целью диссертационного исследования является подбор сортов хурмы восточной, пригодных для производства быстрозамороженной и сушеной продукции, а также разработка технологических параметров хранения и переработки плодов данной культуры. Задачами исследований являются:

1. Анализ почвенно-климатических условий проведения исследований.

2. Исследование фенологических фаз развития хурмы восточной в Южном Дагестане.

3. Урожайность и товарно-помологическая оценка плодов хурмы восточной.

4. Биохимическая оценка свежих, замороженных и сушеных плодов хурмы восточной.

5. Криорезистентность плодов исследуемых сортов хурмы восточной.

6. Микробиологическая и органолептическая оценка свежих и замороженных плодов хурмы восточной.

7. Динамика естественной убыли массы плодов хурмы восточной при хранении, замораживании и сушке.

8. Разработка многокомпонентных смесей повышенной биологической и пищевой ценности на основе плодов хурмы восточной.

9. Исследование различных способов предварительной подготовки сырья для производства сушеной продукции из плодов хурмы восточной.

10.Экономическая эффективность производства, хранения и переработки плодов хурмы восточной.

11 .Разработка нормативно-технической документации на производство, хранение и переработку плодов хурмы восточной.

Новизна работы. Впервые в условиях Южного Дагестана проведено комплексное исследование сортов хурмы восточной на пригодность к быстрому замораживанию, сушке и производству многокомпонентных смесей повышенной биологической ценности; изучен механический состав плодов хурмы, подобраны режимы замораживания и способы

предварительной подготовки сырья для сушки и вяления; в динамике исследован макро и микронутриентный состав плодов хурмы восточной при различных способах технологической обработки; установлены корреляционные зависимости между сроками хранения и динамикой убыли массы плодов при хранении, замораживании и сушке; дана оценка органолептическим и микробиологическим показателям плодов в динамике хранения; внесены изменения в формулу определения влагоудерживающей способности плодов при размораживании; разработаны новые многокомпонентные смеси повышенной биологической ценности из плодов хурмы восточной, фейхоа и калины; разработаны и утверждены технические условия на новые виды продукции и технологическая инструкция.

Практическая ценность работы. Производству рекомендованы сорта хурмы восточной для получения быстрозамороженной, сушеной и вяленой продукции, а также оптимальные режимы замораживания, сушки и вяления продукции.

Разработаны рецептуры многокомпонентных смесей из плодов хурмы, фейхоа и калины.

Все это позволило расширить ареал производства плодов хурмы восточной, увеличить ассортимент конкурентоспособной продукции и улучшить структуру питания населения в течение круглого года.

Разработанные технические условия позволят наладить выпуск новых видов продукции.

Рекомендованные сорта хурмы восточной внедрены в хозяйствах Магарамкентского района на площади более 50 га.

Апробация результатов работы. Результаты диссертационного исследования доложены и обсуждены на заседаниях ученого Совета факультета агротехнологии и товароведения ДГСХА (2005-2007 гг.), на Всероссийских, (Екатеринбург, 2005; Махачкала, 2006), Международных (Махачкала, 2006; Мичуринск, 2007; Махачкала, 2010), межрегиональной и региональной (Махачкала, 2007) научно-практических конференциях.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Особенности фенологии хурмы восточной в Южном Дагестане.

2. Урожайность, товарно-помологическая характеристика и влагоудерживающая способность сортов хурмы восточной.

3. Биохимическая, микробиологическая, органолептическая оценка свежих, замороженных м сушеных плодов хурмы восточной.

4. Динамика убыли массы плодов хурмы восточной при различных способах технологической обработки.

5. Разработка многокомпонентных смесей повышенной ценности из различных плодов.

6. Экономическая эффективность производства хурмы восточной различными способами.

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1Л. Происхождение и распространение хурмы восточной

в мире и в России

Хурма восточная - персимон, хурма японская или субтропическая; райска ябълка по болгарски; Japanese persimmon date plum- по английски, австралийски; хурма по тюркски; kaki - по японски, французски, испански, итальянски; kaki pfaume - по немецки или же даттель-пляуме, что в переводе означает «финиковая слива» (Омаров, 2000), s hi-tze -по китайски, halwa tende - на хинди (Лойко, 2003).

Латинское название рода Diospyros, имеет греческое происхождение и может быть переведено как «пища богов».

В русский язык слово «хурма» попало с фарси (персидского языка), где в оригинале звучит как «хормалю», т.е. финиковая слива. Само слово «хорма» на фарси означает финик, слово «алю»- сливу. Название «хормалю» первоначально относилось к хурме кавказской. Вяленая хурма по вкусу очень напоминает финики, отсюда и произошло название хурмы кавказской на фарси. Затем это название распространилось на другие виды хурмы, в том числе и на восточную.

По Вавилову центром происхождения культуры хурмы следует считать Китай, где культурные насаждения хурмы распространены по всей стране, но главные районы её промышленного разведения, а также и лучшие сорта находятся в северной части республики. Так же известно, что в северном Китае до сих пор произрастают дикорастущие формы хурмы (Бахтеев, 1970; Гасанов, 1990). По данным Драгавцева (1959) в Китае до сих пор произрастает более 800 культурных сортов хурмы. Но, несмотря на большую массу производимых ежегодно плодов (1833 тыс. т), китайцы почти не вывозят их за пределы страны, так как они полностью находят сбыт на месте.

Позже Драгавцев (1966) для Китая назвал не менее 2000 сортов восточной хурмы, отличающихся большим разнообразием морфологических и качественных признаков.

На Кавказе род Diospyros в ископаемом состоянии был открыт Голубятниковым в 1902 году, в морских отложениях близ Дербента. Литературные сведения о дикорастущей восточной хурме крайне ограничены. Известно, что D. Kaki L. произрастает дико в меридиональных горных хребтах западного и центрального Китая, на высоте 900-1200 м.

Культурную восточную хурму некоторые авторы считают межвидовым сложным гибридом. По их мнению, в создании культурной восточной хурмы, кроме дикорастущей восточной хурмы (D. Kaki L.) и кавказской (D. Lotus L.) (D. Senensis), участвовали и другие дикорастущие виды рода Diospyros, обитающие в Китае (Славкина, 1954).

Большое количество культурных сортов в Китае (свыше 2000) свидетельствует о древности этой культуры (Тимофеев, Гнинщенберг, 1895; Маркевич, 1926; Зарецкий, 1929; Зактрегер, 1937; Мурри, 1941; Нестеренко, 1950; Жуковский, 1949; Драгавцев, 1966; Фан Ван Кон, 1984).

Во многих местах имеются деревья в возрасте 400-500 лет. Промышленная культура восточной хурмы сосредоточена в провинциях: Шенси, Хунань, Шанси, Шандун или Шан-тунг, Хубей и в округе Пекина. Северные границы культур некоторых сортов восточной хурмы (Тамопан) заходит в Пекин.

В этих провинциях встречаются целые районы, занимающиеся разведением исключительно хурмы. По сообщению Васильева, в Китае хурма растет на различных склонах, даже на крутых и скалистых (Гутиев, 1958).

Пасенков (1969) предлагает историю освоения культуры восточной хурмы в мировом масштабе разделить на три периода:

1. Первичное введение в культуру на её родине Китае;

2. Интродукция хурмы в страны Старого и Нового Света;

3. Агробиологическое изучение и селекция хурмы в новых районах её

освоения.

Вывезенные из Китая еще в древности окультуренные разновидности хурмы проникли в Японию, где она приобрела свою вторую родину, быстро распространяясь по всей стране, приобретая второе своё название - хурма японская. Там её называют каш и очень её любят. Вскоре она становится одной из главных плодовых пород Японии, так как это основной поставщик сахара. В противоположность Китаю, здесь не встречаются насаждения хурмы промышленного типа, и она посажена только на приусадебных землях в каждой крестьянской усадьбе. За последнее время японцы начали обсаживать хурмой улицы.

Судя по значению, которым пользуется хурма в обиходе китайцев и японцев, нужно полагать, что продукция, а, следовательно, и количе