автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:Совершенствование способов хранения моркови в условиях Краснодарского края

На правах рукописи

005004542

ОБЛОМИЙ Роман Николаевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ХРАНЕНИЯ МОРКОВИ В УСЛОВИЯХ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

- 1 ДЕК 2011

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар - 2011

005004542

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»

Научный руководитель: кандидат технических наук

Барашкина Елена Владимировна

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Родионова Людмила Яковлевна

кандидат технических наук Хрнпко Ирина Александровна

Ведущая организация: ГНУ Краснодарский НИИ хране-

ния и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозака-демии

Защита диссертации состоится 15 декабря 2011 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.100.05 в Кубанском государственном технологическом университете по адресу: 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, ауд. Г-251.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного технологического университета.

Автореферат разослан 15 ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета канд. техн. наук

В.В. Гончар

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ*

1.1 Актуальность темы. В настоящее время важнейшей задачей перерабатывающей промышленности РФ является сохранение в межсезонный период товарного качества и пищевой ценности продукции Российских сельхозпроизводителей.

Морковь принадлежит к основным овощным культурам, имеет важное значение в питании благодаря богатому химическому составу, включающему углеводы, минеральные вещества и витамины. Особая ценность ее состоит в высоком содержании каротина.

В Краснодарском крае ежегодно выращивается около 23 тыс. тонн моркови, при этом две трети от полученного урожая закладывается на длительное хранение. Морковь имеет невысокую лежкость, к тому же в Краснодарском крае из-за теплых зим и плохого промораживания почвы в зимнее время наблюдается высокая заболеваемость корнеплодов различными фитопатологиче-скими болезнями, поэтому от 10 до 30 % урожая, заложенного на хранение, подвергается порче из-за роста микрофлоры и образования гнили.

Весомый вклад в научное обоснование и развитие технологии хранения сельскохозяйственной продукции внесли известные ученые Скорикова Ю.Г., Скрипников Ю.Г., Широков Е.П., Ветлицкий Л.В., Фельдман А.Л., Сокол П.Ф., Исагулян Э.А., Филиппов Ю.В., Бородин И.Ф. и другие.

Известные способы хранения - буртовое, с активной вентиляцией, с искусственным охлаждением, в полиэтиленовых мешках и пескование не позволяют сохранять качество корнеплодов моркови более шести месяцев. Способы хранения с применением консервантов и антисептиков являются дорогостоящими и сложными, связаны с большими затратами труда и отрицательно сказываются на здоровье потребителя. В связи с этим, актуальным является совершенствование способов хранения моркови в условиях Краснодарского края.

1.2 Цель работы. Целью настоящей работы является совершенствование способов хранения моркови в условиях Краснодарского края.

*Автор выражает глубокую благодарность и признательность канд. техн. наук, доценту Исагулян Э.А. за ценные консультации при выполнении диссертационной работы.

1.3 Основные задачи исследовании:

- систематизация и анализ научно-технической литературы и патентной информации по теме исследований;

- исследование биохимических и технологических особенностей корнеплодов моркови, районированных в Краснодарском крае, с целью выбора сортов, рекомендуемых для длительного хранения;

- исследование влияния обработки моркови путем гидроорошения электроактивированной водой (ЭАВ) на микрообсемененность корнеплодов при закладке на длительное хранение;

- оптимизация параметров обработки сырья, предназначенного для длительного хранения, с применением воздействия электромагнитного поля крайне низких частот (ЭМП КНЧ);

- исследование изменения микробиологической обсемененности корнеплодов моркови в зависимости от способа обработки при хранении;

- исследование химического состава и товарных показателей качества корнеплодов моркови в зависимости от способа обработки при хранении;

- сравнительная оценка активности окислительно-восстановительных ферментов и исследование динамики изменения содержания полифенольных веществ и эфирных масел моркови при хранении;

- совершенствование способов хранения моркови в условиях Краснодарского края;

- подбор оборудования для аппаратурного оформления предлагаемых способов хранения моркови;

- разработка технической документации на технологию хранения моркови усовершенствованными способами с применением гидроорошения ЭАВ и электромагнитной обработки;

- проведение опытно-промышленной апробации разработанных способов хранения моркови;

- оценка экономической эффективности от внедрения усовершенствованных способов хранения моркови в условиях Краснодарского края.

1.4 Научная новизна. Впервые на основании комплексного исследования биохимических и технологических особенностей корнеплодов моркови сортов, районированных в Краснодарском крае, определены оптимальные способы и режимы обработки корнеплодов при закладке на хранение, научно и экспериментально обоснованы условия хранения с применением инновационных способов: применение гидроорошения ЭАВ и обработка ЭМП КНЧ.

Впервые выявлено и экспериментально подтверждено положительное влияние орошения корнеплодов моркови электроактивированной водой на снижение микробиологической обсемененности и стабилизацию качества моркови при хранении.

Получены новые сведения о составе эфирных масел корнеплодов моркови и их качественных и количественных изменениях при хранении.

Установлена корреляционная зависимость содержания витамина С, по-лифенольных веществ, эфирных масел и активности ферментов корнеплодов моркови от способов обработки и режимов хранения.

Впервые установлено, что периодическое гидроорошение ЭАВ и обработка моркови воздействием ЭМП КНЧ способствуют сохранению потребительских характеристик корнеплодов, увеличивая продолжительность их хранения:

Новизна технических решений подтверждена патентом РФ на изобретение № 2400964 «Способ хранения моркови» от 10.10.2010 г.

1.5 Практическая значимость. Усовершенствованы два способа хранения моркови в условиях Краснодарского края (в условиях периодического гидроорошения и в условиях искусственного охлаждения). Разработана техническая документация на технологию хранения моркови усовершенствованными способами.

Предложенные способы хранения апробированы в условиях овощехранилищ предприятия ЗАО ПЗ «Колос», ст. Каневская Краснодарского края. Получен экономический эффект 10,3 - 10,6 тыс. руб. на 1 т корнеплодов моркови заложенных на хранение.

1.6 Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы представлены, обсуждены и одобрены на: V Международной научно-

практической конференции «Торгово-экономические проблемы регионального бизнес-пространства» (г. Челябинск, 2007 г.); IX Всероссийской научно-практической конференции «Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов» (г. Майкоп, 2007 г.); VIII Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» (г. Казань, 2007 г.); X международной конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (г. Барнаул, 2007 г.); XI Международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (г. Барнаул, 2008 г.); Международной научно-практической конференции «Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 гг.» (г. Пенза, 2008 г.); III научно-практической конференции «Качество продукции, технологий и образования» (Магнитогорск, 2008 г.); V Международной научно-практической конференции «Пища, экология, качество» (г. Новосибирск, 2008 г.); IX Международной практической конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (г. Казань, 2008 г.); II Международной научно-практической конференции «Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: Достижения, проблемы, перспективы» (г. Пенза, 2008 г.); III Международной научно практической конференции «Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: Достижения, проблемы, перспективы» (г. Пенза, 2009 г.).

По результатам конкурса на лучшую научную и творческую работу среди аспирантов и соискателей высших учебных заведений Краснодарского края за 2010 год научная работа «Совершенствование способов хранения моркови в условиях Краснодарского края» награждена серебряной медалью и дипломом II степени Департамента образования и науки Краснодарского края.

1.7 Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 16 научных работ, в том числе 3 научные статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получен патент РФ на изобретение.

1.8 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Основная часть работы изложена

на 115 страницах компьютерного текста, содержит 19 таблицы и 15 рисунков. Список литературы включает 120 источников, в том числе 20 - иностранных авторов.

2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований. Объектами исследования являлись корнеплоды моркови сортов, районированных в Краснодарском крае, урожая 20072009 гг.: Шантанэ 2461, Нантская 4, Геранда, Несравненная, Урожайная, Рогне-да, Лосиноостровская, Ныос и Фонтана.

2.2 Методы исследований. В ходе выполнения диссертационной работы использовали стандартные методы исследований, принятые в пищевой промышленности и специальные методы физико-химических анализов: фото- и спектроскопия, газожидкостная хроматография.

Морковь хранили в охлаждаемых камерах в соответствии с требованиями ГОСТ 282759-94. При этом температура воздуха в хранилище составляла от 0 °С до плюс 2 °С, влажность воздуха - от 90 % до 98 %.

Для получения ЭАВ использовали плоскопараллельный электрохимический активатор ПЭХА-1, разработанный кафедрой машин и аппаратов пищевых производств КубГТУ (г. Краснодар), предназначенный для использования в пищевой промышленности, работающий в проточном режиме на воде, соответствующей ГОСТ 2874-82.

Обработка корнеплодов воздействием ЭМП КНЧ проводилась в тех же камерах, где хранилась морковь. Изучение воздействия ЭМП КНЧ на корнеплоды моркови производилось с помощью установки, разработанной кафедрой радиофизики и радиоэлектроники КубГУ (г. Краснодар), состоящей из генератора сигналов - Г6-31, частотомера - Ф5041, осциллографа - Н3013, излучателя, представляющего собой многослойную катушку и емкости для загрузки моркови.

Расчеты и построение графиков осуществляли с помощью компьютерных программ Microsoft Office Excel 2007, Statistica 7.0. Структурная схема исследования представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структурная схема исследований

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 3.1 Обоснование выбора сортов моркови для длительного хранения.

Изучен химический состав и лежкость девяти районированных в Краснодарском крае сортов моркови. Установлено, что наилучшей лежкостью обладают пять сортов моркови: Шантанэ-2461, Нантская-4, Геранда, Несравненная, Лосиноостровская.

Химический состав изучаемых сортов моркови урожаев 2007-2009 гг. представлен в таблице 1. Установлено, что по содержанию сухих веществ, Сахаров, пектиновых веществ, витамина С и Р-каротина сорта моркови - Нант-ская-4 и Шантанэ-2461 являются наиболее предпочтительными для длительного хранения, поэтому для дальнейших исследований выбраны эти сорта.

Таблица 1 - Химический состав различных сортов моркови, районированных в

Краснодарском крае

Наименование сорта Содержание в 100 г продукта

сух ПС вещества, г пектиновые вещества, г протопектин, г сахара витамин С, мг% Р- каротин, мг%

сумма, г моно-са-харн-ды, г днеаха-риды, г

Шаптанэ 246! 13,0 0,71 0,41 8,4 5,1 3,3 7,6 9,9

Наитская 4 15,0 0,76 0,43 7,9 3,6 4,3 8,0 8,1

Гсрамда 10,0 0,71 0,21 6,5 3,9 2,6 6,2 5,8

Несравненная 12,0 0,8 0,29 9,0 3,3 6,7 6,8 4,9

Урожайная 10,0 0,67 0,23 6,6 4,5 2,1 5,4 4,9

Рошеда 13,0 0,51 0,28 8,0 3,0 5,0 5,5 3,7

Лосиноостровская 12,0 0,77 0,29 6,7 3.9 2,8 6,2 6,2

Ныос 11,2 0,69 0,19 6,5 3,4 3,1 5,5 7,1

Фонтана 12,0 0,78 0,28 7,0 3,5 3,5 5,5 5,1

3.2 Выбор и обоснование способов хранения моркови.

3.2.1 Исследование влияния обработки моркови путем орошения ЭАВ на микрообсемененность корнеплодов при закладке на хранение. В

Краснодарском крае уборку моркови осуществляют в октябре, при этом температура почвы составляет около плюс 10 °С, в связи с чем возникает необходимость быстрого охлаждения моркови в хранилищах до требуемой по стандарту температуры (0 - +2 °С). Кроме того, климатический фактор Краснодарского края способствует высокой заболеваемости корнеплодов при выращивании различными фитопатологическими болезнями. Все это приводит к росту микрофлоры и значительному образованию гнили при хранении.

Известен способ, позволяющий быстро охладить массу корнеплодов -гидроорошение охлажденной водой с температурой плюс 2 °С от одного до трех раз в сутки. Недостатком способа является большой расход воды и интенсивный рост поверхностной микрофлоры в промежутках между орошениями из-за высокой влажности воздуха.

Нами предложен способ эффективного снижения количества поверхностной микрофлоры за счет применения для гидроорошения ЭАВ, которая представляет собой бесцветную жидкость, обладающую бактерицидными свойствами с рН = 2,0-3,0 и окислительно-восстановительным потенциалом, равным 930-1166 тВ. При обработке моркови ЭАВ воздействует на микрофлору, тем самым замедляя развитие плесневых и дрожжевых грибов, бактерий, которые приводят к порче сохраняемого сырья. Известно, что при гидроорошении на рост микроорганизмов оказывает влияние частота орошения. Нами было изучено изменение микробиальной обсемененности моркови при гидроорошении ЭАВ через одни и двое суток хранения, рисунок 2 (а - гидроорошение ЭАВ через сутки, б - гидроорошение ЭАВ через двое суток).

0

2 3 4 5 6 Сроки хранения, суг

7

0

12 3 4 5 6 7 Сроки хранения, сут

-бактерии

■плесени -б)

-бактерии

■ плесени -

а)

Рисунок 2 - Исследование изменения количества микрофлоры корнеплодов моркови при гидроошении ЭАВ

Выявлено снижение роста микробиальной обсемененности в обоих вариантах частоты орошения корнеплодов, поэтому, с целью экономии ЭАВ, для последующего применения выбрали гидроорошение моркови ЭАВ через двое суток.

3.2.2 Экспериментальный выбор параметров обработки моркови ЭМП КНЧ. В качестве энергосберегающего приема, альтернативного гидроорошению ЭАВ, нами предложено искусственное охлаждение в зоне воздействия электромагнитного поля, при этом планировалось снизить скорость химических реакций в корнеплодах моркови, а также подавить развитие поверхностной микрофлоры.

Следующим этапом наших исследований явилось определение чувствительности моркови изучаемых сортов к воздействию электромагнитного поля. Установлено, что восприятие ЭМП КНЧ исследуемой вытяжки моркови является наиболее чувствительным при частоте от 19,5 до 21,5 Гц.

Определение оптимальных параметров проведения обработок моркови ЭМП КНЧ в течение 240 суток проводили с помощью трехфакторного эксперимента, рисунки 3,4.

Рисунок 3 - Зависимость скорости снижения массы моркови от продолжительности и количества обработок ЭМП КНЧ

ОЗ*

¿о ь

В 10

1 / г ( \

\ \ \ \

> — _____

12 16 20 24 Количество обработок

28 32

..... 2,814

— 3,629 ■ 4.443

- 5.257 №2 6.886 ..... 7,700

— «,515 ..... 9.329

— 10,143

ок 15

10

8.

с

\ ■ 1

'• -

1 -.1..... ---'—-

. !

5й 19,5

20,0 20,5 21,0 Частота ЭМП КНЧ. Гц

2,823 3.417 4.012 4.606 5,200 5.795 6,389 6.983 7,578 8,172

Рисунок 4 - Зависимость скорости снижения массы моркови от частоты ЭМП КНЧ и продолжительности обработок

Учитывали следующие факторы: количество обработок - от одной до четырех в месяц, диапазон частот - от 19,5 до 21,5 Гц и продолжительность одной обработки от 5 до 25 минут. В результате полученных частных зависимостей, представленных на графиках, определены экстремумы наименьшей убыли массы после хранения в течение 240 суток: частота 21,5 Гц, периодичность обработки ЭМП КНЧ - от 2 до 4 раз в месяц, продолжительностью по от 14 до 20 мин. Основываясь на минимальной убыли массы при хранении корнеплодов, выбраны оптимальные параметры для проведения дальнейших исследований: частота 21,5 Гц, периодичность обработки - 2 раза в месяц продолжительностью по 15 мин.

3.3 Исследование химического состава и товарных показателей качества корнеплодов моркови в зависимости от способа обработки при хранении. После проведения предварительных исследований нами была определена лежкость изучаемых сортов моркови заложенной на хранение двумя усовершенствованными нами способами, в сравнении с контролем (таблица 2).

Таблица 2 - Характеристика применяемых способов хранения корнеплодов

моркови

Наименование способа хранения Вид обработки корнеплодов ЭАВ Вид дополнительной обработки

Контроль - -

Гидроорошение ЭАВ Орошение ЭАВ (1 = + 2°С) один раз в двое суток -

Обработка ЭМП КНЧ Мойка корнеплодов ЭАВ (1= + 2 "С) при закладке на хранение Обработка ЭМП КНЧ 21.5 Гц один раз в 15 суток по 15 минут

Отбор проб производили до начала хранения - в октябре, через 80, 160 и 240 суток хранения. В них определяли качество и химический состав: сухие вещества, пектин, сахара, содержание эфирных масел и полифенольных веществ, витаминов, а также изменение поверхностной микрофлоры корнеплодов моркови (таблица 3).

Из таблицы 3 видно, что исходная обсемененность корнеплодов моркови высокая. При закладке на хранение проведена обработка всех опытных образцов моркови ЭАВ, при этом количество микроорганизмов значительно снизилось. Установлено снижение всех видов микроорганизмов в 1,3 - 1,5 раза к концу хранения в образцах с применением гидроорошения ЭАВ и обработки

ЭМП КНЧ по сравнению с исходной обсемененностью, а в контрольном образце установлен рост микроорганизмов в 1,8-2 раза. Количество гнили после 240 суток хранения уменьшается (таблица 4).

Таблица 3 - Изменение микробиальной обсемененности корнеплодов моркови в процессе хранения, КОЕ/г

Наименование способа хранения Исходная обсеменен-ность Микробиальная обссмснсмиость после обработки и хранения, сут

0 80 160 240

плесневые и дрожжевые грибы, 10 »о О я я е- н я ю плесневые и дрожжевые грибы, 10 N0 0 я" я о. 4» 1 ю плесневые и дрожжевые грибы, 10 •о о я р. й> >о [ плесневые и дрожжевые грибы, 10 Б. и Я «э плесневые и дрожжевые грибы, 10" в о. и ь Й ю

Контроль 70 325 70 325 90 340 185 390 150 570

Гидроорошение ЭАВ 70 325 8 27 12 35 9 30 6 22

Обработка ЭМП КНЧ 70 325 0,13 0,38 0,15 0,3 0,12 0,26 0,1 0,24

Таблица 4 - Показатели лежкости моркови после хранения в течение 240 суток

Способ хранения Естественная убыль, % Порча моркови, %

обречь гниль

Контроль 29,5 10,9 5,2

Гидроорошение ЭАВ 3,0 1,2 0,8

Обработка ЭМП КНЧ 3,0 1,1 0,6

Минимальная убыль массы при хранении с применением гидроорошения ЭАВ и обработки ЭМП КНЧ составила 3 % за 240 суток хранения, при контрольном хранении - 29,5 %. Потеря массы моркови происходит вследствие расходования органических веществ, в том числе Сахаров (10 - 30 %) и клеточной влаги (65 - 90 %) на дыхание. Потери влаги способствуют изменению протекания биохимических процессов. В связи с этим одним из важнейших показателей состояния качества моркови является содержание свободной и связанной

воды. Перераспределение соотношения между содержанием свободной и связанной воды свидетельствует о снижении тургора корнеплодов. Результаты изменения свободной и связанной воды при хранении представлены на рисунке 5 (а - свободной, б - связанной).

240

х 160

шшЬшг^шшша

|

юв

ШШШШуША

10 20 30 40 50 Содержание связанной воды, %

60

50 60 70 80 Содержание свободной воды, % И Контроль □ Гидроорошение ЗАВ

а Обработка ЭМПНЧ

а) б)

Рисунок 5 - Изменение содержания свободной и связанной воды в процессе

хранения корнеплодов моркови

Исследования показали, что при хранении моркови в течение 240 суток, содержание свободной воды в опытных образцах увеличивается от 35 % до 52 % и до 70 % в контроле. Количество связанной воды уменьшается в опытных образцах от 50 до 38 - 40 %, а в контроле до 25 % соответственно.

Так как потеря массы моркови при хранении происходит вследствие расходования органических веществ на дыхание и прорастание, нами было изучено изменение содержания сухих веществ при хранении корнеплодов различными способами. Установлено, что при хранении за 240 суток с применением гидроорошения ЭАВ и обработки ЭМП КНЧ, содержание сухих веществ уменьшается с 13 % до 12 %, а в контроле до 9 %.

В составе сухих веществ моркови преобладают сахара и пектиновые вещества, обеспечивающие характерные органолептические показатели корнеплодов..

На следующем этапе изучали динамику снижения дисахаридов и моносахаридов, как показатель эффективности предложенных видов обработки (рисунок 6).

§3,5 Э- 1

8 2,5

г

4 ?

к ^ ч

В 1,5 1

8 0.5

га

а о

О 80 160 240

Сроки хранения, сут

-О—Контроль —О— Гидроорошение ЭАВ

О-Обработка ЭМПКНЧ

Сроки хранения, сут

Рисунок 6 - Изменение содержания Сахаров в процессе хранения корнеплодов моркови

Установлено, что в контроле содержание дисахаридов снижается с 3,8 % до 0,4 %, а в опытных образцах до 1,1 %. Также выявлено, что в процессе хранения моркови с гидроорошением ЭАВ вначале идет незначительное увеличение содержания моносахаридов, а затем снижение, при этом в контроле - с 3,5 % до 1,6 %, а при хранении усовершенствованными способами - до 2,7 %, что свидетельствует о замедлении биохимических процессов в корнеплодах, заложенных на хранение.

Нами установлено, что при хранении моркови происходит снижение содержания протопектина (рисунок 7). Этот процесс более интенсивно протекает при контрольном хранении. Установлена лучшая сохранность протопектина в опытных образцах. В этих условиях снижение содержания протопектина составляет от 0,4 % до 0,28 %, а в контроле до 0,12 %, что совпадает с данными органолептической оценки консистенции ткани корнеплодов.

Ценность моркови состоит и в содержании витаминов, в связи с чем нами проведены исследования по изучению изменения массовой доли витамина С и Р-каротина при хранении. Установлено снижение содержания витамина С и

р-каротина в процессе хранения. При контрольном хранении - на 50 %, а при хранении с применением гидроорошения ЭАВ и обработки ЭМП КНЧ на 25 -30 %.

и °-45 I ± I........-

«г (.1, | П ■ _.___Г1 ----------- ------ Рисунок 7 - Изменение со-

§ 0,35------г ' держания протопектина в

ё 0 3

0 V ч процессе хранения корне-5 0,25

§• | \ плодов моркови

0,2 1 1

1 0,15

И 0,1

и

Э 0,05 и

о

0 80 60 240

Сроки хранения,сут —с—Кон троль —о— Гидроорошснис ЭАВ —о— Обработка ЭМНКНЧ

Известно, что на содержание витамина С при хранении влияет активность окислительно-восстановительных ферментов и в том числе аскорбатоксидазы (АО) (рисунок 8). Активность ее снижается, но по сравнению с контролем находится на более высоком уровне, что коррелирует с лучшей сохранностью витамина С в опытных образцах корнеплодов.

О 80 160 240 о «0 160 240

Орожл хранения, сут Сроки хранения, сут

пХмлрот ОГдщкмгротапжЭЛВ к ОВрайояя ЭМП КНЧ

I (антская 4 Шантане 2461

Рисунок 8 - Изменение активности аскорбатоксидазы в процессе хранения корнеплодов моркови

Оценивая перспективы формирования органолептических характеристик и эффективность защиты от внешних воздействий, изучен количественный и качественный состав эфирных масел двух выбранных для исследования сортов моркови. В результате проведения газохроматографического исследования установлено, что в состав эфирных масел моркови изучаемых сортов входят шесть основных компонентов (таблица 5).

Таблица 5 - Количественный состав эфирных масел в 100 г корнеплодов

моркови

Наименование компонентов Массовая лоля, %

Нантская 4 Шанганэ 2461

Уксусная кислота 0,031 0,027

Пирролидин 0,269 0,331

Пропионовая кислота 0,115 0,098

Дауцин 0,063 0,022

Диоксикоричная кислота 0,0026 0,0029

Карвон 0,0117 0,0177

Сравнивая динамику общего количества эфирных масел изучаемых сортов моркови видно, что независимо от вида предлагаемой обработки концентрация эфирных масел после хранения не изменяется, а в контроле снижается в 3 раза (рисунок 9).

При хранении компонентный состав эфирных масел моркови изменяется в зависимости от способа и сроков хранения. Лучше сохраняются они в течение 240 суток в условиях гидроорошения ЭАВ и обработки ЭМП КНЧ.

г о,25 —--* оз

й "

л 0,2-----I 0,25

| 0,15--------|

щ 0,15

а од---?

й Я О I

§ 1 « 0,05 £ 005

& и

| ° ' 8 « О 0 80 160 240 0 80 160

Сроки хранения, сут Сроки хранения суг

♦ Контроль -в— Гидроорошение ЭАВ -А-Обработка ЭМП КНЧ

Нантская 4 Шантане 2461

Рисунок 9 - Изменение общего содержания эфирных масел в процессе

хранения корнеплодов моркови

Существует обратная зависимость между изменениями компонентов эфирных масел и активностью ферментов ткани корнеплодов: снижению содержания эфирных масел сопутствует высокая активность ферментов, особенно перокеидазы, которая, участвует в их деградации. Активность пероксидазы (ПО) в процессе хранения уменьшается в большей степени при обработке моркови ЭМП КНЧ (рисунок 10).

Рисунок

Яв 160 ТЛИ п «A ICO ПАП

ПКонтрош ПГщрффшпжЗАВ ИОбрабога ЭМП КНЧ

Нантская 4 Шантане 2461

10 - Изменение активности пероксидазы моркови в процессе хранения корнеплодов моркови

Рисунок 11

10 !(Ю ло » 80 1(0 240

С|н,жя жрапгииш. сут Срокя ярмешп. сут

ИКолпроль ПГиофоорткякЭА!) ВОбрабтпЭМШШЧ

Нантская 4 I Натане 2461

- Изменение активности полифенолоксидазы в процессе хранения корнеплодов моркови

Изучена также активность полифенолоксидазы (ПФО) (рисунок 11), так как морковь содержит оксикоричные кислоты, которые в процессе хранения накапливаются, воздействуют на дыхание корнеплодов и влияют на качество.

В состав оксикоричных кислот моркови входят: хлорогеновая, кофейная кислоты и производные кофейной кислоты - феруловая и эфиры кофеилхинной кислоты. Оксикоричные кислоты почти не содержатся в свежей моркови и образуются в процессе хранения, что в результате приводит к ухудшению вкуса корнеплодов, так как эти вещества имеют фенольную природу и могут синтезироваться в горькие вещества. Поэтому нами изучена динамика изменения оксикоричных кислот в процессе хранения (рисунок 12).

^ £

8 I § |

§ *

Я а.

и

§

и

! ......

/

__- ' '

:

: /

•' -

• /

' , -

■ ■ • • Нантская 4 (контроль) --Шантанэ 2461 (контроль)

-Нантская 4 (обработкаЭМП КНЧ и гидроорошение ЭАВ)

- Шантанэ 2461 (обработка ЭМП КНЧ и гидроорошение ЭАВ)

240

0 80 160 Сроки хранения, сут

Рисунок 12 - Изменение содержания оксикоричных кислот в процессе хранения корнеплодов моркови

Установлено, что при хранении моркови усовершенствованными способами накопление оксикоричных кислот является незначительным - около 0,1 мг в 100 г, по сравнению с контролем - от 12 до 19 мг. Повышенное содержание оксикоричных кислот в контроле коррелирует с повышенной активностью полифенолоксидазы. Активность ее на первых этапах хранения уменьшается, а затем наблюдается увеличение за счет окисления полифенолов в хлоро-геновую кислоту и хиноны.

Результаты исследований показали, что при хранении моркови с применением гидроорошения ЭАВ и обработки ЭМП КНЧ по сравнению с контролем происходит снижение скорости химических реакций в корнеплодах и интенсивности дыхания, замедление скорости биохимических реакций.

3.4 Совершенствование способов хранения моркови в условиях Краснодарского края. С учетом полученных экспериментальных данных, на-

ми усовершенствованы два способа хранения моркови. Первый способ хранения - с гидроорошением электроактивированной водой, усовершенствованная аппаратурно-технологическая схема представлена на рисунке 13. Способ предусматривает хранение моркови в охлаждаемых складских помещениях с орошением моркови охлажденной электроактивированной водой с периодичностью один раз в двое суток.

Второй способ хранения - с обработкой моркови ЭМП КНЧ. На рисунке 14 представлена аппаратурно-технологическая схема, включающая мойку моркови препаратом-аналитом, подсушку, закладку в контейнеры на хранение в охлаждаемых складских помещениях и обработку ЭМП КНЧ каждые 15 суток. На способ получен патент РФ на изобретение № 2400964 «Способ хранения моркови» от 10.10.2010 г.

Разработана техническая документация на технологии хранения моркови усовершенствованными способами (ТУ 9164-008-02067862-2009, ТУ 9164-00902067862-2009). Предложенные способы хранения апробированы в условиях овощехранилищ предприятия ЗАО ПЗ «Колос», ст. Каневская Краснодарского края.

Рассчитана экономическая эффективность от внедрения усовершенствованных способов хранения моркови, которая составляет от 10,3 до 10,6 тыс.руб. на 1 тонну моркови.

Выводы

1. Обоснован выбор сортов моркови Нантская 4 и Шантанэ 2461 для длительного хранения в условиях Краснодарского края.

2. Впервые выявлена и доказана эффективность применения орошения корнеплодов моркови ЭАВ на снижение микробиологической обсемененности корнеплодов и сохранение качества моркови при хранении.

3. Теоретически и экспериментально обоснованы параметры обработки ЭМП КНЧ корнеплодов при хранении в течение 240 суток: частота 21,5 Гц продолжительностью 15 минут через 15 суток хранения, позволяющие увеличить срок хранения корнеплодов от 180 до 240 суток.

4. Установлено, что при хранении корнеплодов моркови с периодическим гидроорошением ЭАВ и обработкой ЭМП КНЧ происходит снижение количества всех видов микроорганизмов в 1,3 - 1,5 раза по сравнению с обсемененно-стью моркови при закладке на хранение.

Рисунок 14 - Усовершенствованная аппаратурно-технологическая схема хранения моркови с обработкой ЭМП КНЧ

1 - Оросительная система,

2 - Охлаждаемое складское помещение,

3 - Электроактиватор,

4 - Насос, 5 - Бак для охлажденной воды.

6 - Охлаждающие батареи

гидроорошением

1 - Приемный бункер с загрузочным транспортером,

2 - Электроактиватор,

3 - Моечная установка,

4 - Сушильная установка.

5 - Контейнер для хранения .моркови,

6 - Установка для обработки ЭМП КНЧ

Рисунок 13

- Усовершенствованная аппаратурно-технологическая схема хранения моркови с электроактивированной водой

5. Выявлена количественная зависимость содержания витамина С, поли-фенольных веществ, эфирных масел и активности окислительных ферментов корнеплодов моркови от способов и режимов хранения.

6. Получены новые сведения о составе эфирных масел моркови и их качественных и количественных изменениях при хранении. Установлена лучшая сохранность эфирных масел в течение 240 суток при хранении с периодическим гидроорошением ЭАВ и обработкой ЭМП КНЧ.

7. Выявлена корреляционная зависимость между активностью полифено-локсидазы, пероксидазы и изменением полифенольного комплекса моркови и содержанием эфирных масел при хранении корнеплодов моркови.

8. Усовершенствованы два способа хранения моркови в условиях Краснодарского края: с применением гидроорошения ЭАВ и обработки ЭМП КНЧ. Составлены аппаратурно-технологические схемы предлагаемых способов хранения.

9. Разработан комплект технической документации на усовершенствованные способы хранения корнеплодов моркови (ТУ 9164-008-02067862-2009, ТУ 9164-009-02067862-2009), проведена их опытно-промышленная апробация в условиях овощехранилищ предприятия ЗАО ПЗ «Колос», ст. Каневская Краснодарского края.

Ю.Экономический эффект от хранения одной тонны моркови усовершенствованными способами составил от 10,3 до 10,6 тыс.руб.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Обломий Р.Н. Периодическое гидроорошение - как экологически чистый способ хранения овощей / Р.Н. Обломий, M.IO. Гончаренко, Э.А. Исагулян V Матер. 10-й межд. конф. «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств». - Барнаул: Изд-во АлгГТУ, 2007. - С. 109-110.

2. Обломий Р.Н. Изменение активиости ферментов при хранении моркови / Р.Н. Обломий, Т.А. Джуи, Э.А. Исагулян // Сб. матер. V Межд. науч.-практич. конф. «Торгово-экономические проблемы регионального бизнес - пространства». - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. -Т. 2. -С. 139-140.

3. Обломий Р.Н. Храпение моркови в условиях Краснодарского края / Р.Н. Обломий, Э.А. Исагулян // Сб. IX Всерос. науч.-практич. конф. «Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов», Майкоп: МГТУ, 2007. - С. 100-101.

4. Обломий Р.Н. Изменение микрофлоры корнеплодов моркови при различных режимах хранения / Р.Н. Обломий, Т.А. Джум, Э.А. Исагулян // Сб. VIII всерос. конф. мол. ученых с межд. учасг. «Пищевые технологии», - Казань: Изд-во «Отечество», 2007. - С. 358.

5. Обломий Р.Н. Оценка качества сортов моркови, районированной в Краснодарском крае / Р.Н. Обломий, Э.А. Исагулян // Сб. матер. 11-й межд. науч.-пракг. конф. «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств».- Барнаул: Изд-вом АлтГТУ, 2008.-С. 323-324.

6. Обломий Р.Н. Ферменты моркови / Р.Н. Обломий, Э.А. Исагулян // Сборн. стат. межд. науч.-практ. конф. «Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 20082012 гг.». - Пенза: Изд-во АНОО «Приволжский Дом знаний», 2008. - С. 75-76.

7. Обломий Р.Н. Кратковременное хранение моркови в условиях Краснодарского края / Р.Н. Обломий, Э.А. Исагулян // Сб. труд. Ill науч.-практ. конф. «Качество продукции, технологий и образования». - Магнитогорск: Изд-во МГТУ им. Г.И. Носова, 2008. - С. 29-30.

8. Обломий Р.Н. Обоснование относительной влажности воздуха при хранении моркови / Р.Н. Обломий, Э.А. Исагулягг//Труды V межд. науч.-пракг. конф. «Пища, экология, качество». - Новосибирск: Изд-во ГНУ СибНИПТИП СО РОссельхозакадемия, 2008. - С. 81-82.

9. Обломий Р.Н. Химический состав моркови, районированной в Краснодарском крае / Р.Н. Обломий, Э.А. Исагулян // Сб. тез. докл. IX меж. прак. конф. молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии». - Казань: Изд-во «Отечество», 2008. - С. 364.

10.Обломий Р.Н. Влияние испарения влаги на сохранность моркови / Р.Н. Обломий, Э.А. Исагулян // Сб. статей II межд. науч.-практ. конф. «Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: Достижения, проблемы, перспективы». - Пенза: Изд-во АНОО «Приволжский Дом знаний», 2008. - С. 74-75.

11 .Обломий Р.Н. Влияние частоты орошения на рост плесеней при хранении моркови / Р.Н. Обломий, Э.А. Исагулян /I Сб. стат. Ill межд. науч.-пракг. конф. «Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: Достижения, проблемы, перспект ивы». - Пенза: Изд-во АНОО «Приволжский Дом знаний», 2009. - С. 83-84.

12.0бломий Р.Н. Влияние испарения влаги на сохранность моркови / Р.Н. Обломий, Э.А. Исагулян // Известия вузов. Пищевая технология, 2010. - № 4. - С. 121.

13.Обломий Р.Н. Динамика изменения оксикоричных кислот моркови при хранении / Р.Н. Обломий, Э.А. Исагулян//Известия вузов. Пищевая технология, 2010. 5-6. -С. 13-14.

Н.Обломий Р.Н. Изменение эфирных масел корнеплодов моркови в процессе хранения/ Р.Н. Обломий, Э.А. Исагулян, Е.В. Барашкина// Сб. тез. докл., XI Международная конференция молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии», часть 2. - Казань: Изд-во «Отечество», 2010. - С. 119.

15.Обломий Р.Н. Изменение эфирных масел корнеплодов моркови при хранении / Р.Н. Обломий, Э.А. Исагулян, Е.В. Барашкина // Известия вузов. Пищевая технология, 20 П.-№2-3.-С. 123-124.

16.Патент РФ па изобретение № 2400964. Способ хранения моркови / Р.Н. Обломий, Э.А. Исагулян, Т.В. Мгебришвили. Заявлено № 2008152473/12 от 29.12.2008; опубл. 10.10.2010.

Подписано в печать 11.11.2011. Печать трафаретная. Формат 60x84 '/|6. Усл. печ. л. 1,35. Тираж 100 экз. Заказ № 564. Отпечатано в ООО «Издательский Дом-Юг» 350072, г. Краснодар, ул. Московская 2, корп. «В», оф. В-120, тел. 8-918-41-50-571

e-mail: olfomcnko@yandex.ru Сайт: http://id-yug.narod2.ru

61 12-5/1273

ФГБОУ ВПО КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ОБЛОМИЙ Роман Николаевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ ХРАНЕНИЯ МОРКОВИ В УСЛОВИЯХ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

05.18.01 - Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: канд. техн. наук, доцент Барашкина Е.В.

Краснодар, 2011

Содержание

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

1 Аналитический обзор патентно-информационной литературы..................5

1.1 Ботаническая характеристика и сортотипы моркови....................................5

1.2 Химический состав моркови..............................................................................................8

1.3 Факторы, влияющие на химический состав моркови..................................24

1.4 Характеристика способов хранения моркови......................................................30

1.5 Задачи исследований..................................................................................................................39

2 Объекты и методы исследования............................................................................................41

2.1 Объекты исследования............................................................................................................41

2.2 Методы исследований..............................................................................................................43

2.3 Методики анализа качества сырья................................................................................48

2.4 Статистическая обработка результатов......................................................................51

2.5 Математическая обработка результатов..................................................................52

3 Экспериментальная часть..............................................................................................................62

3.1 Оценка качества сортов моркови районированных в Краснодарском крае............................................................................................................................62

3.2 Выбор и обоснование способов хранения моркови......................................66

3.3 Исследование химического состава и товарных показателей качества корнеплодов моркови в зависимости от способа обработки при хранении..............................................................................................................................................72

3.4 Изменение содержания свободной и связанной воды в процессе хранения корнеплодов моркови................................................................................................76

3.5 Изменение содержания Сахаров в процессе хранения корнеплодов моркови........................................................................................................................78

3.6 Изменение содержания пектиновых веществ при хранении моркови............................................................................................................................................................81

3.7 Изменение содержания витамина С и (3-каротина в процессе хранения моркови..................................................................................................................................82

3.8 Изменение активности ферментов при хранении моркови.......... 83

3.9 Изменение эфирных масел корнеплодов моркови в процессе хранения......................................................................... 37

3.10 Динамика изменения оксикоричных кислот при хранении моркови............................................................................ 93

4 Совершенствование способов хранения моркови.......................... 97

5 Расчет экономической эффективности применяемых способов хранения моркови................................................................. Ю1

Выводы................................................................................................................................................203

Список источников литературы..................................................... Ю5

Приложения.....................................................................

Введение

В настоящее время важнейшей задачей перерабатывающей промышленности РФ является сохранение в межсезонный период товарного качества и пищевой ценности продукции Российских сельхозпроизводителей.

Морковь принадлежит к основным овощным культурам, имеет важное значение в питании благодаря богатому химическому составу, включающему углеводы, минеральные вещества и витамины. Особая ценность ее состоит в высоком содержании каротина.

В Краснодарском крае ежегодно выращивается около 23 тыс. тонн моркови, при этом две трети от полученного урожая закладывается на длительное хранение. Морковь имеет невысокую лежкость, к тому же в Краснодарском крае из-за теплых зим и плохого промораживания почвы в зимнее время наблюдается высокая заболеваемость корнеплодов различными фитопатологическими болезнями, поэтому от 10 до 30 % урожая, заложенного на хранение, подвергается порче из-за роста микрофлоры и образования гнили.

Весомый вклад в научное обоснование и развитие технологии хранения сельскохозяйственной продукции внесли известные ученые Скорикова Ю.Г., Скрипников Ю.Г., Широков Е.П., Метлицкий Л.В., Фельдман А.Л., Сокол П.Ф., Исагулян Э.А., Филиппов Ю.В., Бородин И.Ф. и другие.

Известные способы хранения - буртовое, с активной вентиляцией, с искусственным охлаждением, в полиэтиленовых мешках и пескование не позволяют сохранять качество корнеплодов моркови более шести месяцев. Способы хранения с применением консервантов и антисептиков являются дорогостоящими и сложными, связаны с большими затратами труда и отрицательно сказываются на здоровье потребителя. В связи с этим, актуальным является совершенствование способов хранения моркови в условиях Краснодарского края.

1 Аналитический обзор патентно-информационной литературы

1.1 Ботаническая характеристика и сортотипы моркови

Морковь - двулетнее растение. В первый год жизни после посева семян вырастает мясистый корнеплод, употребляемый в пишу, на второй год формируются семенники. У моркови, как и у других корнеплодов, различают части: головку, несущую листья, почки и сохраняющую следы отмерших листьев; среднюю часть - шейку; хвостовую часть - корнеплод [93].

На поперечном разрезе у корнеплодов выделяются две части: толстый слой коры мякоти (флоэма) и сердцевина (ксилема, древесина). Кора (флоэма) имеет внешнюю часть (покровную ткань корнеплода) среднюю и внутреннюю, граничащую с древесиной (ксилемой). Эти части флоэмы существенно различаются по внешнему виду и химическому составу [3].

Лучшим качеством обладает морковь, у которой процент коры больше, а сердцевины меньше. Даже у хорошо окрашенной моркови сердцевина по качеству ниже мякоти. Она содержит меньше каротина, сахара, сухого вещества, а запах и вкус менее приятны. Отношение коры к сердцевине у отдельных корнеплодов одного и того же сорта может колебаться в более широких пределах, чем в среднем у различных сортов. Существует положительная пропорция между удельной массой корнеплода и отношением коры к сердцевине, причем корнеплоды с высокой удельной массой и высоким отношением коры к сердцевине содержат также больший процент каротина и сахара, в том числе сахарозы [5, 7].

Интенсивность наружной окраски корнеплода не служит показателем содержания каротина в нем. Окраска внутренних тканей существенно отличается от окраски наружных. Цвет покровной ткани часто бледнеет в результате присутствия воздуха в тканях корнеплода [12].

Корнеплоды моркови не имеют прочных покровных тканей, слабый эпидермис легко повреждается, и даже незначительные механические

повреждения приводят к заболеваниям их, что снижает качество продукции и делает непригодной ее к употреблению [5, 10].

В зависимости от длины корнеплодов сорта моркови подразделяют на каротели (5-8 см), полудлинные (10-20 см) и длинные (более 20 см). К ним относят следующие сортотипы и сорта: каротели - сортотипы Каротель: Парижская каротель; полудлинные сортотипы Шантане: Шантане 2461, Сквирская, Несравненная, Московская зимняя А-515, Витаминная, Хибинская; Нантская: сорта Нантская 4, Нантская 14, Харьковская, Грибовская, Лосиноостровская 13; Геранда, Геранда 129; длинные - Валерия, Валерия 5, Сибирская красная [18, 60].

Морковь европейская белая - ткани корнеплодов не содержат пигментов кроме хлорофилла в гипокотиле. Не имеет промышленного значения, по морфологическим и биологическим признакам не выделяется как исходный материал для селекции.

Морковь европейская желтая (ксанто-фиолетовая). Кора и сердцевина желтые, содержит ксантофилл и следы каротина.

Морковь европейская фиолетовая (антоциановая) - кора фиолетовая, сердцевина желто-оранжевая. Нидерландский сорт Purple Winter может быть использован в качестве естественного пищевого красителя.

Морковь европейская оранжевая (каротиновая) - кора оранжевая, сердцевина оранжевая или желтая, наиболее распространенная во всех странах разновидность моркови благодаря содержанию каротина.

По форме и размеру корнеплодов выделены 3 группы сортотипов: коническая, цилиндрическая и овальная.

Группа сортотипов коническая объединяет многие сорта нашей страны и зарубежных стран.

Сортотип Амагер - корнеплоды длинные (18-22 см), толстые (d 3,5 — 5,0 см и более), слабо сбежистые, тупоконечные или слегка заостренные. Входят сорта Amager, Flakke. Они обладают генами, контролирующими интенсивный рост корнеплода в длину и ширину.

6

Сортотип Валерия - корнеплоды длинные (18 - 22 см), относительно тонкие (d 2,5 - 3 см), сбежистые книзу, заостренные. Относят - Валерия 5, St. Valery, Imperator различных селекционных марок и разного географического происхождения.

Сортотип Геранда - корнеплоды короткие (длина 8- 10 см), толстые (d 4

- 8 см) тупоконечные или заостренные. Сорта этого типа обладают генами, контролирующими интенсивный рост корнеплода по диаметру.

Сортотип Шантенэ - корнеплоды средней длины (12-15 см), толстые (d 4 - 6 см), слабо сбежистые, тупоконечные или заостренные. К сортотипу относят морковь из разных стран.

Группа сортотипов цилиндрическая объединяет сорта многих селекционных марок и нашей страны и зарубежных стран.

Сортотип Амстердамская - корнеплоды короткие и средней длины (10 -15 см), относительно тонкие (d 2 - 2,5 см), тупоконечные. Отличительной особенностью данного сортотипа является небольшая розетка листьев, узколанцетные сегментики листа.

Сортотип Бурликумер - корнеплоды длинные (20 - 25 см), диаметром 3

- 5 см, слабо сбежистые, тупоконечные или слегка заостренные. Сорта этого типа используют для переработки на детское питание, для приготовления соков.

Сортотип Нантская - корнеплоды средней длины (12 - 15 см), средней толщины (d 2,5 - 4,5 см), слабо сбежистые, тупоконечные или слегка заостренные. В странах Западной Европы сорта типа Нантская используют для промышленной переработки (детское питание, приготовление соков, консервирование).

Группа сортотипов овальная немногочисленна и не имеет широкого распространения в странах Европы.

Сортотип Грело - корнеплоды округлые, длиной и диаметром 3 - 4 см.

Сортотип Каротель - корнеплоды элиптические (длиной 6 - 8 см, d 4 - 7 см) иногда слабо сбежистые [2, 8].

1.2 Химический состав моркови

Морковь - ценная овощная культура, содержит в среднем 9 % углеводов, до 1 % азотистых веществ, витамины. Так содержанию активного провитамина ((3-каротин) морковь - самая ценная овощная культура [2, 6]. Таблица 1 - Содержание основных пищевых веществ и энергетическая

ценность моркови

Наименование показателя Содержание вещества, г/100 г

Вода 89,0

Белки 1,2

Жиры од

Углеводы 9,0

Клетчатка 0,7

Минеральные вещества, мг

Натрий 8,0

Калий 0,14

Кальций 23,0

Витамины, мг

3-каротин 9,0

Тиамин 0,06

Рибофлавин 0,07

Никотиновая кислота 1,0

Аскорбиновая кислота 5,0

Энергетическая ценность

Ккал 33

кДж 138

1.2.1 Углеводы

Преобладающие компоненты сухого вещества моркови (80 %) -углеводы. Они представлены следующими группами: глюкозой, фруктозой и сахарозой; полисахаридами: крахмалом, клетчаткой, гемицеллюлозами, пектиновыми веществами. Сахара - важнейшие энергетические и вкусовые вещества многих видов плодов и овощей [2, 76].

В корнеплодах моркови содержится 3 - 7,5 % сахароза и фруктоза, 0,3 -0,4 % маннита и 1,5 - 6,6 % крахмала. Фруктоза составляет примерно половину от суммы редуцирующих Сахаров [32].

Сладкий вкус смягчают органические кислоты, дубильные вещества, маскируют - эфирные масла и гликозиды.

При хранении корнеплодов сахара разрушаются на дыхание, и количество их уменьшается, а за счет гидролиза крахмала, пектиновых веществ, гемицеллюлоз, полифенолов и других содержание сахара возрастает. В хранящейся продукции динамика изменения Сахаров будет зависеть от преобладания расхода на дыхание или гидролиза полисахаридов. Кроме того, возможно относительное увеличение Сахаров за счет испарения воды и концентрации сухого вещества [2, 34].

Крахмал - является запасным питательным веществом, откладывается в цитоплазме паренхимных клеток в амилопластах.

Корнеплоды отличаются низким содержанием крахмала (1-2 %). Крахмальные зерна моркови мелкие. При хранении моркови крахмал распадается до более простых Сахаров, что приводит к его исчезновению в зрелых плодах. За счет этого корнеплоды становятся более сладкими, что положительно влияет на их потребительские свойства [76].

Клетчатка относится к неусваиваемым полисахаридам второго порядка. Однако это балластное вещество необходимо организму человека, так как усиливает перистальтику кишечника, способствует выведению из организма некоторых вредных веществ, в том числе и холестерина. В растительной клетке находится в стенках. Больше всего ее в покровных тканях. Играет защитную роль, создавая механический барьер против различных повреждений, выполняет опорную функцию [32, 45, 52].

Морковь относится к корнеплодам с низким (0,5 - 0,8 %) содержанием клетчатки.

Гемицеллюлозы подразделяются на гексозаны и пентозаны.

Гексозаны усваиваются организмом, образуются при гидролизе гексоз, которые участвуют в процессе дыхания и придают сладкий вкус овощам.

Пентозаны - неусваиваемые балластные вещества, распадающиеся до пентоз, которые принимают участие в синтезе нуклеиновых кислот. Сладким вкусом не обладают [21].

Гемицеллюлозы и клетчатка содержатся в клеточных стенах клетки и в покровных тканях служат не только строительным материалом, но и запасным веществом.

При хранении подвергаются гидролизу до простых Сахаров. Гемицеллюлозы представляют более подвижную форму углеводов, чем клетчатка.

Маннит и сорбит - многоатомные спирты, которые в процессах превращений углеводов заменяют моносахариды и крахмал.

Пектиновые вещества - это высокомолекулярные соединения углеводородной природы. По химической природе подразделяются на протопектин, пектин и пектовую кислоту [53, 54].

Протопектин - комплексы полимеров пектина, в которых остатки пектина связаны между собой через ионы Са, М^ и «фосфорно-кислые» мостики с целлюлозой и гемицеллюлозами. При гидролизе протопектина под действием ферментов или кипячения образуются пектин, целлюлоза и гемицеллюлозы (арабан) [2, 12, 34].

Протопектин локализуется в клеточных стенках вместе с целлюлозой и арабаном, а также в срединных пластинках. Гидролиз протопектина приводит к тому, что стенки клеток становятся более тонкими, а средняя пластинка может не только стать тоньше, но даже исчезнуть, что приводит к размягчению тканей.

Следствием утончения клеточных стенок является исчезновение грубой, жесткой консистенции овощей, они лучше разжевываются, поэтому кажутся более сочными и вкусными. Отрицательными последствиями этого является уменьшение механической устойчивости тканей к неблагоприятным внешним воздействиям (микроорганизмам, травмированию).

Протопектин не растворим в воде, придает тканям твердость. Имеет те же функции, что и клетчатка.

Пектин - это полимер, состоящий из остатков метилового эфира, полигалактуроновой (пектовой) кислоты, которые соединены через кислородный мостик.

Полигалактуроновое ядро пектина, состоящее из многих остатков молекул галактуроновой кислоты, может быть полностью метаксилировано, то есть в карбоксильной группе группа - ОН заменена на группу 0-СН3 [2, 7, 15].

Пектин обладает желирующей способностью. Желирующая способность пектина зависит от концентрации Сахаров, кислот, рН среды.

Пектины овощей имеют слабую желирующую способность.

Пектин может подвергаться ферментативному или щелочному расщеплению до пектовой кислоты и метилового спирта.

Пектовая кислота - это полигалактурованая кислота, 0-СН3 группы в которой отсутствуют. При глубоком распаде пектовой кислоты может образоваться галактуроновая и уксусная кислоты, сахара [21, 34].

Содержание пектиновых веществ в моркови максимально.

Пектиновые вещества играют важную роль в формировании потребительских свойств и лежкоспособности овощей. Способы адсорбировать экзо - и эндогенные токсины, тяжелые и радиоактивные металлы, поэтому обладают детоксикоционными и радиопротекторными свойствами.

Протопектин придает плодам и овощам твердость, а пектин и пектовая кислота повышают вязкость клеточного слоя.

При дозревании овощей наблюдается преимущественно гидролиз протопектина до пектина, при перезревании - пектина до пектовой кислоты.

При отмирании растительных тканей наблюдается глубокий распад пектовой кислоты до галоктуроновой, уксусной кислоты и других веществ. Объем гидролитического распада пектиновых вещест�