автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.06, диссертация на тему:Совершенствование технологии послеуборочной обработки свежеубранных плодов кориандра

rio О" - 8

Кубанский государственный технологический университет

На правах рукописи

Бажина Татьяна Петровна

Совершенствование технологии послеуборочной обработки свежеубранных плодов кориандра

Специальность 05.18.06 - Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар 1995

Работа выложена е Кубанская государственном технологическом университете.

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор С.Ю. Ксандопуло

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор кафедры биохимии и микробиологии, заслуженный деятель науки и техники РФ В.Г.Щербаков.. Директор Шарм-Клео Косметих, к.т.н. Н.Г.Ермольева

Ведущая организация: СКФ ВНИИЖ.

Защита диссертации состоится "23" иая 1995 года в 13м час. н; заседании диссертационного совета Д 063.40.01 по рассмотрению дассертацш на соискание ученой степени кандидата технических наук при Кубанскоь государственном технологическом университете по адресу 350072, г. Краснодар, ул.Московская, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан " 20 " арпеля 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теиы. Проблема сохранения свежеубранных плодов кориандра до технологической переработки является исключительно сложной из-за высокой активности протекающих в них химических и биохимических процессов. Решение проблемы существенно затрудняется из-за разнокачественности заготавливаемых плодов, обусловленной их бкологаческими особенностями и технологией уборки. В связи с этим, разработка эффективной технологии послеуборочной обработки плодов кориандра является актуальной, но она невозможна без разработки способов оценки биохимической и технологической неоднородности плодов, к на этой основе создания методов формирования однородных по качеству партий (однородных групп) плодов.

Целью работы являлась разработка усовершенсгвованой технологии послеуборочной обработки плодов кориандра, базирующейся на учете и, оценке химических и биохимически процессов в однородных партиях свежеубранных плодов. „ -

Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

• поиск и обоснование наиболее информативных показателей качества свежеубранных плодов кориандра;

•• анализ формирования неоднородности партий плодов кориандра при послеуборочной обработке, обоснование числа однородных групп и выявление критерия для их разделения на однородные партии;

• исследование влияния герметичного хранения на фракции свежеубранных плодов кориандра;

• изучение влияния электромагнитного поля на качество свежеубранных плодов кориандра;

• разработка рекомендаций по усовершенствованию технологии послеуборочной обработки и хранения партий плодов разного качества, гарантирующей повышение выхода эфирного и жирного масел.

Научная новизна. На основании проведенных экспериментальных исследований разработаны рекомендации в области послеуборочной обработки свежеубранных плодов кориандра, повышающие эффективность использования эфироыасличного сырья. Для плодов кориандра установлено существование двух видов биохимической неоднородности: естественной и индуцированной. Естественная неоднородность обусловлена физиологическим состоянием плодов к комету уборки; индуцированная неоднородность плодов возникает при технологической обработке и изменяется в процессе хранения. Анализ биохимических и технологических показателей позволил сформировать более однородные партии плодов, разделяя их на классы: по естественной неоднородности на 2 класса (критерий разделения - эквивалентный диаметр плодов), по индуцированной - на 3 класса (критерий разделения -эфиромасличность плодов). ■ Выявлена возможность увеличения эфироыаслнчности фракций мелких и расколотых свежеубранных плодов в условиях герметичного хранения.

Экспериментально показано, что под действием электромагнитного, поля происходит увеличение массовой доли эфирного и жирного масел и повышение всхожести плодов.

Практическое значение. Разработаны рекомендации по технологии послеуборочной обработки свежеубранных плодов кориандра с учетом их биохимических и технологических особенностей. Предложены способы оценки неоднородности (разнокачесгаенностн) свежеубранных плодов кориандра. Разработаны рекомендации по разделению свежеубранных плодов кориандра на однородные группы.. Обоснован способ подготовки свежеубранных плодов кориандра к технологической переработке, патент РФ М> 2021335 5С 11 В/02 (15.10.94). Разработаны рекомендации по обработке свежеубранных плодов кориандра в переменном электромагнитном поле.

Реализация научно-технических решений. Подготовлены и утверждены технологические регламенты на технологию послеуборочной обработки плодов кориандра для УЭМЭК. Частичные внедрения разработанных рекомендаций позволила получить фактический экономический эффект 767

р/»г в ценах 1992 г.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на конференции молодых ученых НПО "Масложирпрои" (г. Ленинград. 1992 г.), на заседаниях научно-технического общества Усгь-Лабинсхого ЭМЭК (г. Усть-Лабинск, 1992, 1993, на расширенном заседании кафедры технологии ядаров КубГГУ (1994 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы, в том числе получен патент РФ № 2021335 5 С 11 В 9/02 (15.10.94).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, аналитического обзора, экспериментальной части, включающей методы исследования, обсуждения результатов, заключения и выводов, списка литературы, включающего 130 источников, в том числе 22 на иностранных языках.

Диссертационная работа изложена на 87 страницах машинописного текста, содержит 27 таблиц, б рисунков.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В качестве объектов исследования использовали плоды кориандра 30 промышленных и 15 селекционных партий сорта "Янтарь" урожая 1989-1993 гт., селекционные партии кориандра - в Крыловском (Краснодарский край) и Алполонскои (Ставропольский край) заготпунктах.

Определения вели в соответствии с действующими стандартами: отбор проб по ГОСТ 12036-85; влажность - по ГОСТ 10856-64; энергия прорастания и лабораторная всхожесть - по ГОСТ 12088-89;. интенсивность тепловыделений плодов - по модифицированному нами адиабатному методу. Массу 1000 плодов кориандра определяли с помощью специальных плат, содержание эфирного масла - методом паровой отгонки в приборе Кондрацкого, содержание жирного масла - по ГОСТ 10857-65; качественные характеристики эфирного масла - газожидкостной хроматографией; кислотное и перекисное числа жирного масла - титрованием мнсцеллы, получаемой на аппарате Ро5Б-Ье1 в нашей модификации. Активность липазы определяли по содержанию свободных жирных кислот, образовавшихся

под действием фермента в кислой среде. Активность (З-птюкозидазы - по содержанию ппокозы, образующейся под действием фермента.

Температура исследуемых плодов находилась в интервале 25±1 - 40±1 °С. Необходимая влажность достигалась путем подсушки плодов в тонком слое при температуре не более 35. °С. Затем влажность плодов в эксикаторах поддерживалась определенными концентрациями растворов КОН.

Герметичное хранение осуществляли на стендовой установке в условиях, обеспечивающих минимальное содержание Ог в межсеменном пространстве.

( Влияние электромагнитного лоля изучали на плодах, обработанных в переменном и постоянном электромагнитных полях различной напряженности,

Статистическую оценку выборки проводили по среднему значению и коэффициенту вариации, принятому нами за уровень неоднородности. По коэффициенту вариации судили о возможном изменении показателей в процессе технологических воздействий, по среднему значению оценивали наиболее вероятную величину исследуемого показателя, рассчитывали парные и частные коэффициенты корреляции.

Значимость коэффициентов корреляции оценивали по критерию Стъюдента для уровня значимости 0,05, что достаточно при исследованиях в технико-технологических исследованиях.

Задачу выделения групп, т.е. классификация объектов на максимальные однородные группы по выделенным или отдельным наиболее информативным показателям, решали методом кластерного анализа, позволяющим визуально оценить результаты группировки исследованных объектов на максимально однородные труппы по рассчитанным факторам или наиболее информативным в них показателям.

Результаты исследования, представленные графически, обрабатывались методом сплайн-интерполяции с использованием напряженных сплайнов 3-го порядка.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1. Поиск информативного показателя для характеристики свежеубрапных плодов кориандра

Биохимические свойства плодов кориандра оценивали по качеству ферментов - комплексному показателю, включающему в себя удельную активность липазы (Ал) и р-ппокозидазы (Абг), количество субстратов -массовая доля эфирного (ЭМ) и жирного (ЖМ) масел, количество продуктов реакции - кислотное число эфирного (Кч эы) и жирного (Кч жм) масел, а также по традиционному показателю жизнедеятельности семян - их всхожести (Вп).

Анализ полученных статистических характеристик изученных показателей свидетельствует о широком диапазоне варьирования свойств плодов (табл.1).

Таблица 1

Статистические характеристики показателей _свежеубранных плодов кориандра___

Показатели Статистические характеристики плодов

семенных-• технологических

среднее значение, X коэффициент вариации, V среднее значение, X коэффициент вариации, V

Вп,% 68,2 38,4 46.4 52,6

А.103; икмот» Стм 8,0 60,3 14,0 932

мг мин

Абг 103, мхмопъппокозы 17,0 29.3 34,6 73,4

Г ИНН

ЭМ,% 1,7 ■ 18,4 1,6 - 59,6

ЖМ,% 18,9 . 9,1 . 192 12,7

Кч эм, мг КОН 0,5 40,5 1.1 86.7

Кч жм, мг КОН 3.0 14,8 7,4 34,7

Высокие коэффициенты вариации, принятые нами как характеристика неоднородности плодов, отмечены для всех изученных показателей исследуемых партий плодов. Обращает на себя внимание значительное увеличение неоднородности -плодов по показателям Абг, ЭМ для

технологических партий по сравнению с семенными, что дает основание

предполагать возможность значительного изменения качества плодов при наложении технологических воздействий.

Проведенный статистический анализ парных и частных коэффициентов по числу значимых связей и иттерированной силе не дает возможность однозначно выделить наиболее информативный фактор. Дальнейшую оценку информативности проводили методом факторного анализа, позволяющего сформировать фактор, наиболее тесно связанный с изучаемыми показателями линейной зависимостью.

Биохимические свойства плодов кориандра могут быть описаны одним фактором с уровней достоверности 95,7% для плодов семенного и 93,6 %для технологического назначения (табл. 2).

Таблица 2

Общности и факторные нагрузки изучаемых показателей _плодов кориандра_._

Показатели Семенной Технологический

общность | фактор 1 общность ( (Ьактор I

Всхожесть плодов 0,899 0,948 0,908 0,953

Активность ферментов:

шшгзы 0,984 -0,992 0,764 -0,874

р-гдвэкозидазы 0,979 -0,989 0,972 -0,986

Массовая доля

эфирного каспа 0,959 0,979 0,946 •0,973

жирного каспа 0,980 0,990 0,981 0,990

Кислотное число

эфирного масла 0,919 -0,959 0,913 -0,956

жирного масла 0,897 -0,947 0,873 0,934

Выполненные исследования позволяют заключить, что по общности и факторным нагрузкам наибольшей информативностью отличаются Абг, Ал и ЖМ для плодов кориандра семенного назначения, а для плодов кориандра технологического назначения наибольшую информативность имеют ЖМ, ЭМ и Абг. В то же время проведенные исследования не позволили выявить только одни показатель, характеризующий стежеубранные плоды кориандра семенного и технологического назначения. Как показали полученные данные, характеристика партий семенного кориандра должна быть дополнена технологическими показателями, а характеристика партий плодов кориандра технологического назначения - биохимическими.

2. Биохимическая неоднородность плодов кориандра, ее формирование при созревании и послеуборочной обработео

Биохимическая неоднородность семян - одно из проявлений их разнокачественное™, обусловленной внешними и внутренними факторами, влияющими на формирование семян при созревании на растении. Биохимическая неоднородность, обусловленная материнской разнокачественностью семян, условно названа естественной.

Анализ формирования естественной биохимической неоднородности созревающих плодов кориандра на растении (буреющих - 1-10 сут., созревающих 11-17 сут. после цветения) и дозревающих в валках при укосе (буреющих - 1-5 сут., созревающих -5-7 сут. после укоса) показывает, что с увеличением продолжительности созревания плодов их неоднородность по ряду показателей уменьшается. Наибольшая неоднородность присуща плодам кориандра, созревающим на растении - буреющим (1-10 сут.после цветения) (табл. 3).

Таблица 3

Неоднородность плодов кориандра, созревающих на растении и дозревающих после уборки в валках_

Показатели плодов кориандра Созревающие на растении Дозревающие в валках при уборке

буреющие созревающие буреющие созревающие

Массовая доля,% на абс.сух.в-Ео:

эфирных масел X 2,01 1,98 2,09 2,11

V 0,П 0,47 0,13 0,09

лппалоола X 61,92 65,21 66,15 67,07

V 5,69 5,02 5,51 4,92

жирного масла X 21,03 21,62 21,93 22,9!"

V 1,81 1,98 1.54 0,16

Кч жирного наела, X 3,80 3,40 •2,99 2,80

мгКОН V 1.72 1,15 0,71 0.31 ч

В схожесть,% X 96 98 99 99

У 3.00 2,22 2,09 1,69

Таким образом, для плодов кориандра выявлены те же закономерносп! формирования естественной биохимической неоднородности, каз< и для масличных семян. После отделения плодов от материнского растения и проведения ряда технологических операций биохимические и технологические свойства плодов кориандра и их неоднородность изменяются (табл. 4).

Таблица 4

Неоднородность плодов кориандра, дозревающих после уборки и обмолота при хранении

Вид технологического воздействия ЭМ, % жм,% К« жм,мг КОН Всхожесть,%

X | V X V X | V X V

Хранение, суг. 1 = 20 °С, = 9,5 %

0 2,19 0,15 19,40 3,7 3,00 1,13 97 3,09

30 2,20 024 19,71 2,9 2,81 1,00 97 2,16

60 227 0,18 20,15 2,4 2,69 0,42 99 1,09

90 2,19 0,04 20,18 2,6 2,60 0,35 99 1,09

1=35°С,\У= 14,1%

0 2,19 0,15 19,40 3,00 1,13 1.13 97 3.09

30 221 0,68 19,62 2,84 1,18 1,18 98 3,40

60 223 1,01 19,00 3,18 221 221 98 3,92

90 2,16 1,93 19,09 3,95 2,93 2,93 99 4,10

Дозревающие в складах с активным вентилированием

2,09 0,02 17,70 024 2,01 024 99,0 Л 1,70

Дозревающие в складах без активного вентилирования и

1,92 0,03 16,40 0,35 2,43 0,41 97,0 Л 2,20

Сугика в лабораторных условиях (время <Ю мин.) при температуре, °С

Исходные плоды 2,18 0,16 19,40 0,15 4,05 0,02 97 3,09

70 221 024 19,97 025 4,08 0,06 98 4,15

90 229 0,38 20,33 021 3,69 0,14 97 3,98

110 2,19 0,71 19,56 022 3,42 024 99 4,62

130 2,09 "0,83 19,87 0 25 3,74 0,19 96 4,62

Так, в процессе хранения плодов с влажностью ниже критической

происходит не только увеличение содержания эфирного и жирного масел, но

и снижается естественная неоднородность плодов, однако не исчезает совсем.

В то же время хранение плодов кориандра в неблагоприятных условиях приводит к существенному увеличению их неоднородности, которую как н для масличных семян следует назвать индуцированной.

Индуцированная неоднородность масличных семян формируется в результате неблагоприятных условий, а также под влиянием различных технологических воздействий на свежеубранные семена. Формирование индуцированной неоднородности плодов кориандра показана в табл. 4.

Как следует из данных табл. 4 вид технологического воздействия на свежеубранные плоды существенно сказывается на уровне индуцированной неоднородности. Активное вентилирование снижает индуцированную неоднородность, тогда как сушка плодов увеличивает ее.

и

2.1. Разделение плодов кориандра па классы по естественной неоднородности

Кластерный анализ естественной биохимической неоднородности партий свежеубранных селекционных плодов кориандра показывает, что наиболее четко разделение массы Зшшэсъплодоз, %

79 73 67 61

0 3 5 ¡Ъхмвстъ плед». % ¡9

-171-

Алх10"

73 67 61

> ■ —

—^

плодов по уровню активности ферментов может быть достигнуто при разделении их на группы по активности р-ппокозидазн - Абг (рис.1 а, б).

Достоверная взаимосвязь

активности ферментов и величины всхожести плодов позволила выделить две группы, отличающиеся

по всхожести. Первая группа плодов РигЛ Распределила классов кладов имела низкую величину всхожести при высокой активности ферментов липазы и р-глюкозидгзы; вторая группа - высокую всхожесть и низкую активность ферментов.

Анализируя полученные данные, можно видеть, что разделение свежеубранных плодов по естественной биохимической неоднородности наиболее рационально проводить по величине их всхожести. Однако, из-за длительности определения всхожести практическое использование такого способа разделения неосуществимо.

Возможно разделение массы плодов кориандра на группы по естественной неоднородности, используя в качестве критерия средний эквивалентный диаметр плодов (рис. 2 а, б), определение которого в условиях прошводсгва вполне реально.

кориандра в пространстве показателей: (д)-активность липазы, всхожесть; (б)-активность р-ппокозидазы, всхожесть о - первый класс; 0 - второй класс.

Для оценки эффективности разделения плодов на два класса был проведен анализ . технологических показателей каждого класса плодов, и установлена их принадлежность к определенному классу. Полученные классы включают те же группы плодов, что и при разделении плодов по активности ферментов.

Разделение плодов кориандра на классы по естественной неоднородности, используя в качестве критерия эквивалентный диаметр, технически выполнимо в существующих условиях сырьевых отделов заводов. Согласно исследованиям Турышевой H.A. и Пелипекко Т.В. такое разделение приведет к существенному снижению неоднородности заготавливаемых партий плодов в пределах каждого класса по сравнению с исходным сырьем. Следует отметить, что плоды второго класса более однородны как по. биохимическим, тах и по технологическим характеристикам.

2.2. Разделение плодов кориандра на классы по индуцированной неоднородности

Задачу разделения партий эфиромаелнчного сырья по уровню индуцированной неоднородности решали в два этапа. На персом этапе классификацию проводили по биохимическим показателям, на втором - по технологическим. Возможность применения выделенного технологического показателя как критерия разделения плодов по индуцированной неоднородности определяли после расчета достоверности прогноза отнесения данной партии плодов к определенному классу. При ошибке прогноза менее 30 % точность классификации принимали удовлетворительной.

l£I

>1 ч

Z4 2,6 ?е 3,0 03

FVn2Pacrpq£¥rmEKiB3XB гсвдв ксиздавгрпрастегиэаетйф-одзэда^езфткгоыаго-зашшнзй да/нд © -Кчщкгоьшв-

заштнььйдеьЕр о -ггръйкгш; а -шгрейиш:

Всхожесть плодов, % 81

0 4 8

Всхожесть плода в, % 81 77 73 63 85 61

'6Ц

о " "

10 13 16 19 Лбг*10'3 Рис. ¡3 Распределение классов плодов кориандра в пространстве показателей: а • всхожесть плодов - активность липазы; б • всхожесть плодов -активность р-глкжозиддгы. о- 1 класс, 0-2 класс,"• 3 класс.

Индуцированную неоднородность оценивали • по активности липазы и р-пгакозидазы. Кластеризацию проводили в пространстве показателей: активность ферментов - всхожесть семян. Визуальная кластеризация выявила оптимальное деление массы плодов на 3 класса (рис. 3). Плоды кориандра, включенные в 1 класс имели низкую активность липазы, среднюю р-глюкозидазы и высохую всхожесть. Плода кориандра 2 класса имели активность липазы и Р-ппокозидазы,

изменяющуюся в широком диапазоне при средней всхожести семян. Наконец, плоды кориандра 3 класса имели высокую активность липазы и р-пхюкозидазы при пониженной всхожести семян.

Проведенная характеристика биохимической активности плодов кориандра позволила предположить, что для плодов 1-го класса возможны процессы послеуборочного дозревания, приводящие к улучшению их технологической ценности и накоплению в плодах эфирного и жирного масла, при создании необходимых условий их послеуборочного дозревания. В то же время для плодов 2-го и 3-го классов характерна предрасположенность к активному развитию гидролитических процессов под действием соответствующих ферментов, использующих в качестве субстратов эфирное и жирное масла. Поэтому для семян 2 и 3 классов необходимо при послеуборочной обработке и хранении создание условий, инактивирующих или исключающих активизацию гидролитического фермента такого как липаза.

В производственных условиях провести разделение семенной массы по всхожести и активности ферментов не представляется возможным. Это

ставит задачу по поиску и обоснованию технически приемлемого показателя, применяя который можно разделить плоды на выделенные группы.

Для решения этой задачи применяли' методы статистического исследования и факторного анализа широкого спектра технологических показателей.

Статистическая оценка корреляционных связей между показателями качества плодов кориандра по числу значимых корреляционных связей и итерированной силе - сумме коэффициентов корреляции - не дает возможности однозначно выделить обобщенный показатель, характеризующий комплекс исследованных свойств, хотя в первой приближения такими показателями мотуг быть ЭМ или Кч ЖМ.

Факторный анализ позволяет выделить фактор, описывающий более 60 % информации об объекте исследования, для которого эфиромасличность ЭМ плодов кориандра по общности и факторной нагрузке, является определяющей (табл. 5).

Таблица 5

Общности и факторные нагрузки для показателей качества плодов

кориандра

Показатели

Общность

Нагрузка фазсхора 1

0,808 -0,381 -0,420 -0,760 -0,693

0,653 0,145 0,177 0,577 0,480

Э.М., % 2.1 1,8 1,5 1,2 0,9 0,6

-0,9 0,1 1,1 2,1 Фактор 1 Рис. 4| Распредвлэниа классов плодов кориандра в пространстве показателей: эфиромасличность плодов - парвый- фактор, .о , 1 класс, 0 • 2 класс," • 3 класс

ЭМ ЖМ КЧэы Кчзкм Ичжм

Факторное шкалирование по первому фактору с учетом определяющего показателя эфиромасличности плодов позволяет выделить три класса плодов (рис. 4).

Учитывая тесную

взаимосвязь эфиромасличности ЭМ со всеми изученными показателями,

п о

следует предположить, что выделенные классы будут значительно отличаться и по такому показателю как Кч жирного масла.

Таким образом, плоды кориандра по индуцированной неоднородности могут быть разделены на 3 класса, причем гарантируется полное разделение по качеству: 1 класс ЭМ > 1,5%; 2 класс 0,9% < ЭМ< 1,5%; 3 класс ЭЬк 0,9%.

Можно полагать, что плоды кориандра 1 класса, которые характеризуются высоким биохимическим потенциалом способны дополнительно накапливать эфирное и жирное ыасла при послеуборочном дозревании в определенных условиях.

Плоды 2 и 3 класса характеризуются близким биохимическим потенциалом, что позволяет объединить эти два класса. Послеуборочное дозревание плодов этих классов должно обеспечивать стабилизацию их качества на уровне, достигнутом к моменту уборки. Уровень и характер биохимических процессов дает основание полагать маловероятным' дополнительное накопление запасных соединений в плодах кориандра 2-3 • классов при их послеуборочном дозревании в оптимальных условиях для этой группы плодов.

Таким образом, по эфиромасличности плоды кориандра могут быть разделены на 2 класса. Точность классификации плодов по биохимическим показателям и эфиромасличности - 85,7 %.

Разделение партий плодов кориандра по уровню естественной и индуцированной неоднородности по обоснованным критериям дает возможность выявить промышленные партии плодов, существенно отличающихся по характеру изменения качества' при послеуборочной обработке и .последующем хранении. Совершенствование технологии послеуборочной обработки плодов кориандра вели с учетом потенциально возможного развития процессов, происходящих при послеуборочном дозревании и хранении раздельно для каждой из выделенных групп сырья, "то учтено при последующих исследованиях.

3. Влияние технологических воздействий на биохимические и технологические показатели плодов кориандра '

Проведенные нами исследования позволили разделить партии плодов кориандра на следующие группы: 1) крупные и мелкие; 2) крупные делятся по ЭМ -1 класс ЭМ > 1,5 %; 2,3 класс ЭМ < 1,5 %. Кроме того, в группу мелких плодов входит фракция расколотых.

Учитывая различие химических и биохимических свойств плодов и возможность различного поведения выделенных групп плодов под влиянием условий послеуборочной обработки, исследование вели на плодах каждой из групп.

3.1. Хранение в герметичных условиях

Предыдущие исследования показали, что важнейшими факторами, влияющими на формирование технологической ценности плодов, кроме влажности и температуры, является состав межплодовой атмосферы.

Эффективность герметичного хранения, оцененная по интенсивности тепловыделений, содержанию эфирного масла и линалоола (увеличение содержания от 75,2 до 86,7 ыг/1000 шт), а также по качеству жирного масла -кислотному числу (снижение от 2,6 до 2,41 мг КОН), показывает, что для плодов крупной фракции целесообразно хранение в атмосфере воздуха, а для " мелкой фракции - герметичное хранение (табл. б).

Полученные данные показывают предпочтительность хранения мелкой фракции плодов кориандра в период их послеуборочного дозревания в герметичных условиях (увеличение содержания линалоола от 71,8 до 76,0 мг/1000 шт, снижение кислотного числа от 2,89 до 2,60 мг КОН по сравнению с плодами, хранившимися в среде воздуха). Анализируя результаты хранения расколотых плодов в среде атмосферного воздуха и в герметичных условиях, необходимо отметить, что интенсивность тепловыделений также уменьшается, но менее значительно по сравнению с целыми крупными и мелкими плодами. В расколотых плодах наблюдается уменьшение содержа-

Таблица 6

Изменение качественных показателей при хранении

плодов кориандра в герметичной и воздушной средах

1 Срок хранения, Интенсивность тепловыдеяепнй, мВт/кг Содержание эфирного масла, у: \ 1

I сут. воздух | герм. воздух | герм.

Крупные плодыЭМ> 1,5%

О 33 33 2,04 2,03

5 31 29 2,09 2,02

9 27 25 2,09 2.08

15 18 15 2,13 2,10

25 19 14 2,14 2,08

Крупные плоди ЭМ< 1,5%

0 32 32 1,37 1,37

5 27 25 1,38 1,40

9 23 20 1,40 1,44

15 21 16 139 1,49

25 18 12 1,35 1,48

Мелкяе плоды

0 30 30 1,76 1,77

5 25 23 1,37 1,92

9 21 19 1,97 1,95

15 19 17 1,81 1,39

25 17 13 1,79 1,90

Расколотые плоды

0 37 37 1,69 1,70

5 33 30 1,71 1,75

9 32 27 1,74 1,77

15 30 23 1,56 1,64

25 29 20 1,50 1,60

ния эфирного масла при некотором увеличении содержания линалоола.

Так как гернетичное хранение наиболее целесообразно для мелких и расколотых плодов, дальнейшие исследования проводили на этих группах плодов в условиях герметичного хранения при температуре 25 °С (табл. 7).

Наибольшее накопление эфирного масла отмечено у плодов, хранившихся с влажностью 13 % на 5-13-тые сутки хранения. Для этих же плодов оказалось более низким кислотное число в этот же период хранения.

Для расколотых плодов увеличение содержания эфирного масла было ниже, чем у мелких плодов.. Увеличение этого показателя наблюдали у плодов с влажностью 13 % на 5-13-тые сутки хранения.

Так как в производственных условиях отделить мелкие н расколотые плоды практически не удается, то следует рекомендовать хранение свежеуб-

Таблица 7

Изменение качественных показателей плодов кориандра, хранящихся з герметичных условиях

Срок хранения. Содержание эфирного масла, % при влажности пледов, %

сут. 9,0 | 13,3 | 14,5

Мелу в е плоди

О 1,82 1,82 1,82

2 1,89 1,86 1,81

5 1,91 1,89 1,83

9 1,94 1,95 1,88

13 1,96 1,98 1,89

15 1,94 1,97 1,91

Расколотые плоды

О 1,76 1,77 1,76

2 ' 1,75 1,79 1,73

5 1,78 1,80 1,77

7 1,80 1,79 1,75

9 1,82 1,83 1,71

13 1,83 1,84 1,72

15 1,80 1,83 1,73

рапных партий мелких и расколотых плодов с влажностью до 13 % совместно, создавая для них герметические условия. Продолжительность хранения от 5 до 13 сутс|к при температуре 25 °С.

Особенности изменения качества плодов позволили обосновать способ подготовки плодов свежеубранного кориандра к переработке, заключающийся во фракционировании общей массы (партии) свежеубранных плодов с влажностью до 13% на мелкие и расколотые плоды с последующим направлением на герметическое хранение фракции расколотых и мелких плодов в течение 2-6 сут. при температуре 25 »С и последующей переработкой. Для целых крупных плодов кориандра рационально активное вентилирование атмосферным воздухом до завершения плодами процессов послеуборочного дозревания (Ксэндопуло С.Ю., Мусгафаев С.К.). Получен патент РФ № 2021335 (15.10.94).

3.2. Электромагнитная обработка

свежеубранных плодов кориандра

Обработка магнитным полем в качестве фактора технологического воздействия оказывала влияние на процессы послеуборочного дозревания. Было установлено, что эффективность послеуборочной обработки зависит от

вида электромагнитного воздействия, напряженности электромагнитного поля и влажности плодов кориандра.

3.2.1. Выбор снда электромагнитного в(пдейсттта

В табл. 8 показано влияние постоянного и переменного электромагнитных, полей с напряженностью 400 кА/м для различных фракций плодов.

Увеличение содержания эфирного ыасла было отмечено у плодов кориандра всех фракций. Наибольший эффект накопления эфирного масла наблюдали у плодов 1-го класса с ЭМ > 1,5 % кА/м по сравнению с необработанными (контролем). Отноаггельное изменение эфиромасличности возрастало от 5,4 до 13,0 %. Отмечено также увеличение содержания жирного масла.

Таблица 8

Содержание эфирного и жирного масел в плодах кориандра различных групп,%, обработанных в переменном и постоянном '

электромагнитном поле напряженностью 400 кА/м

Срок Содержание Относительное Содержание Относительное

хранения ЭМ изменение ЭМ ЖМ изменение ЖМ

контроль (без контроль

обработки) постоян- перемен- (без постоян- перемен

ное ное обработки) ное ное

Крупные плоды ЭМ > 1,5СЛ

1 1,66 5,4 13,0 1625 6,4 7,9

8 1,70 5,3 9,4 1625 5.0 6,5

15 1,6? 3,6 11,8 17,05 4,8 5,9

30 1,72 12 4,7 16,72 3,8 32

Крупные плоды ЭМ < 1,5%

1 122 9,8 82 1622 3,4 3,9

8 138 5,8 6,5 16,44 3,0 2.8

15 1,49 4,0 4.7 16,49 2,9 2,5

30 1,37 0,7 3,6 16,54. 2'7 2,1

Мелкие плоды ЭМ > 1,5%

1 1,55 13,5 7,1 16,18 2,4 2,0

8 1,59 12,6 6,3 1625 2,0 1,4

15 1,61 9.3 5,6 16,48 2,1 1,0

30 1,58 5,7 1,9 . 16,64 1,5 0,8

Расколотые плоды

1 1,30 92 10.0 1628 2,6 2.8

8 1,39 7,9 9,5 16,30 22 2,4

15 (.33 5.3 7.0 1625 2.0 2.0

30 1,32 1,5 2,4 1627 1,7 12

' Для плодов сЭМ < 1,5 % эффект накопления эфирного масла немного ниже, причем наиболее значительный - в первый день обработки и затем он постепенно снижался после 8 суток хранения.

Во всех случаях мы наблюдали также увеличение всхожести семян, обработанных в электромагнитном поле (на 7. % больше у плодов, обработанных в постоянном, на 12%-у плодов, обработанных в переменном электромагнитном поле).

Можно полагать, основываясь на наших данных и литературных источниках, что под действием переменного электромагнитного поля происходят стрзтлурные изменения в цитоплазме клетки, приводящие к активации ферментных систем зародыша семян плодов кориандра, в результате которой увеличивается массовая доля эфирного масла и возрастает всхожесть семян.

3.2.2. Выбор напряженно ста электромагнитного поля Относительное изменение содержания эфирного масла в плодах кориандра, обработанных в переменном электромагнитном поле с • напряженностью от 350 до 750 кА/м, показано в табл. 9.

Для веет изученных фракций максимальный эффект накопления эфирного масла наблюдали у плодов, обработанных в переменном электромагнитном поле, при напряженности 650-750 кА/м. Обнаружено, что положительный эффект обработки снижается при хранении целых плодов более 8 суг. Для расколотых . плодов хранение после обработки нецелесообразно, так как при хранении этих фракций плодов более 8 суг, идет резкое снижение содержания в лих эфирного масла. Предположительно эффект электройагнитной обработки по увеличению эфиромаатичлости может быть объяснен возрастанием активности фермента р-гтокозидазы, активность, которой в наших исследованиях по обработке крупных целых плодов с ЭМ >1,5 % возрасла от 0,09 до 0,21 ыкмоль ппокоэы/г-мин. по сравнению с необработанными. По-видимому, при наложении электромагнитного поля происходит изменение конформации

Таблица 9

Изменение содержания эфирного масла в плодах кориандра различных групп, %, обработанных в переменном электромапшном поле_

Срок хранения после обработки, сут. Контроль (без обработки) Относительное изменение содержания эфирного масла при наложении переменного электромагнитного поля при иапряжеаности, кАУм

350 500 650 | 750

Крупные плоды ЭМ> 1,5%

1 1,65 12 15,8 17,6 18,8

8 1,88 0.5 6,4 9,1 172

15 1,82 3,8 6,6 ' 7,7 8,8

30 1,85 1,1 32 4,3 5,4

Коуппыг плоды ЭМ < 1,5%

1 1,35 22 7,4 16.3 18,5

8 1,39 1,4 6,5 15,8 17,9

!5 137 1,5 3,6 13,1 182

30 1,37 0,7 1,4 6,5 10,1

Мелкие плоды ЭМ > 1,5%

1 1,48 4,7 9,4 142 18,9

8 1,54 32 7,1 11.3 162

15 1,56 32 5,1 10,3 15,4

30 1,53 0,7 1,9 72 4,6

Расколотые плоды

1 !28 5.5 7,0 102 18,8

8 1,33 3,8 5,3 9,0 15,8

15 127 3.9 4,7 7,1 11,8

30 120 1,7 33 42 6,7

третичной структуры белка, что влечет за собой активацию фермента 0-глюкозндазы, ответственного за гидролиз пвокозидов, хотя высвобождение линалоола из связанного состояния с другими соединениями не менее вероятно.

Для семенного кориандра целесообразно проводить обработку в переменном электромагнитном поле с напряженностью 650-750 кА/м, так как кроме увеличения содержания эфирного масла происходит максимальное увеличение всхожести плодов, Наибольшее возрастание всхожести - в среднем на 13-14 % - мы наблюдали у плодов, обработанных в переменном электромагнитном поле напряженностью 750 кАУм (табл 10).

По существующей технолога и фракцию расколотых плодов рекомендуется перерабатывать сразу. Так как на практике фракцию мелких плодов не отделяют от расколотых, а перерабатывают вместе, н поэтому на

Таблица 10

Всхожесть плодов кориандра, обработанных в электромагнитном поле,%

Срок хранения Контроль Переменное Постоянное

после обработки, (без обработки) максимальное максимальное

сух. электромагнитное электромагнитное

поле, 750 кА/и поле, 750кАУм

1 57 70 65

8 59 72 68

13 60 74 70

основании проведенных исследований следует рекомендовать

электромагнитную обработку в племенном электромагнитном поле

напряженностью 750 кА/м для этих двух фракций в день переработки, тогда

как фракцию крупных плодов, обработанных в переменном

электромагнитном поле, можно хранить, но не более 8 суток.

4. Технологические решения

Проведенный комплекс исследований теоретически и экспериментально позволяет обосновать схему послеуборочной обработки сзежеубранных плодов кориандра (рис. 5), плодов по естественной и индуцированной неоднородности, что позволило сформировать однородные группы

на

переработку

Рис. 5 Предлагаемая схема обработки свежеубранных плодов кориандра

плодов, с последующей раздельной обработкой фракций крупных, мелких и расколотых плодов. Для фракций крупных плодов предусматривается активное вентилирование и электромагнитная обработка, для мелких и расколотых плодов рекомендуется временное герметичное хранение и электромагнитная обработка.

Выводы и рекомендации

Выполненный комплекс исследований, позволил экспериментально обосновать и разработать практические рекомендации по совершенствованию технологии послеуборочной обработки плодов кориандра с учетом биохимических особенностей .различных однородных партий (групп) свежеубранного сырья.

1. Наиболее полно плоды кориандра характеризуются по активности ферментов (липазы и Р-ппокозидазы), жиро- иэфиромасличносги.

2. Установлено для плодов кориандра, (как и для масличных семян), существование двух видов биохимической неоднородности; естественная обусловлена физиологическим состоянием плодов к моменту уборки; индуцированная неоднородность возникает при технологической обработке и изменяется в процессе хранения.Естественная неоднородность плодов уменьшается с увеличением продолжительности созревания семян. Индуцированная неоднородность увеличивается при тепловых воздействиях на плоды кориандра и уменьшается при активном вентилировании плодов и хранении в благоприятных условиях.

3. Кластерный анализ биохимических и технологических характеристик свеясеубранных плодов кориандра позволил разделить партии заготовляемого сырья на однородные классы по биохимическим и технологическим свойствам: по естественной неоднородности на два класса, используя в качестве критерия разделения средний эквивалентный диаметр плодов; по индуцированной неоднородности на 3 класса, /.ритерием для разделения которых является эфиромасличность плодов: I класс - ЭМ более 1,5 %; 2, 3 классы - ЭМ до 1,5 %.

4.Исследовано влияние условий герметичного хранения на послеуборочное дозревание различных фракций плодов. Установлена целесообразность хранения мелких и расколотых плодов в герметичных условиях. Обоснован способ подготовки плодов свежеубранного кориандра к переработке, на способ получено авторское свидетельство.

5. Установлена целесообразность обработки плодов кориандра в переменном электромагнитном поле с напряженностью 750 кА/м и последующего хранения крупных плодов до 8 суток и сработкой, для фракции мелких и расколотых плодов - в день обработки,

6. Экспериментально установлено, что обработка свежеубранных плодов кориандра в пдэеменноы электромагнитном поле и последующее хранение в течение 8 сух. увеличивает выход эфирного масла в среднем на 0,16-0,30 % при напряженности электромагнитного поля 650-750 АУи, жирного масла - на 0,9-1,71 % при напряженности поля 500-750 кА/м, всхожесть плодов возрастает на 13-14%.

7. Подготовлены и утверждены технические регламенты на технологию послеуборочной обработки плодов кориандра для УЭМЭК. Частичные внедрения разработанных рекомендаций позволи получить фактический экономический эффект 767 plr в ценах 1992 г.

Библиография по материалам диссертации

1. Ксандопуло С.Ю., Мустафаев С.К., Бажина Т.П. Подготовка свежеубранных плодов кориандра к переработке // Тезисы докл. "Новые исследования ученых и специалистов в области масло-жир.пром-сти",- Л.-1991.

2. Ксандопуло С.Ю., Мустафаев С.К., Бажина Т.П. Оценка технологических и биохимических свойств свежеубранных плодов кориандра / Изв.вузов. Пищевая техн-гия.-1993.- № 1-2.

3. Ксандопуло С.Ю., Мустафаев С.К., Бажина Т.П. Влияние электромагнитной обработки на качество плодов кориандра // Изв.вузов. Пищевая техн-гия,- 1993.-№ 1-2.

4. Патент РФ № 2021335 5 С И В 9/02 Способ подготовки свежеубранных плодов кориандра к переработке/ Ксандопуло С.Ю., Мусгафаев С.К., Кофанов А.И., Бажнна Т.П. (РФ), № 4786655/13; опубл. 15.10.94, Бюл, № 19.