Збереження якості плодів чорної смородини з післязбиральною обробкою речовинами антимікробної дії та в продуктах переробки

Размещено на http://allbest.ru

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Збереження якості плодів чорної смородини з післязбиральною обробкою речовинами антимікробної дії та в продуктах переробки

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

чорна смородина антимікробний зберігання

Актуальність теми. Джерело біологічно активних речовин - плоди чорної смородини користуються великим попитом. Проте період їх споживання та використання для переробки обмежений і навіть холодильне зберігання у модифікованому газовому середовищі не виключає мікробіологічних втрат продукції. Позбутися мікробного обсіменіння можна післязбиральною обробкою плодів речовинами антимікробної дії.

Сутність проблеми у підборі певних речовин із заданими властивостями для їх практичного застосування з метою збереження якості плодів.

Актуальною є розробка комплексної переробки плодів чорної смородини з використанням соку, вичавок та залученням осмотично зневоднених у цукровому сиропі шматочків яблук, вишень, черешень, абрикосів, аґрусу. Сприятливе співвідношення компонентів хімічного складу останніх створює можливість для виробництва желе чорносмородинового без додавання у сік пектину і одержання нових видів продуктів. Використання вичавок для приготування конфітюру розширює асортимент та сферу застосування консервів з чорної смородини.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження виконували протягом 2003-2006 рр. за тематичним планом кафедри технології зберігання і переробки продукції рослинництва Уманського державного аграрного університету «Розробити раціональну технологію тривалого зберігання свіжих яблук, плодів кісточкових і ягідних культур» (ДР №81096756) та «Розробка сучасних конкурентоспроможних технологій виробництва харчових продуктів рослинного походження» (ДР №0101 U004498).

Мета і задачі дослідження. Мета досліджень - розробка заходів збереження якості плодів чорної смородини з післязбиральною обробкою речовинами антимікробної дії та комплексна переробка плодів.

Для досягнення мети поставлено задачі:

– обґрунтувати застосування речовин антимікробної дії для післязбиральної обробки за дією на мікробне обсіменіння плодів;

– визначити товарні і якісні показники, фізичні та хімічні зміни в плодах під час зберігання без охолодження, в холодильнику та в модифікованому газовому середовищі (МГС);

– встановити вплив погодних умов та особливостей помологічного сорту на передзбиральне формування і збереженість хімічного складу плодів;

– оцінити плоди чорної смородини як сировину для виробництва желе чорносмородинового та вичавки з них - для виробництва конфітюру;

– провести порівняльну оцінку шматочків осмотично зневоднених яблук, вишень, черешень, абрикосів, агрусу для введення в желе;

– дослідити фізико-хімічні показники та вміст біологічно активних речовин у продуктах переробки.

Об'єкт дослідження - процес збереження якості плодів чорної смородини під час зберігання та в продуктах переробки.

Предмет досліджень - плоди чорної смородини, консервовані продукти.

Методи дослідження - фізичні, хімічні, мікробіологічні, статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. Обґрунтовано вплив способів зберігання на мікробне обсіменіння плодів чорної смородини залежно від післязбиральної обробки речовинами антимікробної дії.

За активною кислотністю (рН) та зміною кількості колонієутворювальних організмів (КУО) встановлено оптимальні концентрації розчинів сорбінової та лимонної кислот, бензоату натрію, етилового спирту для обробки плодів чорної смородини.

Доведено переваги застосування 0,5% розчину лимонної кислоти для збереженості плодів у сховищі без охолодження, холодильнику та МГС.

Вперше обґрунтовано додавання в желе осмотично зневоднених у цукровому сиропі шматочків яблук, вишень, черешень, абрикосів, аґрусу.

Вперше встановлено жирнокислотний склад олій плодів і вичавок чорної смородини та доцільність застосування останніх у виробництві конфітюру.

Практичне значення одержаних результатів. На основі результатів досліджень розроблено:

– технологічну інструкцію зі зберігання плодів чорної смородини в умовах модифікованого газового середовища з післязбиральною обробкою 0,5% розчином лимонної кислоти;

– технологічну інструкцію та технічні умови на виробництво «Желе чорносмородинове з яблуками» ТУ У 15.3-00493787-001: 2006; проект стандарту організації України (СОУ) «Желе чорносмородинове зі шматочками плодів та ягід»; технологічну інструкцію з виробництва конфітюру чорносмородинового з вичавок; технологічну інструкцію з виробництва рулету «Літній сюрприз» з начинкою з конфітюру чорносмородинового з вичавок (СОУ 15.8-34-00032744-001:2005).

Розроблено і впроваджено на Гайсинському консервному комбінаті (Вінницька обл.) та ТОВ «Солвей» (Київ) консерви «Желе чорносмородинове з яблуками» ТУ У 15.3-00493787-001:2006 (Патент № 12233), „Конфітюр чорносмородиновий з вичавок” (Патент № 16143). У ЗАТ «Уманьхліб» запроваджено «Конфітюр чорносмородиновий з вичавок» для виробництва рулету «Літній сюрприз», з випуску якої у проектну документацію ТОВ «Вітодар» (Київська обл.) включено технологічну лінію. У ВАТ «Вінніфрут» (Вінницька обл.) впроваджено спосіб зберігання плодів чорної смородини з післязбиральною обробкою 0,5% розчином лимонної кислоти.

Особистий внесок здобувача полягає в проведенні досліджень, результати яких виносяться на захист, виконанні статистичної обробки експериментального матеріалу, розрахунку економічної ефективності, аналізі даних, формулюванні висновків та розробці нормативної документації на консерви; внесок у спільні публікації становить 40-60%.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідалися на наукових конференціях молодих вчених Уманського державного аграрного університету (2003-2006 рр.), Міжнародній науково-практичній конференції «Динаміка наукових досліджень» (Дніпропетровськ, 2004); Міжнародній науково-практичній конференції «Харчові технології» в Одеській національній академії харчових технологій (2005); 72-й науковій конференції молодих вчених, аспірантів і студентів Національного університету харчових технологій (2006); Всеукраїнській науково-практичній конференції «Нові ресурсо- та енергозберігаючі технології харчових виробництв» у Полтавському університеті споживчої кооперації (2007). Зразки консервів демонструвалися на обласній виставці науково-технічних досягнень (Черкаси, 2007).

Публікації. Всього опубліковано 10 наукових робіт обсягом 3,18 авторських аркушів, у тому числі три статті в наукових фахових виданнях, дві статті в інших виданнях, троє тез, два деклараційних патенти.

Обсяг і структура дисертації. Дисертацію викладено на 176 сторінках тексту; робота складається зі вступу, п'яти розділів, висновків і рекомендацій виробництву, містить 38 таблиць, 52 рисунки. Додатки включають 42 таблиці, технологічні інструкції, технічні умови, акти випробувань та впровадження результатів роботи. У списку літератури 244 найменування, у тому числі 19 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Аналіз сучасного стану та перспективи розвитку технології зберігання і переробки плодів чорної смородини. Аналізом та узагальненням відомостей з наукової літератури виявлено реальні шляхи підвищення лежкоздатності плодів чорної смородини післязбиральною обробкою речовинами антимікробної дії з наступним зберіганням у холодильнику і в модифікованому газовому середовищі. Серед факторів, що істотно впливають на лежкоздатність плодів - погодні умови вирощування, особливості помологічного сорту, основні фізіолого-біохімічні зміни, товарний, хімічний і мікробіологічний стан продукції. Актуальним є удосконалення переробки плодів чорної смородини із залученням плодів інших культур.

Умови, схема та методика проведення досліджень. Дослідження виконувалися протягом 2003-2006 рр. в лабораторії кафедри технології зберігання і переробки продукції рослинництва та навчально-науково-виробничому відділі Уманського державного аграрного університету, окремі експерименти виконано в Інституті екогігієни і токсикології, Національному ботанічному саду НАН України, на Гайсинському консервному комбінаті, ЗАТ «Уманьхліб», ВАТ «Вінніфрут».

Для досліджень використано плоди чорної смородини сортів Минай Шмирьов, Білоруська солодка, Багіра, Сміла і Кентавр, яблука сорту Голден Делішес, плоди вишні сорту Подбєльська, черешні - Дрогана жовта, аґрусу сорту Красень із насаджень центральної частини Правобережного Лісостепу України. Дослідження проводили за наступними напрямками.

І. Зберігання плодів чорної смородини, оброблених речовинами антимікробної дії після збирання.

За активною кислотністю (рН) препаратів та зміною кількості колонієутворювальних організмів (КУО) встановлювали оптимальні концентрації розчинів речовин антимікробної дії.

Плоди масою близько 4 кг споживчого ступеня стиглості збирали китицями після висихання роси у вистелені папером ящики-лотки №5.2 згідно ГОСТ 6829-89 «Смородина чорна свіжа».

Після 10-12-годинного охолодження до температури 0…+1°С в камері КХР-12М плоди в сітчастих ємкостях на 25-30 сек. занурювали в розчин речовин антимікробної дії з температурою 0…+1°С: 0,5% розчин лимонної чи сорбінової кислот, 0,7% бензоат натрію чи 95,5% етиловий спирт. Після стікання залишку розчину плоди масою близько 4 кг пакували в ящики-лотки №5.2. Одночасно зберігали плоди без обробки (контроль). Для плодів, що зберігались без охолодження, попереднє охолодження не проводили. Повторність триразова.

Зберігання плодів чорної смородини проводили без охолодження (температура 16°С, 85% відносна вологість), в холодильній камері КХР-12М (температура 0…-1±0,5°С, відносна вологість близько 85%) та в умовах МГС (температура 0…-1±0,5°С, відносна вологість середовища близько 100%). Для зберігання в МГС плоди масою 1 кг після обробки, а також необроблені (контроль), уміщували у пластикові контейнери, а останні - в пакети з поліетиленової плівки завтовшки 50-55 мкм з металевими штуцерами для відбору проб газу і герметизували затискачами. Повторність десятиразова. Упаковану таким чином продукцію розташовували в камері КХР-12М на тривале зберігання. Склад атмосфери у пакетах визначали газоаналізатором ГХП-3М

Критерій закінчення зберігання - втрати маси плодів не більше 8% (Метод. рекомендації ВАСГНІЛ. - М., 1983).

Протягом зберігання визначали природну втрату маси зважуванням плодів на торговій вазі з точністю до 5 г. В кінці зберігання проводили товарну оцінку плодів, виділяючи стандартні, нестандартні та відходи за ГОСТ 6829-89.

У модельному досліді з підбору розчинів антимікробної дії визначали мікробне обсіменіння поверхні плодів. Плоди обробляли 0,5% розчином сорбінової і лимонної кислот, 0,7% - бензоату натрію чи 95,5% етиловим спиртом. Далі з наважки оброблених плодів (1±0,1 г) робили змив у стерильну пробірку дистильованою водою. Отриману рідину переносили в чашку Петрі, заливали м'ясо-пептонним агаром за ГОСТ 10444.1, ретельно перемішували і термостатували за температури 30±1°С протягом 48 год. (ГОСТ 30425). Число колонієутворювальних організмів (КУО) обраховували за типовими ознаками колоній мікроорганізмів та відповідними формулами (Інструкція санітарно-технічного контролю консервів №1444.77, 2001).

Фізіологічні показники і вміст компонентів хімічного складу в плодах чорної смородини визначали під час закладання, впродовж та закінчення зберігання загальноприйнятими методами. Відбір і підготовку проб для аналізів робили за «Методичними рекомендаціями зі зберігання плодів, овочів і винограду» (М., 1998).

ІІ. Комплексна переробка плодів чорної смородини.

Для приготування желе попередньо сік отримували шляхом пресування, вихід соку складав 55%. Яблука, вишні, черешні, абрикоси, аґрус нарізували шматочками розміром 5х5 мм, осмотично зневоднювали протягом 12-18 год. в 70% цукровому сиропі за температури 20-25°С (співвідношення маси плодів і сиропу 1:1) і після відділення від сиропу підсушували протягом 15 хв. при температурі 70°С. До чорносмородинового соку долучали цукор згідно рецептури (Збірник технологічних інструкцій по виробництву консервів. - Том ІІ. Консерви фруктові. - Ч.2. - 1992. - С.57-75) і уварювали кип'ятінням за нормальних атмосферних умов до 62% вмісту сухих розчинних речовин, додавали осмотизовані шматочки плодів, знову уварювали до 67% вмісту сухих розчинних речовин і фасували в стерилізовані банки ІІІ-62-360.

У плодах чорної смородини та консервах із них визначали: вміст сухих розчинних речовин (ГОСТ 28562-90), вміст титрованих кислот (ГОСТ 25555.0-82), цукрів (ГОСТ 8756.13-87), дубильних і барвних речовин (А.І. Єрмаков, 1971), пектинових речовин (В.В. Арасимович, 1970), аскорбінової кислоти (Б.П. Плєшков, 1976), інтенсивність дихання плодів (Є.П. Широков, 1970), їх мікробіологічне обсіменіння (Інструкція санітарно-технічного контролю консервів №1444.77, 2001), органолептичну оцінку - дегустаційною комісією Уманського ДАУ (свіжих плодів за п'ятибальною, а консервів - за 30-бальною шкалою), амінокислотний склад - методом високоефективної рідинної хроматографії (А.Хеншен та ін., 1988), фенолкарбонові кислоти, антоціани, флавоноли - рідинним хроматографом «Waters» (США) в режимі обернено-фазової хроматографії із градієнтною зміною складу рухомої фази (Р.Andrade et al., 1977), жирнокислотний склад - капілярною газовою хроматографією з кварцевими колонками діаметром 0,35 мм на хроматографі НР-6890 (Є.К. Алімова та ін., 1967). Для аналізу відбирали плоди масою 2 кг, консерви - 1,5 кг (повторність триразова).

Статистичну обробку результатів досліджень проводили методами дисперсійного, кореляційного, регресійного аналізів з використанням пакетів програм Excel і Statistika. Зберігання плодів чорної смородини з обробкою речовинами антимікробної дії. Встановлено, що мікробне обсіменіння плодів чорної смородини представлено бактеріями, меншою мірою плісеневими грибами і дріжджами. 0,5% розчин лимонної кислоти виявив найвищу пригнічувальну дію на мікроорганізми (табл. 1). На плодах переважно залишилися плісеневі гриби. Позитивною була бактерицидна дія етилового спирту - серед залишкової мікрофлори переважно дріжджі. Антисептична дія розчинів сорбінової кислоти та бензоату натрію достатня для пригнічення бактерій, але недостатня для плісеневих грибів.

Таблиця 1. Мікробне обсіменіння поверхні плодів чорної смородини сорту Минай Шмирьов, число колонієутворювальних організмів на плодах масою 1 г

Антимікробна обробка плодів чорної смородини сприяла різкому зниженню їх мікробіологічного обсіменіння - в 13-50 разів, у т.ч. розчинами сорбінової кислоти та бензоату натрію - майже в 20, етиловим спиртом - у 30 разів, і розчином лимонної кислоти - в 50.

Тривалість зберігання та якість плодів чорної смородини з обробкою речовинами антимікробної дії. Без охолодження тривалість зберігання плодів у контролі складала 5-7 діб, тоді як з обробкою речовинами антимікробної дії вона збільшилась до 8-14 діб (табл. 2).

Таблиця 2. Тривалість зберігання плодів сортів чорної смородини залежно від обробки речовинами антимікробної дії, діб

Поєднання низької температури та післязбиральної обробки сприяло подовженню тривалості зберігання плодів чорної смородини, залежно від сорту, до 45-65 діб, тоді як без обробки (контроль) вони зберігались 25-30 діб, а в умовах модифікованого газового середовища тривалість зберігання становила, відповідно, 70-85 та 40-45 діб. Не залежно від умов зберігання, достовірно кращі результати були за обробки плодів розчином лимонної кислоти та етиловим спиртом.

За період зберігання без штучного охолодження втрати маси плодів чорної смородини зростали. Проте, під впливом речовин антимікробної дії вони знизилися на 6-15%, а в перерахунку на добу зберігання - в 1,2-2,3 рази. Під час зберігання в холодильнику втрати маси плодів, порівняно з контролем, зменшилися у 1,5-2, а в перерахунку на одну добу в 3-3,5 рази.

В умовах МГС природні втрати маси плодів, порівняно з контролем, знижувалися в 1,6-2,5 рази, а щодобові - в 4-6 разів. Найінтенсивніше втрачалась маса плодів у початковий та кінцевий періоди зберігання.

Обробка речовинами антимікробної дії вплинула на товарну якість плодів. У сховищі без охолодження вихід стандартних плодів, в середньому по сортах, складав 56,7-67,6% (контроль - 48,5), нестандартних - 27,6-36,3 (контроль - 44,1), відходів - 4,8-7,0% (контроль - 7,4). За холодильного зберігання вихід стандартних плодів чорної смородини збільшився в 1,2-1,8 разів і складав 55,0-80,2%, проти 39,7-49,9% у контролі. При цьому зменшилася кількість нестандартних плодів та відходів - відповідно, до 16,8-38,9 та 3,0-6,1%. Порівняно з холодильним, при зберіганні в умовах МГС (рис. 1) вихід стандартних плодів підвищився на 8-20% і становив 70,2-91,6%, а частка нестандартних плодів зменшилася в 1,3-2,3 рази (7,4-28,1%).

Найбільше впливала на товарний стан плодів обробка 0,5% розчином лимонної кислоти та етиловим спиртом, за якої вихід стандартних плодів складав 81-92%, тоді як після обробки розчинами сорбінової кислоти та бензоату натрію - 70-80%.

Істотно зменшилася частка відходів, у середньому залежно від сорту та умов зберігання: у варіантах без обробки (контроль) - в 3,5-4,0 рази (1,6-1,9%), у варіантах з обробкою - в 2,5-3,7 рази (1,0-1,7%).

Зміни фізіологічних показників та вмісту компонентів хімічного складу плодів чорної смородини. При зберіганні плодів відбувалось формування газового складу в пакетах. Загалом, концентрація газів у пакетах з плодами без обробки складала: 5,4-7,3% діоксиду вуглецю та 6,8-11,8% кисню, а з обробкою речовинами антимікробної дії - 4,5-7,1% СО₂ та 7,1-12,5% О₂. Остання, особливо за обробки 0,5% розчином лимонної кислоти, сприяла меншому поглинанню О₂ та меншому накопиченню СО₂.

Післязбиральна обробка плодів чорної смородини речовинами антимікробної дії істотно гальмувала дихання плодів. Без штучного охолодження інтенсивність процесу знижувалася в 1,3-1,7 разів, порівняно з контролем, що подовжило у часі настання підйому дихання до 9-10 діб у плодах сорту Минай Шмирьов та до 7-8 діб - у сорту Багіра.

В холодильнику сповільнення дихання плодів у контрольному варіанті відбувалось протягом перших 10-15 діб, а за обробки - 25-30 діб (рис. 2). Після цього процес поступово інтенсифікувався і досягав максимуму на 30-35 добу в плодах, що оброблені розчинами сорбінової кислоти та бензоату натрію зі зростанням показника на 10-29% і на 35-40 добу при обробці розчином лимонної кислоти чи етиловим спиртом зі зростанням показника на 6-34%, залежно від помологічного сорту і року досліджень. В умовах МГС на початку зберігання інтенсивність дихання плодів різко знижувалася з наступним її підвищенням в контрольних варіантах на 35 добу, у дослідних - на 65 добу. В цілому, холодильне зберігання плодів в МГС сприяло подовженню періоду стабілізації процесу дихання до 20 діб у плодах без обробки (контроль) та до 50 діб у варіантах з їх обробкою.

Вміст сухих розчинних речовин у плодах на час закладання на зберігання коливався в межах 11,3-15,1%. До кінця зберігання їх рівень знижувався в сховищі без охолодження у контролі - на 17% і в дослідних варіантах на 8-10%. За холодильного зберігання та в умовах МГС - на 8-15% (контроль) та 3-9% (дослідні варіанти). Масова частка цукрів у плодах чорної смородини складала 6,3-7,6%, причому різниця за помологічними сортами суттєва - від 0,3 до 1,4%. Найбільший вміст цукрів відмічено у плодах сорту Білоруська солодка. Впродовж зберігання без охолодження вміст цукрів у плодах зменшувався на 18-22% у контролі та 7-17% - у варіантах з обробкою, а за холодильного зберігання, відповідно, на 33-40 і 16-27%, а в умовах МГС - на 16-27 і 8-13%. Не залежно від сорту, кращу збереженість цукрів відмічено у варіантах з обробкою плодів розчином лимонної кислоти.

Залежно від варіантів досліду, співвідношення вмісту окремих видів цукрів у плодах коливалося в межах: глюкози - 63,0-73,9%, фруктози - 23,8-28, сахарози - 3,9-6,0%. Причому, в процесі зберігання вміст глюкози знижувався в 1,6-2,0 (контроль) та в 1,4-1,8 рази (варіанти з обробкою), рівень фруктози в плодах, навпаки, зростав відповідно у 1,2-1,5 та 1,4-4,8 рази. Динаміка вмісту цукрів у плодах узгоджується з інтенсивністю їх дихання: зі зростанням інтенсивності дихання в плодах знижувався вміст цукрів і навпаки. Такі закономірності підтверджуються кореляційним аналізом між інтенсивністю дихання плодів (х) і вмістом цукрів (у), яким встановлено пряму сильну залежність, незалежно від способу післязбиральної обробки, з такими рівняннями регресії: для плодів, що зберігались в холодильнику - у = 0,2292х+3,6047 (r=0,75±0,01) та в умовах МГС - у = 0,1489х+5,2151 (r=0,74±0,02).

Вміст титрованих кислот у плодах при закладанні на зберігання коливався в межах 2,0-3,1% і в сховищі без охолодження до кінця зберігання знизився на 14-21% у контрольних варіантах та на 2,7-13,1% - у варіантах з обробкою, а в холодильнику, відповідно, на 29-31 та 14-24%, і в умовах МГС- на 13-16% (рис. 3). При цьому, в плодах контрольних варіантів відмічено підвищення кислотності на 5-8%, що пов'язано з посиленням гідролітичних процесів.

Між вмістом кислот (у) та інтенсивністю дихання (х) плодів при зберіганні в холодильнику була встановлена пряма сильна кореляційна залежність (r=0,72±0,04) з рівнянням регресії у = 0,0746х+1,2881. В умовах МГС у варіанті без обробки (контроль) залежність зворотня середня з r=-0,55±0,36, а у варіантах з обробкою - пряма сильна з рівняннями регресії у = 0,085х+1,4602.

Вміст аскорбінової кислоти в плодах чорної смородини при закладанні на зберігання коливалася в межах 109,2-202,7 мг/100г. Її втрати у сховищі без охолодження становили у контролі 30-40%, а в дослідних варіантах - 18-30%; в холодильнику, відповідно, 33-42 та 14-25% і в умовах МГС - 27-28 та 10-24%. Найвищу збереженість аскорбінової кислоти відмічено у плодах сорту Білоруська солодка. Протягом перших 15 діб зберігання спостерігалось підвищення її вмісту на 6-14% (рис. 3, внизу).

Між вмістом аскорбінової кислоти (у) та інтенсивністю дихання (х) встановлена пряма кореляційна залежність з рівняннями регресії при зберіганні в холодильнику - у = 6,9023х + 45,324 з r=0,70±0,003 та в умовах МГС - у = 5,286х + 96,89 з r=0,63±0,29.

Вміст пектинових речовин у плодах чорної смородини становив 1,53-1,71 %. При зберіганні плодів в холодильнику їх втрати в контролі складали 28-31%, дослідних варіантах - 13-20, в умовах МГС, відповідно, 18-23 та 9-18%. Частка дубильних і барвних речовин в плодах становила 0,21-0,58 мг/100 г, яка в процесі холодильного зберігання знижувалась у контролі на 29-34% і в дослідних варіантах - на 16-31%, а в умовах МГС відповідно - на 24-29 та 12-20%. Встановлено стабілізацію органолептичних показників плодів, що зберігались у холодильнику та в умовах МГС з обробкою речовинами антимікробної дії. Оцінка плодів чорної смородини в кінці зберігання знизилася на 2-14%. Високу загальну оцінку та найкраще враження під час дегустації дістали плоди чорної смородини з післязбиральною обробкою розчином лимонної кислоти чи етиловим спиртом. Кореляційний аналіз підтвердив пряму сильну кореляцію між показниками органолептичної оцінки (х) і виходом стандартних плодів (у), що зберігались в холодильнику - r = 0,89 ± 0,05 з рівнянням регресії у = 111,11х-425,39 та зворотну сильну між органолептичною оцінкою і виходом нестандартних плодів та відходів - відповідно, r=-0,89±0,05 з рівнянням регресії у = -98,659х + 465,77 та r = -0,90±0,04 з рівнянням регресії у = -12,455х - 59,621; в умовах МГС - відповідно, r=0,98±0,01 і у = 172,97х - 696,97, та r = -0,98 ± 0,01, у = -154,15х + 709,39 і у = -19,506х + 90,61.

Комплексна переробка плодів чорної смородини. На основі соку з плодів чорної смородини розроблено желе з додаванням осмотично зневоднених шматочків яблук, вишні, черешні, абрикоси, аґрусу, а з вичавок - виробництво конфітюру. Осмотичне зневоднення в розчині цукрового сиропу апробовано на шматочках яблук, вишні, черешні, абрикоси й аґрусу (табл. 3).

Таблиця 3. Зміни вмісту сухих розчинних речовин за осмотичного зневоднення шматочків плодів з метою додавання в желе чорносмородинове (середні дані за 2004-2006 рр.), %

Найінтенсивніше зростання вмісту сухих розчинних речовин відбувалось в шматочках яблук (у чотири рази), дещо нижче - у вишні (3,1), абрикоси (2,8), аґрусу (2,6) і черешні (1,9 рази).

Отримані осмотично зневоднені шматочки плодів різних культур було використано для додавання в желе чорносмородинове. За органолептичною оцінкою найвищу кількість балів отримало желе чорносмородинове з яблуками - 26,1-26,4, нижчу 24,0-24,4 - з вишнями, 24,0 - з черешнями, 24,8-25,3 - з абрикосами і 24,6-25,5 - з аґрусом.

В середньому за роками досліджень, загальний вміст цукрів чорносмородинового соку становив 8,4%, кислотність 2,3%, вміст пектинових речовин - 1,15%, значення показника рН 3,4, а отже, компоненти хімічного складу соку перевищують мінімальні значення показників, за яких в присутності цукру утворюється желе.

Розроблено «Желе чорносмородинове з яблуками», яке за фізико-хімічними показниками, що нормуються стандартом, не поступається відомому продукту (табл. 4) з вищим цукрово-кислотним індексом, масовою часткою пектинових, барвних речовин та аскорбінової кислоти. Суттєво кращі також органолептичні показники - зовнішній вигляд, аромат і смак.

Таблиця 4. Хімічний склад желе чорносмородинового, середні дані за 2005-2006 рр.

Примітка. *Показники, що регламентуються ОСТ 10.157-88 «Желе плодово-ягідне»: вміст сухих розчинних речовин, не менше - 68%, кислотність - 0,7-1,5%.

У плодах чорної смородини і у вичавках з них наявні насичені та ненасичені жирні кислот, причому у плодах рівень останніх у 1,4 рази вищий, а вміст насичених кислот у 3 рази вищий, ніж у плодах. Найвища концентрація в плодах лінолевої (55,2%), нижча - олеїнової (19,4), ліноленової (12,0), в тому числі, б-ліноленової (6,3) та г-ліноленової (5,7%) кислот.

Незамінних кислот - лінолевої та ліноленової у вичавках з плодів, відповідно, у три та чотири рази менше, але олеїнової у два рази більше. Значна кількість олеїнової та невисока лінолевої кислот знижують здатність олій до окислення.

Конфітюр із вичавок плодів чорної смородини за фізико-хімічними показниками, що нормуються стандартом, не поступається відомому продукту (табл. 5).

У конфітюрі з вичавок не погіршуються органолептичні показники і значно зростає рівень біологічно-активних речовин: антоціанів - в 3,6 рази, флавонолів - удвічі, аскорбінової кислоти - в 1,5 рази.

Таблиця 5. Хімічний склад конфітюрів, середні дані за 2005-2006 рр.

Біологічна цінність консервів з плодів чорної смородини зумовлена високим вмістом аскорбінової кислоти та поліфенольних речовин (табл. 6).

Таблиця 6. Вміст поліфенольних речовин (мг/кг) та аскорбінової кислоти в консервах з плодів чорної смородини

В запропонованих продуктах високий вміст антоціанів: дельфінідин-3-рутинозиду - 38,4-155 мг/кг, ціанідин-3-рутинозиду - 38,2-103 мг/кг та аскорбінової кислоти - 304-380 мг/100 г. Серед флавонолів найбільша кількість гіперозиду - 194-285 мг/кг та рутину - 116-157 мг/кг. За наявності 34,1 мг/кг хлорогенової кислоти конфітюр з вичавок має високий вміст кавової кислоти - 45,5 мг/кг, що позитивно впливає на стабілізацію забарвлення. У розроблених продуктах виявлено три незамінні амінокислоти, особливо високий вміст лейцину (128 мг/кг), фенілаланіну (80 мг/кг) у желе з яблуками (останній відсутній в інших продуктах). Конфітюр з вичавок вирізняється у 4-5 разів вищим вмістом лізину (44,4 мг/кг).

Економічна ефективність зберігання та переробки плодів чорної смородини. Післязбиральна обробка плодів чорної смородини речовинами антимікробної дії забезпечує в 1,4-1,6 рази (293,75-330,82 грн/т) вищий прибуток від зберігання плодів у сховищі без охолодження, в холодильнику - в 1,5-1,7 рази (390,18-492,13 грн/т), в умовах МГС - в 1,6-1,8 рази (656,03-692,92 грн/т), порівняно з необробленими плодами (табл. 7).

Таблиця 7. Економічна ефективність зберігання плодів чорної смородини залежно від обробки речовинами антимікробної дії, 2004-2006 рр.

Незалежно від способу, найприбутковіше зберігання плодів з післязбиральною обробкою 0,5% розчином лимонної кислоти з рівнем рентабельності 117,0-140,3%. На виробництві комплексна переробка плодів чорної смородини (табл. 8) є рентабельною (52,7%) та дозволяє отримати прибуток з однієї тони плодів у розмірі 3859,62 грн.

Таблиця 8. Економічна ефективність комплексної переробки плодів чорної смородини (в розрахунку на 100 т) у виробничих умовах, 2004-2006 рр.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі із застосування речовин антимікробної дії для післязбиральної обробки з метою тривалого зберігання, а також комплексної переробки плодів чорної смородини.

1. Огляд джерел літератури щодо стану і тенденцій розвитку способів зберігання плодів чорної смородини та розробки з них консервів свідчить про те, що наукові положення з післязбиральної обробки плодів речовинами антимікробної дії, підвищення їх лежкоздатності і комплексної технології переробки знаходяться у стадії розробки.

2. Мікробне обсіменіння плодів чорної смородини представлено бактеріями, плісеневими грибами і дріжджами (всього 5,0*10³ колонієутворювальних організмів, КУО). Найвища антимікробна дія (1,0*10² КУО) у 0,5% розчину лимонної кислоти, після чого на плодах переважно плісеневі гриби, та етилового спирту (1,5*10² КУО) - серед залишкової мікрофлори переважають дріжджі. Сорбінова кислота та бензоат натрію суттєво пригнічують бактерії, однак недостатньо ефективно - плісеневі гриби.

3. Залежно від погодних умов Черкащини, періоду вегетації й особливостей помологічного сорту плоди чорної смородини містять 11,3-15,1% сухих розчинних речовин, в тому числі 5,6-7,6% цукрів (з них глюкози - 2,3-3,5%, фруктози - 2,0-3,2, сахарози - 0,1-0,3%), органічних кислот - 2,0-3,1, пектинових - 1,42-1,92%, дубильних і барвних речовин - 0,21-0,58 мг/100г, аскорбінової кислоти - 84,5-206,3 мг/100г. У плодах та вичавках із них 13,3-39,5% насичених та 60,5-86,7% ненасичених жирних кислот.

4. Плоди з обробкою речовинами антимікробної дії зберігаються без охолодження до 8-14 діб (необроблені 5-7), в холодильнику - до 45-65 діб (необроблені - 25-30), у модифікованому газовому середовищі зі вмістом 4,5-7,1% СО₂ і 7,1-12,5% О₂ - 70-85 діб (необроблені - 40-45). Післязбиральна обробка плодів 0,5% розчином лимонної кислоти чи 95,5% етиловим спиртом збільшує тривалість зберігання на 7-40 діб.

5. Післязбиральна обробка плодів речовинами антимікробної дії забезпечує на 16,5-41,7% більший вихід стандартних плодів після зберігання без охолодження та в 1,3-1,7 рази нижчу частку відходів, у холодильнику - відповідно, в 1,2-1,8 та 1,1-3,1 рази, а після зберігання в МГС рівень стандартної продукції більший на 8-20%, а нестандартної і відходів нижчий, відповідно, в 1,3-2,3 та 2,5-3,7 рази.

6. Втрата маси плодів, оброблених речовинами антимікробної дії, наприкінці зберігання без охолодження складає 5,9-14,4%, за холодильного зберігання - 5,5-8,4, в умовах МГС - 1,4-2,5%; щодобова втрата маси оброблених плодів нижча в 1,2-2,3 рази без охолодження, в 3-3,5 рази - в холодильнику, 1,6-2,5 рази - в умовах МГС, порівняно з необробленими плодами.

7. Обробка плодів чорної смородини речовинами антимікробної дії сприяє зниженню інтенсивності дихання в 1,3-2,2 рази та затримує настання підйому рівня дихання на 3-5 діб без охолодження, 20 - у холодильнику і на 30 діб в умовах МГС.

8. В умовах без охолодження післязбиральна обробка плодів чорної смородини речовинами антимікробної дії забезпечує нижчі на 8-10% витрати сухих розчинних речовин, цукрів - на 7-17, органічних кислот - на 2,8-13,1, аскорбінової кислоти - на 18-30%. За холодильного зберігання та в умовах МГС витрата сухих розчинних речовин зменшується на 3-9%, цукрів - на 8-27, кислот - на 13-25, пектинових речовин - на 9-20, дубильних і барвних - на 12-31, аскорбінової кислоти - на 10-25%.

9. За технологічною оцінкою плоди чорної смородини зі вмістом цукрів 8,4%, кислотністю 2,3%, вмістом пектинових речовин 1,15% і рН 3,4 придатні як сировина для виробництва желе чорносмородинового, а вичавки - для виробництва конфітюру.

10. Жирні кислоти в плодах чорної смородини та вичавках з них представлені насиченими і ненасиченими формами з переважанням останніх у 1,5-6,5 разів. Співвідношення між насиченими та ненасиченими кислотами складає у плодах 1:1,5 та 1:6,5 у вичавках з них.

11. Біологічна цінність та забарвлення консервів з плодів чорної смородини пов'язані з високим вмістом антоціанів - 38,2-155 мг/кг та аскорбінової кислоти - 304-380 мг/100г, 34,1 мг/кг хлорогенової і 21,0-45,5 мг/кг кавової фенолкарбонових кислот та 1207,3-1435,6 мг/кг амінокислот, з яких лейцин, лізин, фенілаланін - незамінні.

12. Післязбиральна обробка плодів чорної смородини речовинами антимікробної дії збільшує в 1,4-1,6 рази прибуток від зберігання. Не залежно від умов зберігання, найбільш прибуткова обробка плодів 0,5% розчином лимонної кислоти з рівнем рентабельності 117-140%.

Комплексне використання плодів чорної смородини з виробництвом „Желе чорносмородинового з яблуками” і „Конфітюру чорносмородинового з вичавок” забезпечує рентабельність 52,7% і прибуток 3859,62 грн від переробки тонни плодів.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

З метою збільшення тривалості зберігання, зниження природних втрат маси, підвищення виходу стандартної продукції та збереження хімічного складу плоди чорної смородини після 10-12-годинного охолодження до температури 0…+1°С занурювати в сітчастих ємкостях на 25-30 секунд в 0,5% розчин лимонної кислоти, після стікання розчину пакувати в пластикові контейнери і зберігати в холодильнику за температури 0…±1°С в загерметизованих поліетиленових пакетах з плівки завтовшки 50-55 мкм.

Комплексну переробку плодів здійснювати за „Технологічною інструкцією з виробництва желе чорносмородинового з яблуками” ТІ У 15.3-00493787-001:2006, згідно технічних умов „Желе чорносмородинове з яблуками” ТУ У 15.3-00493787-001:2006 (Патент України 12233, 2006) та „Конфітюр чорносмородиновий з вичавок” (Патент України 16143, 2006).

Конфітюр чорносмородиновий з вичавок використовувати як начинку у виробництві рулету «Літній сюрприз» СОУ 15.8-34-00032744-001:2005.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті у наукових фахових виданнях

1. Осокіна Н.М. Жирнокислотний склад олій плодів чорної смородини та вичавок з них / Н.М. Осокіна, О.П. Герасимчук, Н.І. Джуренко, О.П. Паламарчук // Зб. наук. пр. Уманського ДАУ. -- Вип. 67. -- Ч. 1. -- 2008. -- С. 109-114. (Аналіз отриманих даних, узагальнення матеріалу, написання статті - 40 %).

2. Осокіна Н.М. Ефективність застосування речовин антимікробної дії для післязбиральної обробки плодів чорної смородини при зберіганні / Н.М. Осокіна, О.П. Герасимчук // Зб. наук. пр. Уманського ДАУ. -- Вип. 69. -- Ч. 1. - 2008. -- С. 84-97. (Експериментальна частина та статистична обробка, аналіз одержаних результатів досліджень - 50%).

3. Осокіна Н.М. Тривалість зберігання та якість плодів чорної смородини з обробкою речовинами антимікробної дії в умовах модифікованого газового середовища / Н.М. Осокіна, О.П. Герасимчук // Аграрні вісті. -- №2-3. -- 2008. -- С. 13-17. (Аналіз отриманих даних, узагальнення матеріалу, написання статті - 50%).

Статті

4. Осокіна Н.М. Теоретичне обґрунтування та практичне застосування речовин антимікробної дії для обробки плодів чорної смородини під час зберігання / Н.М. Осокіна, О.П. Герасимчук // Товари і ринки. -- №1. -- 2008. -- С. 162-167. (Експериментальна частина та статистична обробка, аналіз одержаних результатів досліджень - 50%).

5. Осокіна Н.М. Удосконалення виробництва желе та конфітюру чорносмородинових в комплексній переробці / Н.М. Осокіна, О.П. Герасимчук // Зб. наук. пр. Уманського ДАУ. -- Вип. 70. -- Ч. 1. - 2009. -- С. 58-64. (Виконання експериментальної частини та статистичної обробки, аналіз одержаних результатів досліджень - 50%).

Патенти

6. Декл. пат. 12233 Україна, МПК С04В 35/565 А23L 1/06. Спосіб виробництва желе чорносмородинового з яблуками / Найченко В.М., Осокіна Н.М., Герасимчук О.П. - №U200508765; Заявл. 15.09.2005; Опубл. 16.01.2006, Бюл. №1. -- 3с. (Розробка програми досліджень, ведення експерименту, формування заявки - 40%).

7. Декл. пат. 16143 Україна, МПК А23L 1/06. Спосіб виробництва конфітюру чорносмородинового із вичавок / Найченко В.М., Осокіна Н.М., Герасимчук О.П. -- №U200602273; Заявл. 02.03.2006; Опубл. 17.07.2006, Бюл. №7. -- 3с. (Розробка програми досліджень, ведення експерименту, формування заявки -40%).

Тези

8. Осокіна Н.М., Герасимчук О.П. Вплив способів зберігання на тривалість зберігання плодів чорної смородини в неохолоджених сховищах // Матер. ІІІ Міжн. наук.-практ. конф. “Динаміка наукових досліджень 2004”. -Дніпропетровськ, 2004. -- Т.16. -- С.22-23. (Аналіз отриманих результатів, узагальнення матеріалу, формування тез, участь в експерименті, готування до друку - 60%).

9. Осокіна Н.М., Герасимчук О.П. Новий вид продукту „Желе чорносмородинове з яблуками” // Матер. 72 наук. конф. молод. вчених, аспірантів, студентів. -- Ч.2. -- Київ: НУХТ, 2006. -- С.79. (Аналіз отриманих результатів, узагальнення матеріалу, формування тез, участь в експерименті, готування до друку - 50%).

10. Осокіна Н.М., Герасимчук О.П. Комплексне використання сировини плодів чорної смородини при виробництві нових видів консервів // Тези доп. Всеукр. наук.-практ. конф. „Нові ресурсо- та енергозберігаючі технології харчових виробництв”. -- Полтава: РВЦ ПУСКУ, 2007. -- С. 23-24. (Аналіз отриманих результатів, узагальнення матеріалу, формування тез, участь в експерименті, готування до друку - 50%).

Размещено на Allbest.ru