Розробка інноваційної технології зберігання плодів томата

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ТАВРІЙСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ АГРОТЕХНОЛОГІЙ ТА ЕКОЛОГІЇ

КАФЕДРА ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ГОТЕЛЬНО-РЕСТОРАННОЇ СПРАВИ

Курсова робота

з дисципліни: «Інноваційні технології консервованих продуктів»

на тему: Розробка інноваційної технології зберігання плодів томата

Мелітополь

2018



АНОТАЦІЯ

В курсовій роботі виконано аналітичний огляд науково-технічної літератури стосовно використання томатів в оздоровчому харчуванні. Проаналізовано сучасні способи зберігання плодів томата. Встановлено, що для забезпечення потреб споживачів є актуальним проведення наукових досліджень щодо подовження тривалості зберігання плодів томата зі збереженням якості та харчової цінності.

Підібрано природний антиоксидант і розроблено технологію приготування водного екстракту, теплова обробка яким подовжує строк зберігання томатів червоного ступеня стиглості до 50 діб.

Встановлено, що застосування цього антиоксиданту для теплової обробки томатів дозволило подовжити термін зберігання плодів з дегустаційною оцінкою в кінці зберігання від 6,8 до 7,0 балів.

Виявлено, що застосування даної обробки томатів у 1,6 рази уповільнює природну втрату маси плодів під час зберігання, знижує інтенсивність дихання, відсуває клімактеричний підйом дихання на 15 діб, внаслідок чого зменшуються витрати цукрів на 18 %, кислот на 14 %, порівняно з контрольним варіантом.

В результаті застосування антиоксиданту для теплової обробки томатів сповільнюються темпи розпаду аскорбінової кислоти, внаслідок цього її збереженість в оброблених плодах на 19 % більша від контрольних. Теплова обробка плодів томата водним розчином кореня імбиру гальмує перезрівання.

Ключові слова: плоди томата, зберігання, теплова обробка, антиоксидант, водний екстракт кореня імбиру.



ЗМІСТ

ВСТУП

1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД НАУКОВО-ТЕХНІЧНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1.1 Характеристика томатів як об'єкту зберігання

1.2 Сучасні способи зберігання плодів томата

2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

2.1 Розробка принципової технологічної схеми зберігання плодів томату

2.2 Опис технологічної схеми зберігання плодів томата

3. НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА

3.1 Об'єкти, методика та умови проведення досліджень

3.1.1 Об'єкти досліджень

3.1.2 Методика проведення досліджень

3.2 Результати досліджень

3.2.1 Органолептичні показники плодів томата за дії теплової обробки антиоксидантом

3.2.2 Динаміка інтенсивності дихання плодів томата впродовж зберігання

3.2.3 Динаміка вмісту цукрів в плодах томата впродовж зберігання

3.2.4 Динаміка титрованих кислот в плодах томата впродовж зберігання

3.2.5 Динаміка вмісту аскорбінової кислоти в плодах томата впродовж зберігання

3.2.6 Динаміка втрати маси плодами томата впродовж зберігання

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ



ВСТУП

Актуальність теми. На сьогодні в раціоні харчування населення виявлено дефіцит біологічно активних речовин. Це призводить до загострення та розвитку аліментарних захворювань людини. Збагачення щоденного раціону плодоовочевими продуктами сприяє покращенню здоров'я, працездатності та подовжує тривалість життя.

В нашій країні плодоовочева галузь стає головним постачальником сировини з високою біологічною цінністю. Для нормальної життєдіяльності кожен українець повинен споживати 119-146 кг овочів на рік, з яких понад 20% або 25-35 кг повинні складати томати. Для повного задоволення населення країни томатами слід проводити не менше 3,5 млн. т томатів рік,тобто майже на 1 млн. тонн більше, ніж виробляється в даний час.

Регулярне споживання свіжих плодів томата гарантує надходження в організм людини необхідних біологічно активних сполук, вітамінів, мінеральних речовин, що сприяють формуванню імунітету. Однак реалізація томатів обмежується сезонністю їх виробництва та відсутністю ефективних технологій зберігання. Для забезпечення потреб споживачів є актуальним проведення наукових досліджень щодо подовження тривалості зберігання плодів томата зі збереженням якості та харчової цінності.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Курсова робота виконана згідно з планом науково-дослідних програм кафедри харчових технологій та готельно-ресторанної справи Науково-дослідного інституту агротехнологій та екології Таврійського державного агротехнологічного університету.

Мета і завдання роботи. Метою дослідження є розробка інноваційних технологій зберігання.

Для досягнення цієї мети були поставлені наступні задачі:

- підібрати природний антиоксидант, який дозволить подовжити тривалість зберігання плодів томата;

- встановити особливості впливу теплової обробки антиоксидантом на органолептичні, фізіологічні і біохімічні властивості плодів за час зберігання;

- розробити технологічну схему зберігання томатів.

Об'єкт дослідження - процес зберігання плодів томата за теплової обробки антиоксидантом.

Предмет дослідження - зміни органолептичних, фізіологічних та біохімічних властивостей плодів томата за теплової обробки антиоксидантом.

Методи дослідження. Методи дослідження: загальнонаукові ? аналізу та синтезу, узагальнень та спостережень за процесами зміни якості предметів досліджень; експериментальні; спеціальні; лабораторні.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в обґрунтуванні елементів технології зберігання плодів томата із застосуванням теплової обробки плодів природним антиоксидантом.

Вперше показано, що така обробка плодів уповільнює інтенсивність дихання, зменшує клімактеричний підйом і відсуває його настання, знижує рівень природної втрати маси, зменшує активність метаболічних процесів, підвищує здатність плодів адаптуватися до стресових умов холодильного зберігання, через що подовжується тривалість зберігання плодів до 50 діб зі збереженням їх якості.

Практичне значення одержаних результатів. Удосконалена технологія зберігання плодів томату шляхом теплової обробки природним антиоксидантом може бути рекомендована до використання у виробничих умовах.

Публікації. Результати досліджень опубліковано у збірнику матеріалів за підсумками V Всеукраїнської науково-практичної Інтернет-конференції молодих учених, магістрантів та студентів підсумками наукових досліджень 2017 року «Інноваційні агротехнології», 2018 року, м. Мелітополь [1]. Основні положення курсової роботи доповідалися на щорічній науковій конференції студентів та магістрантів ТДАТУ 2018 р.

1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД НАУКОВО-ТЕХНІЧНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1.1 Характеристика томатів як об'єкту зберігання

В рейтингу овочевих культур томат займає передове місце. Широке використання плодів томата в харчуванні людини пояснюється їх високими харчовими, смаковими, вітамінними і дієтичними властивостями, пов'язаними з хімічним складом. Одним з найважливіших показників якості плодів томата є вміст в них сухих речовин, тобто всіх органічних і неорганічних речовин, за винятком води. Їх кількість знаходиться в межах 2,5-8%. Плоди з підвищеною концентрацією сухих речовин, як правило, мають хороші смакові якості, дають більший вихід продукції при переробці, мають кращу транспортабельність і лежкість при зберіганні.

У плодах томата містяться цукри (1,5-5%), представлених переважно глюкозою, фруктозою і сахарозою. Серед органічних кислот переважає яблучна (0,9 г / 100 г). Крім цього, в плодах томата містяться замінні і незамінні білки, макро- і мікроелементи [2, 3].

Висока антиоксидантна активність плодів томата обумовлена не тільки значним вмістом вітаміну С і поліфенолів, але також і жиророзчинних антиоксидантів - каротиноїдів [4].

Найбільш поширеними каротиноїдами червоних сортів томата є лікопін і в-каротин, а в помаранчевих і жовтих сортах можуть бути присутнім також лютеїн, в-каротин, нейроспорін і ін. Червоні плоди томата є основним джерелом лікопіну для людини, забезпечуючи до 85%всього лікопіну, що надходить з їжею [4]. Будучи ациклічним аналогом в-каротину, лікопін, на відміну від в-каротину, не володіє про-А-вітамінною активністю,однак, антиоксидантна активність цього з'єднання вдвічі вище, ніж у в-каротину і в 10 разів вище, ніж у вітаміну Е. Надзвичайно важливим є також факт поліпшення засвоєння лікопіну організмом людини при спільному прийомі з в-каротином, що передбачає доцільність переваги використання плодів томату перед біологічно активними добавками до їжі [5].

Великомасштабні епідеміологічні дослідження виявили зворотну кореляцію між рівнем споживання томатів і продуктів з них (соуси, кетчупи, паста і т.п.) і ризиком виникнення і розвитку різних форм раку (передміхурової залози, шлунково-кишкового тракту та ін.). Важливу роль відіграє споживання плодів томата і в захисті організму від серцево-судинних захворювань [6].

Отже, удосконалення технології зберігання плодів томатів є пріоритетним завданням виробників та науковців.

1.2 Сучасні способи зберігання плодів томата

Ключовим фактором, який визначає тривалість зберігання томатів, є температурний режим [7]. Цей факт чітко регламентується у ДСТУ 3246-95 „Томати свіжі. Технічні умови”. Відповідно до стандарту томати червоного, рожевого ступеня стиглості зберігаються за температури 0…2оС до 1,5 місяців; бурого - за 4…6оС, бланжевого - за 8…10оС, зеленого - за 12…14оС - до 1 місяцю при відносній вологості повітря 85…90 % [8].

Але плоди, чутливі до низької температури, впродовж холодильного зберігання швидко втрачають якість через активізацію функціональних розладів [9]. Симптоми переохолодження виникають в результаті того, що плоди піддаються дії холодового стресу і не здатні підтримувати природні метаболічні процеси за низьких температур. Для запобігання травм від охолодження, а також зниження розвитку мікробіологічних захворювань холодильне зберігання доповнюють додатковими заходами [10, 11].

Вчені всього світу працюють над створенням ефективних технологій зберігання томатів. Так, іспанські вчені винайшли спосіб зберігання бурих плодів, який передбачає їх обробку десквоподібною проникною сироваткою, упаковування в перфоровані поліпропіленові мішки і наступне зберігання при температурі 15 °С протягом 21 дня [12]. Результати показали, що така обробка значно знижує кількість загальних аеробних бактерій, дріжджів і цвілевих грибів у порівнянні з обробкою хлором (3мл / 100мл) під час зберігання. Крім того, такі помідори залишаються більш твердими (на 22%) порівняно з контрольними варіантами, в них краща збереженість вітаміну С (15%), загальних фенолів (10%) та вище антиоксидантна активність (26%) на кінець зберігання. Органолептичний аналіз підтвердив, що такі томати зберігають гарний зовнішній вигляд і товарну якість у порівнянні з варіантами, обробленими хлором. Тому обробка десквоподібною проникною сироваткою може бути використана як потенційний препарат для миття свіжих помідорів, щоб подовжити термін зберігання та зберегти якість під час зберігання.

Американські вчені Siripatrawan U. та Assatarakul K. запропонували таку технологію зберігання томата [13]. Плоди зеленого ступеня стиглості обробляли метілжасмонатом концентрацією 10-4 М, упаковували в поліетиленові пакети з газовим середовищем: 5% O2, 5% CO2, 90% N2 і зберігали при 5 °C. Зразки готували шляхом занурення томатів в гарячу воду при 50 ° С протягом 3 хв і упаковування при атмосферному повітрі. Результати показали, що така обробка сприяє уповільненню синтезу етилену під час дозрівання томатів і, отже, гальмуванню швидкості розм'якшення. Контрольні зразки втратили якість після 6 тижнів зберігання, а дослідні - через 9 тижнів.

Науковці з Італії Kaewklin P., Siripatrawan U., та Suk Lee Y. досліджували вплив активної упаковки з хітозанута хітозану, що містить нанорозмірний діоксид титану для підтримки якості та збільшення терміну зберігання томатів [14].

Нанокомпозитну плівку із хітозану та діоксину титану виготовляли за допомогою методу лиття розчину та використовували як активну упаковку для уповільнення процесу дозрівання помідорів. Томати зберігали при 20 °С. Результати показали, що отримана на поверхні плодів плівка сприяє фотодеградації етилену під впливом ультрафіолетового випромінювання, а отже, відкладає процес дозрівання помідорів.

Для кращої збереженості якості томатів іранські науковці Seyed Hossein Mirdehghan та Daniel Valero використовують післязбиральні обробки [15]. Розроблена технологія передбачає занурення плодів томата в розчин алоє вера (100%), евгенол та тимол (чистота 99,5%). Далі оброблені плоди розміщують в тарі (60 Ч 165 Ч 245 мм) та обгортають поліетиленовою плівкою низької щільності, проникність якої для діоксину вуглецю та кисню складає 7700-77 000 і 3900-13 000 см3 / м2 / доба / атм, відповідно, зберігають при 10 ± 1єCта відносній вологості повітря 85 ± 5% впродовж 16 діб. Встановлено високу збереженість біологічно активних речовин в плодах та низьких рівень бактеріального обсіменіння.

Для подовження строку зберігання бланжевих помідорів іспанські вчені I. Garcнa-Garcнa, A. Taboada-Rodrнguez, A. Lуpez-Gomez та F. Marнn-Iniesta використовують біологічно розбавлені матеріали, активний папір з мікрогофрокартону для лотків [16]. Внутрішню поверхню картонного лотка покривали поліалтиновою кислотою (3% мас. / об.), а після наповнення помідорами лоток було загорнуто плівкою з поліетилену низької щільності з 70 або 20 мкм товщиною і герметично закрито.

Зберігали плоди при 20 ± 0,5 °С та відносній вологості 55 ± 2% протягом 30 днів, а концентрацію етилену в упаковці обрали як ознаку стиглості. Конфігурація активної упаковки дозволила зберігати плоди протягом місяця, заощаджуючи витрати на охолодження.

Післязбиральна термообробка плодів зарекомендувала себе як успішний метод контролю мікробіологічних хвороб.

Інноваційні технології зберігання плодів томата передбачають післязбиральну обробку продукції антиоксидантними композиціями [17]. Вчені всього світу вказують на доцільність застосування антиоксидантів для попередження розвитку холодового стресу в плодах під час зберігання [18]. Українськими науковцями розроблено ряд препаратів антиоксидантної дії, обробка якими сприяє підвищенню стійкості плодів до холодового стресу [19, 20].

З антиоксидантних речовин, що використовуються для обробки плодів з метою продовження тривалості зберігання,найбільш поширені іонол, диметилсульфоксид, лецитин, хлорофліпт, аскорбінова кислота, а також рослинні екстракти [21].

На сьогодні, з огляду на погіршення екологічної ситуації, при виборі продукції споживачі називають пріоритетним критерій екологічної чистоти. Тому при виборі антиоксидантів слід віддати перевагу природним, екологічно чистим препаратам. Пошук натуральних ефективних антиоксидантів є актуальною проблемою і для харчової промисловості, і для агропромислового комплексу в цілому.

Високі антиокислювальні властивості має корінь імбиру. Ефірна олія міститься в свіжих коренях в кількості 0,3-0,5%, в сухих коренях в кількості 1,2-3% (сухої маси). Крім ефірної олії в складі коренів присутні амінокислоти(метіонін, фенілаланін, триптофан, лейцин), ліпіди, в жирно кислотному складі яких переважають ненасичені лінолева і олеїнова кислоти, вуглеводи - фруктоза і сахароза, вітаміни С, А, В1, В2, РР,мікроелементи-фосфор, калій, кремній, магній, залізо, хром, марганець [22].

У складі імбирного ефірного масла виявлено 59 компонентів, з них ідентифіковані 48 компонентів. Підтверджено наявність в імбирному маслі найважливіших його складових - сесквітерпенових вуглеводнів - цінгіберен (Зингібер), що визначає ботанічна назва сімейства імбирних (Zingiberaceae) і роду імбир (Zingeberofficinale Roscoe) в кількості 8,486%, Я-бісаболен в кількості 1,306%,Я-сесквіфелландрена (3,319%), №-куркуми (1,217%) і гингерола (0,567%).

Серед компонентів ефірної олії з свіжих коренів імбиру основні- ізомери цитраля (нераль і гераніаль), які визначають цитрусовий напрямок запаху імбирного ефірного масла. Сумарний їх вміст складає 30,460%. У складі масла такожідентифіковані терпенові спирти - цитронеллол (0,429%), ліналоол(1,159%) і гераніол (1,180%), складний ефір-цітронеллілацетат (0,111%) іальдегід-цитронелаль (0,227%) [23].

Післязбиральна теплова обробка плодів томата природними антиоксидантами без порушення екологічної чистоти продукції, дозволить оптимізувати процеси метаболізму в рослинних тканинах в умовах стресового впливу холодильного зберігання і сприятиме покращенню лежкоздатності плодів. До того ж, застосування природних антиоксидантів для обробки мінімізує затрати на збереженість якості та харчової цінності томатів.



2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

2.1 Розробка принципової технологічної схеми зберігання плодів томату

Інноваційність технології зберігання плодів томата полягає у використанні теплової обробки водним розчином кореня імбиру. З метою систематизації теоретичних та експериментальних досліджень розроблена програма з напрямками їх проведення (рис. 2.1).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.1 - Програма проведення досліджень

Експериментальні дослідження проводили в 2017 році в умовах лабораторії технології первинної обробки і зберігання продуктів рослинництва НДІ Агротехнологій та екології Таврійського державного агротехнологічного університету м. Мелітополя.

На основі аналізу літературних джерел та попередніх досліджень, природним антиоксидантом обрано водний екстракт кореню імбиру.

Впродовж зберігання томатів в холодильних умовах з тепловою обробкою біологічно активною речовиною, визначали тривалість зберігання, природні втрати маси, динаміку інтенсивності дихання, цукрів, титрованої кислотності, аскорбінової кислоти.

Ефективність процесу зберігання плодоовочевої продукції залежить від дотримання багатьох чинників і послідовного виконання всіх технологічних операцій. На рис. 2.2 наведена принципова технологічна схема зберігання плодів томату, яка дозволяє побачити і оцінити весь перелік операцій від моменту збирання і транспортування до моменту реалізації плодів томата споживачам після зберігання.

Рис. 2.2 - Принципова технологічна схема зберігання плодів томату

2.2 Опис технологічної схеми зберігання плодів томата

Для зберігання плоди збирають вручну вранці в суху, ясну погоду в період досягнення ними червоного ступеня стиглості, типові за забарвленням і формою, згідно з ДСТУ 3246-95.

Календарну дату збирання плодів томата визначають за об'єктивними ознаками, властивими ботанічному сорту: розмір і маса плодів, забарвлення шкірочки і м'якуша, ступінь ослизнення плаценти навколо насіння, смак.

Перед закладанням на зберігання проводять інспекцію, сортування та калібрування, виділяють стандартні плоди. Відбраковують нестандартні екземпляри: пом'яті, пошкоджені, уражені хворобами та плоди без плодоніжки.

Плоди занурюють в водний розчин кореня імбиру (КІ) - 100 % з температурою 45єС на 15 хв. Температура та експозиція теплової обробки обрані на основі літературних даних[24].

Томати висушують, вкладають в ящики, охолоджують та зберігають при 2±1°С, відносній вологості повітря 90±3 %.



3. НАУКОВО-ДОСЛІДНА ЧАСТИНА

3.1 Об'єкти, методика та умови проведення досліджень

3.1.1 Об'єкти досліджень

Гібрид томату. Для дослідження процесів зберігання плодів томата використовували гібрид Таня F1 червоного ступенів стиглості. Гібрид томату Таня F1 - середньостиглий, детермінантий, внесений в державний реєстр сортів рослин, придатних для поширення в Україні. Набуває біологічної стиглості першого збору врожаю через 110-120 днів після сходів. Високоврожайний (4,5-5,3 кг з куща). Зав'язує плоди навіть за стресових абіотичних факторів, жаростійкий. Універсального використання. Транспортабельність і лежкість високі.Плоди мають червоне забарвлення, округлі, щільні, з гладенькою шкіркою, середня маса товарного плоду 150-170 г, стійкі до розтріскування.

Антиоксидантнй препарат.

Для виготовлення водного екстракту корінь імбиру відбирали відповідно до вимог ДСТУ ISO 1003:2005 [25], мили, очищали. Технологія приготування екстракту полягає у тому, що корені імбиру подрібнюють на роторному млині до дисперсності 0,75±0,25 мм, заливають дистильованою водою у пропорції 1:1 і настоюють протягом 8 год. за температури 21°С. Після екстракції суміш фільтрують і визначають кількість фенольних речовин, що повинна бути на рівні 112±10 мг/100 г.

3.1.2 Методика проведення досліджень

Дослідження проводилися в 2017році (див. рис.2.1) на базі лабораторії технології первинної обробки і зберігання продуктів рослинництва НДІ «Агротехнологій та екології» Таврійського державного агротехнологічного університету м. Мелітополя.

Вивчали вплив теплової обробки антиоксидантом назміну компонентів хімічного складу плодів томата червоного ступеню стиглості за час зберігання.

Для виявлення впливу обробки проводили такі дослідження: відбір і підготовку проб для аналізів згідно із ДСТУ ISO 874-2002 [26]; товарний аналіз відповідно до ДСТУ 3246-95 [27]; органолептичний аналіз та природну втрату маси згідно з методичними рекомендаціями зі зберігання та переробки продукції рослинництва [28]; інтенсивність дихання за методом Толмачова І.П. [29]. Визначення показників хімічного складу проводили за наступними методиками: масову концентрацію цукрів за ДСТУ 4954:2008 [30]; масову концентрацію титрованих кислот за ДСТУ 4957:2008 [31]; вміст аскорбінової кислоти за відновленням реактиву Тільманса [32].

Математичну обробку результатів досліджень виконували за В.Ф. Мойсейченком [33] і комп'ютерною програмою “Excel 2010”.

3.2 Результати досліджень

3.2.1 Органолептичні показники плодів томата за дії теплової обробки антиоксидантом

Органолептичний аналіз показав, що плоди томата червоного ступеня стиглості на кінець зберігання мають темно-червоне забарвлення, розм'якшену желеподібну консистенцію, втрачають пружність. Дегустаційні оцінки плодів після зберігання були в межах 6,5-7,0 балів.

Таблиця 3.1 - Органолептична оцінка плодів томата сорту Таня F1 після зберігання, % (2017р.), М±n, n=3

Варіант	Тривалість зберігання, діб	Дегустаційна оцінка, бал
Контроль	30	7,0±0,35
ТО КІ	50	6,8±0,22



3.2.2 Динаміка інтенсивності дихання плодів томата впродовж зберігання

Після збирання в томатах продовжують протікати метаболічні процеси, серед яких головними є респіраторні [34]. Дихальна активність овочів під час зберігання відображає реакцію плодів на умови холодильного зберігання.

На момент закладання на зберігання дихальна активність томатів різниться залежно від варіанту. Інтенсивність дихання (ІД) контрольної групи плодів складає 17,0 мгСО2/кгЧгод (рис. 3.1). Внаслідок теплової обробки антиоксидантом плоди характеризуються вищим рівнем активності - 22,3 мгСО2/кгЧгод.

Рис. 3.1 - Динаміка інтенсивності дихання плодів томата за зберігання

До 10 доби закладання плодів відбувається сповільнення ІД в обох варіантах, що пояснюється природною реакцією тканин на низьку температуру. Через 10 діб зберігання в контролі ІД починає зростати, досягаючи максимуму на 20 добу - 38,7 мгСО2/кгЧгод. Впродовж подальшого зберігання спостерігається згасання дихальної активності та переважають процеси перезрівання, в результаті яких погіршується якість плодів.

В оброблених антиоксидантом плодах ІД була більш спокійною. Дихальний клімактерикс припав на 40 добу та становив 28,1 мгСО2/кгЧгод, що в 1,4 рази нижче, ніж в контролі.

Гальмування ІД в оброблених плодах обумовлене біохімічними та фізико-хімічними реакціями на теплову обробку антиоксидантом [35]. До того ж, покриття, яке утворюється в процесі обробки на поверхні плодів, уповільнює процеси газообміну. Обмеження доступу кисню гальмує накопичення етилену в плодах [36], що й зменшує дихальну амплітуду.

Аналіз отриманих результатів дозволив зрозуміти механізм підвищення лежкоздатності томатів після теплової обробки антиоксидантом.

3.2.3 Динаміка вмісту цукрів в плодах томата впродовж зберігання

На початок зберігання плоди містили 5,7 мг/100 г цукрів (рис. 3.2). Впродовж зберігання цей показник повільно знижується. Через місяць його втрати в контролі складають 24,3 %.

Рис. 3.2 - Динаміка вмісту цукрі у плодах томата за зберігання

Активізація витрати моно- і дисахаридів у томатах відбувається під час клімактеричного підйому дихання.

За нашими даними, теплова обробка антиоксидантом суттєво впливає на динаміку вмісту цукрів в плодах томата за тривалого зберігання, спостерігається значне уповільнення процесів дисиміляції цукрів порівняно з контрольними плодами. Рівень вмісту цукрів на кінець зберігання оброблених плодів (50 доба) аналогічний вмісту даного показника в контролі на 30 добу. Дія комплексних препаратів пов'язана з інгібуванням як окисно-відновлювальних процесів в плодах під час зберігання, так і розвитку мікробіологічних захворювань, що в цілому дозволяє підвищити збереженість цукрів в плодах на 9,6% проти контролю.

3.2.4 Динаміка титрованих кислот в плодах томата впродовж зберігання

Впродовж зберігання томатів відбуваються якісні та кількісні зміни вмісту кислот. Порушення в послідовності цих процесів може стати причиною розвитку фізіологічних розладів.

За зберігання рівень титрованих кислот в томатах знижується, що вказує на залучення їх в респіраційні та метаболічні процеси. В клімактеричний період залучення кислот в процеси дихання відбувається більш активно, бо у клімактеричний період спостерігається підвищення проникності мембран, та швидкість переходу кислот з вакуолі в цитоплазму збільшується.

У дослідної групи плодів впродовж зберігання швидкість зниження титрованої кислотності характеризується повільністю порівняно з томатами з контрольної групи. Через місяць зберігання вміст кислот в дослідних томатах в середньому був на 12% вищим порівняно з контролем (рис. 3.3).



Рис. 3.3 - Динаміка титрованої кислотності у плодах томата за зберігання

Активізація втрати кислот в плодах впродовж зберігання пов'язана з підвищенням дихальної активності, та активізацією мікроорганізмів, що споживають кислоти як джерело вуглецю [37].

3.2.5 Динаміка вмісту аскорбінової кислоти в плодах томата впродовж зберігання

Відомо [38], що аскорбінова кислота в плодових культурах виконує захисну функцію, яка проявляється у формуванні холодостійкості. Крім того, одним із показників активного імунітету рослини є підвищений вміст аскорбінової кислоти. Цей факт додатково обґрунтовує властивість червоних плодів томата зберігатися при 0…2°С тривалий час без втрати якості.

Згідно з отриманими даними, на момент закладання на зберігання червоні плоди томату мали найбільший вміст аскорбінової кислоти - 40,17 мг/100 г (рис. 3.4).

Під час зберігання червоних плодів томата відбувається стабільне зменшення кількості аскорбінової кислоти. Так, в контрольних плодах червоного ступеня стиглості через місяць зберігання втрати аскорбінової кислоти становили 32,7 %.

За обробки плодів антиоксидантом позитивний ефект на динаміку аскорбінової кислоти посилюється. Так, за результатами досліджень в дослідних плодах рівень аскорбінової кислоти на 30 добу був вище залишкового в контролі на 13,0 %.

Отже, теплова обробка плодів томата дозволила уповільнити темпи руйнування аскорбінової кислоти при перезріванні, внаслідок цього в оброблених плодах її збереженість була вищою порівняно з плодами контрольної групи.

томат плід зберігання обробка

Рис. 3.4 - Динаміка вмісту аскорбінової кислоти в плодах томата за зберігання

3.2.6 Динаміка втрати маси плодами томата впродовж зберігання

Плоди томата характеризуються високим вмістом вільної вологи і, як наслідок, інтенсивним обміном речовин під час зберігання. Фізичні та фізіолого-біохімічні процеси життєдіяльності плоду стимулюють втрату маси [39]. Втрати маси за зберігання плодів томата обумовлені випаровуванням води, витрачанням поживних речовин на дихальні процеси, а також розвитком фізіологічних розладів.

Для плодів томата характерний приріст втрати маси на початку зберігання, що пов'язаний з інтенсифікацією процесів випаровування внаслідок стрімкого охолодження плодів (рис. 3.5).

Рис. 3.5 - Динаміка втрати маси в плодах томата за зберігання

Крім того, зміна приросту втрати маси під час зберігання прямо пропорційна інтенсивності протікання біохімічних перетворень, характерних процесам дозрівання, перезрівання або старіння плодів.

Зниження температури зберігання плодів томата червоного ступеня стиглості до 2±1°С призвело до гальмування метаболічних процесів життєдіяльності, тому втрата маси в перші п'ять діб була пов'язана, в першу чергу, з транспірацією вологи (див. рис.3.5).

Через 30 діб зберігання природна втрата маси в томатах контрольних варіантів була на рівні 4,6 %. Дослідні плоди через 50 діб зберігання втратили в середньому 4,7 % маси.

ВИСНОВКИ

Підібрано природний антиоксидант і розроблено технологію приготування водного екстракту, теплова обробка яким подовжує строк зберігання томатів червоного ступеня стиглості до 50 діб. Водний екстракт кореню імбиру з вмістом фенольних речовин 164±10 мг/100 г.

Встановлено, що застосування цього антиоксиданту для теплової обробки томатів дозволило подовжити термін зберігання плодів з дегустаційною оцінкою в кінці зберігання від 6,8 до 7,0 балів.

Встановлено, що застосування теплової обробки томатів у 1,6 рази уповільнює природну втрату маси плодів під час зберігання, знижує інтенсивність дихання, відсуває клімактеричний підйом дихання на 15 діб, внаслідок чого зменшуються витрати цукрів на 20 %, кислот на 16 %, порівняно з контрольним варіантом.

В результаті застосування антиоксиданту для теплової обробки томатів сповільнюються темпи розпаду аскорбінової кислоти, внаслідок цього її збереженість в оброблених плодах на 19 % більша від контрольних.

Теплова обробка плодів томата водним розчином кореня імбиру гальмує перезрівання.



СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Романюк М.В. Динаміка вмісту аскорбінової кислоти у плодах томата при зберіганні за використання теплової обробки антиоксидантною композицією / М.В. Романюк, В.Ф. Жукова // Матеріали V Всеукраїнської науково-практичної Інтернет-конференції молодих учених, магістрантів та студентів підсумками наукових досліджень 2017 року «Інноваційні агротехнології» Мелітополь: ТДАТУ, 2018. - Випуск V. - С. 85.

2. Куземенский, А. В. Генетические источники повышения качества плодов томата / А. В. Куземенский // Физиология и биохимия культурных растений. - Т. 38, № 3. - 2006. - С. 266-273.https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-komponentov-produktivnosti-i-biohimicheskogo-sostava-plodov-u-gibridov-f1-poluchennyh-na-osnove-kistevidnyh-form-tomata

3. Дворников, В. П. Показатели качества плодов томата различной л?жкости / В. П. Дворников // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2003. - №. 2. - С. 49-52.

4. Bцhm V. Lycopene and heart health / V. Bцhm // Mol. Nutr. Food Res. - 2012. - 56(2). - РР. 296-303. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/mnfr.201100281

5. Булда О.В. Содержание ликопина и других каротиноидов в плодах томата (Lycopersicon esculentum L.) белоруской и зарубежной селекции / О.В. Булда // Весці HAH Беларуси. Сер. біял. навук. - 2009. - № 1. - С. 36-41. http://csl.bas-net.by/xfile/v_bio/2009/1/8a76k.pdf

6. Оганов Р.Г. Профилактика сердечно-сосудистых заболеваний: возможности практического здравоохранения. / Р.Г. Оганов // Кардио-васкулярная терапия и профилактика. 2002. - № 1. - С. 5-9.

7. Ярмілка В. Сучасні способи зберігання плодів, овочів, ягід і винограду / В. Ярмілка // Агроогляд: овочі і фрукти. - 2005. - № 10 (49). - С. 4-8. https://cyberleninka.ru/article/n/profilaktika-serdechno-sosudistyh-zabolevaniy-na-urovne-pervichnoy-mediko-sanitarnoy-pomoschi

8. Томати свіжі. Технічні умови : ДСТУ 3246-95. - [Чинний від 1997-01-01]. - К.: Держспоживстандарт України, 1996. - 15 с.

9. Huber D.J. Suppression of ethylene responses through application of 1-methylcyclopropene: а powerful tool for elucidating ripening and senescence mechanisms in climacteric and nonclimacteric fruits and vegetables / D.J. Huber // HortScience: 2008. - № 43. - Р. 106-111. http://avocadosource.com/Journals/HortScience/HortSci_2008_43_1_PG_106-111.pdf

10. Sevillano L. Physiological, hormonal and molecular mechanisms regulating chilling injury in horticultural species. Postharvest technologies applied to reduce its impact / L. Sevillano, M. T. Sanchez-Ballesta, F. Romojaro, F. B. Flores // J. Sci. Food Agric. ? 2009. ? Vol. 89. ? Р. 555?573.

11. Гудковский В.А. Изучение новых способов хранения томатов / В.А. Гудковский, Д.В. Акишин // Вестник МичГАУ. - 2008. - C. 47-54. http://csic.academia.edu/FranciscoBorjaFlores

12. Ahmed L. Effect of delactosed whey permeate treatment on physico-chemical, sensorial, nutritional and microbial properties of whole tomatoes during postharvest storage / L.Ahmed, A.B.Martin-Diana, D.Rico, C.Barry-Ryan // LWT - Food Science and Technology. - 2013. - 51(1). - P. 367-374 .https://arrow.dit.ie/schfsehart/118/

13. Siripatrawan U. Methyl jasmonate coupled with modified atmosphere packaging to extend shelf life of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) during cold storage. / U. Siripatrawan, K.Assatarakul // International Journal of Food Science & Technology. - 2009. - 44. - РР. 1065-1071 http://www.shenglin-tech.com/products/Cold_room/index.html?gclid=CjwKCAjwgr3ZBRAAEiwAGVssnY5c8PG3sF3RTcJZHRxKfh036RPQW_-isFqRbd5EdHAKlgcCBbSlRxoCe2cQAvD_BwE

14. Kaewklin P. Active packaging from chitosan-titanium dioxide nanocomposite film for prolonging storage life of tomato fruit / P.Kaewklin, U. Siripatrawan, A. Suwanagul, Y. SukLee // International Journal of Biological Macromolecules. 2018 - 118. - P. 523-529. http://www.ti-line.net/?gclid=CjwKCAjwgr3ZBRAAEiwAGVssneVVRWzgmqQPexGKynTHar184s0MIQdxQ6Xko3Mdnl6RqX0xT-IvSRoCdmQQAvD_BwE

15. Mirdehghan S.H. Bioactive compounds in tomato fruit and its antioxidant activity as affected by incorporation of Aloe, eugenol, and thymol in fruit package during storage / S.H. Mirdehghan D.Valero // International Journal of Food Properties. - 2017. - 2. - РР. 1798-1806. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10942912.2016.1223128

16. Garcнa-Garcнa I. Active Packaging of Cardboard to Extend the Shelf Life of Tomatoes / I. Garcнa-Garcнa, A. Taboada-Rodrнguez, A. Lуpez-Gomez, F. Marнn-Iniesta // Food and Bioprocess Technology. - 2013. - 3. - РР. 754-761. https://repozitorium.omikk.bme.hu/bitstream/handle/10890/1506/melleklet.pdf?sequence=3&isAllowed=y

17. Mahajan, P.V. Postharvest treatments of fresh produce [Теxt] / P.V.Mahajan, O.J. Caleb, Z. Sing, C.B. Watkins, M.Geyer // Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 2017. - Vol. 372. - Р. 20-30. https://www.researchgate.net/publication/262074271_Postharvest_treatments_of_fresh_produce

18. Toivonen, P.M.A. Benefits of combined treatment approaches to maintaining fruit and vegetable quality [Теxt] / P.M.A.Toivonen // Fresh Produce. 2009. ? Vol. 3. ? Р. 58-64. https://www.researchgate.net/publication/321957830_The_influence_of_antioxidant_postharvest_treatment_on_content_of_biologically_active_substances_during_storage_of_cucumbers

19. Прісс, О. П. Скорочення пошкодження холодом під час зберігання томатів з тепловою обробкою антиоксидантами / О.П. Прісс // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2015. - № 1/6 (73). - С. 38-43.

20. Serdyuk M.E. Development of fruit diseases of microbial origin during storage at treatment with antioxidant compositions / M. Serdyuk, D. Stepanenko, О. Priss, T. Kopylova, N. Gaprindashvili, А. Kulik, V. Atanasova, М. Kashkano, J. Kozonova // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2017. - № 3(11). - С. 45-51. http://www.irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin/irbis_nbuv/cgiirbis_64.exe?I21DBN=LINK&P21DBN=UJRN&Z21ID=&S21REF=10&S21CNR=20&S21STN=1&S21FMT=ASP_meta&C21COM=S&2_S21P03=FILA=&2_S21STR=Vejpte_2015_6(10)__10

21. Сердюк М.Є. Використання антиоксидантних препаратів для запобігання біотичним та абіотичним стресам під час зберігання плодів та ягід / М.Є.Сердюк // Хімія, агрономія, сервіс. - 2010. - №7. - С. 52-53/ https://www.onaft.edu.ua/download/dissertation/thesis/Disser_Serdyuk.pdf

22. Либусь О.К. Эфирномасличные и пряноароматические растения / О.К.Либусь, В.Д.Работягов, С.П.Кутько, Л.А.Хлыпенко. - Херсон: Айлант, 2004. - 270 с.

23. Мишарина Т. А. Оценка антирадикальных свойств компонентов корня имбиря / Т.А. Мишарина, Е.С. Алинкина, Л.Д. Фаткуллина // Химия растительного сырья. 2013. №1. С. 183-189. https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-antiradikalnyh-svoystv-komponentov-kornya-imbirya

24. Прісс О.П. Наукові основи зберігання плодових овочів з використанням обробки біологічно активними речовинами : автореф. дис. ... канд. техн. наук : спец. 05.18.13 «Технологія консервованих і охолоджених харчових продуктів» / О.П. Прісс. - НУХТ, К., 2017. - 45 с.

25. http://nuft.edu.ua/public/dissertations/disertatsiya-priss_17:25:48_ua.pdf

26. Прянощі та приправи. Імбир цілий, кусочками або мелений. Технічні умови: ДСТУ ISO 1003:2005. - [Чинний від 2005-07-01]. - К.: Держспоживстандарт України, 2005. - 10 с. - (Національний стандарт України) http://build.org.ua/docs/standarts969_sortname-prjanoshi-ta-pripravi.html

27. Томати свіжі. Технічні умови : ДСТУ 3246-95. - [Чинний від 1997-01-01]. - К.: Держспоживстандарт України, 1996. - 15 с. http://repository.vsau.org/getfile.php/3711.pdf

28. Толмачев И.П. Определение интенсивности дыхания / И.П. Толмачев // Труды института физиологии растений им. К.А. Тимирязева. - 1950. - Т.7. - Вып.1.

29. Продукти перероблення фруктів та овочів. Методи визначання цукрів:ДСТУ 4954:2008. - [Действующий с 2008-03-26]. - К.: Держспоживстандарт України, 2009. - 17 с. http://csm.kiev.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=541%3A2010-09-06-07-18-26&catid=122%3A2015-09-15-07-01-23&lang=uk

30. Определение массовой концентрации титруемых кислот. Метод определения: ГОСТ 25555.0-82. - [Действующий с 1983-07-04]. - М.: Изд-во стандартов, 1982. - 5 с.]http://docs.cntd.ru/document/1200022766

31. Найченко В.М. Практикум з технології зберігання і переробки плодів та овочів з основами товарознавства / В.М. Найченко. - К.:ФАДА ЛТД, 2001. - 211с. http://docs.cntd.ru/document/1200022766

32. Моисейченко В.Ф. Основы научных исследований в агрономии / В.Ф.Моисейченко, М.Ф. Трифонова, А.Х. Заверюха, В.Е. Ещенко. - М.: Колос, 1996. - 336 с.]https://www.twirpx.com/file/49082/

33. Saltveit M. E. Respiratory metabolism / M. E. Saltveit; K. C. Gross, C. Y. Wang, M. Saltveit (Eds.) // Agricultural handbook number 66: The commercial storage of fruits, vegetables and florist and nursery stocks. ? US Dept. Agr., Washington. http://journals.uran.ua/eejet/article/view/117617

34. Yang J. Reduction of Chilling Injury and Ultrastructural Damage in Cherry Tomato Fruits After Hot Water Treatment [Теxt] / J. Yang, M.-R. Fu, Y.-Y. Zhao, L.-C. Mao // Agricultural Sciences in China. - 2009. - Vol. 8, Issue 3. - P. 304-310.

35. Golden K.D. Ethylene in Postharvest Technology: A Review [Теxt] / K. D. Golden, O. J. Williams, H. M. Dunkley // Asian Journal of Biological Sciences. - 2014. - Vol. 7, Issue 4. - P. 135-143. https://scialert.net/abstract/?doi=ajbs.2014.135.143

36. Sammi S. Effect of different packaging systems on storage life and quality of tomato (Lycopersicon esculentum) during different ripening stages // S. Sammi, T.Masud // Internet Journal of Food Safety. - 2007. - № 9. - P. 37-44. https://pdfs.semanticscholar.org/b62d/cb2c7c923b81cfdbf6e52ed9936d9a0ab438.pdf

37. Чупахина Г.Н. Система аскорбиновой кислоты растений: Монография / Г.Н.Чупахина. - Калининград, 1997. - 120 с. http://elibrary.lt/resursai/Uzsienio%20leidiniai/Kaliningrad/Uchebnye_e_pub/Bioekologija/epu_13.pdf

38. Sammi S. Effect of different packaging systems on storage life and quality of tomato (Lycopersicon esculentum) during different ripening stages // S. Sammi, T.Masud // Internet Journal of Food Safety. - 2007. - № 9. - P. 37-44. http://www.academicjournals.org/journal/AJFS/article-full-text-pdf/EB9DE0B55549

Размещено на Allbest.ru

...