СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СПОСОБОВ ПЕРЕРАБОТКИ И ХРАНЕНИЯ ПЛОДОВ МАЛИНЫ

Для переработки используют определенные сорта малины. Ягоды должны быть крупными, с мелкими семенами, иметь глубокий красный цвет, характерный вкус, интенсивный аромат. При замораживании плоды малины должны сохранять свою форму и не выделять сок.

Для любого способа переработки ценятся свежеубранные зрелые, здоровые ягоды культурных сортов малины.

Традиционно малина перерабатывалась методом тепловой сушки. Более современными способами переработки малины является сублимационная сушка, а также быстрое замораживание. Производство компотов и соков применительно к малине довольно ограничено.

При любом способе переработки важно свести к минимуму потери, в том числе биологически активных веществ, что возможно при исключении, или существенном торможении основных биохимических и микробиологических процессов. Инактивация ферментов и торможение развития микроорганизмов в сырье может достигаться разными способами:  воздействием высоких температур, обезвоживанием, применением антисептиков и консервантов. Приостанавливаются физиологические процессы и деятельность микроорганизмов при быстром замораживании сырья при температуре минус 35^оС и ниже.

Любой способ переработки малины в той или иной степени вызывает изменения в составе биологически активных веществ (витаминов, Р-активных соединений и др.).

Малину наряду с черной смородиной сушат чаще других ягод. Высушенная при температуре не выше 60-70^оС малина содержит 23-24 мг% витамина С. При сушке в потоке горячего воздуха благодаря быстрому доведению температуры до 70^оС и сокращению времени обработки в малине содержится около 50 мг% витамина С. Одним из методов, сохраняющих витамин С, является предварительное кратковременное повышение температуры до 110-140^оС, что надежно инактивирует ферменты. Одновременно такая обработка дает возможность лучше сохранить Р-активные вещества, в том числе антоцианы. Наиболее привлекательна для малины сублимационная сушка  [1], которая позволяет сохранить не только внешний вид, объем, натуральный цвет, но и до 90% аскорбиновой кислоты. Однако промышленного распространения этот способ сушки малины в России не получил, так как требует больших капиталовложений.  Варка варенья из малины широко распространена. Прогревание ягод в сахарном сиропе инактивирует ферменты и надежно уничтожает микроорганизмы, особенно если концентрация сахара в сиропе доведена до 65%. Однако длительная варка для удаления излишней воды приводит к разрушению витаминов, антоцианов, улетучиванию ароматических веществ. Обычно при варке варенья разрушается 25-50% исходного количества витамина С. Довольно сильно разрушается и фолиевая кислота при варке малины, — даже при осторожной варке удается сохранить не более 50 % исходного содержания. Гораздо лучший результат достигается при варке варенья в вакуум-аппаратах [4; 11;28].

В составе компотов из малины после 6 месяцев хранения  было 9-10 мг% витамина С и 110-170 мг% витамина Р (преимущественно антоцианов) [5]. Хуже сохраняются витамины при производстве консервов типа ягоды в собственном соку.

При изготовлении соков характерна потеря микроэлементов и Р-активных веществ, значительная часть которых остается в мезге (отжатой мякоти). Используемые способы осветления также приводят к потере этих веществ. Поэтому из малины целесообразнее получать сок с мякотью или нектар, для чего протертую мякоть с добавлением небольшого количества воды и сахара подвергают пастеризации или стерилизации.

Замораживание как метод консервирования применяется более 100 лет. Оно получает все большее распространение благодаря совершенствованию техники и технологии, а также тщательному отбору замораживаемого сырья.

Замороженная продукция отличается высокой степенью готовности, в ней максимально сохраняются биологически активные вещества. Например, при стерилизации разрушается до 60% витамина С, при замораживании – лишь  8%. Энергетические затраты на замораживание в три раза меньше, чем на стерилизацию [4].

К сожалению, до настоящего времени развитие производства быстрозамороженных ягод, плодов и различных комбинированных полуфабрикатов, сбалансированных по биологически ценным компонентам, в России не достаточно развито. А интерес потребителей к быстрозамороженной продукции непрерывно растет. Это создает благоприятные предпосылки  для интенсивного развития  производства быстрозамороженных плодов и овощей в нашей стране.

Быстрое и сверхбыстрое замораживание обеспечивает высокую скорость процесса, при этом вода кристаллизуется в виде мельчайших кристаллов одновременно как в клетках, так и в межклеточных пространствах. При размораживании быстрозамороженных ягод клеточный сок хорошо поглощается межклеточными коллоидами, т. е. обратимость процесса высокая. Различают воздушное и  криогенное замораживание. Отечественное промышленное замораживание осуществляется в скороморозильных аппаратах туннельного и гравитационного типов.

 Для замораживания нежных, сочных ягод в наибольшей мере подходят «флюидизационные» аппараты (разновидность туннельных). В них ягоды замораживаются в «псевдокипящем слое» за счет подаваемого снизу с большой скоростью холодного воздуха (минус 30^о, минус 35^оС). Скорость замораживания в зависимости от сырья составляет 3-12 минут.

При достижении минус 18^оС (конечная температура при замораживании) в ягодах кристаллизуется 70-80% воды, они как живой организм погибают, основной причиной гибели клеток является обезвоживание протоплазмы в процессе льдообразования и механическое давление льда на обезвоженную протоплазму. Одновременно погибают многие вегетативные формы микроорганизмов.

Химические процессы в замороженных продуктах состоят   в инверсии сахарозы, разрушении наиболее лабильных компонентов – пигментов, витаминов, особенно С, В₁, фенольных соединений. Однако, эти изменения не приводят к заметному ухудшению качества [5].

Дестабилизация белковых веществ и других коллоидов приводит к уменьшению водоудерживающей способности, что проявляется при размораживании в виде потерь сока.

Гораздо больше снижается качество замороженных ягод из-за гистологических изменений, сопутствующих замораживанию:  образующийся лед не только повреждает цитоплазменную мембрану, но и разрывает клеточные оболочки, обусловливающие форму клетки. Пока продукт находится в замороженном состоянии деформаций не видно. При размораживании часто обнаруживаются утрата формы, размягчение консистенции и тому подобные изменения, в особенности, если температура при замораживании была около минус 20^оС.

Быстрое замораживание является одним из наиболее щадящих способов консервирования малины в смысле сбережения биологически активных веществ. Так, действующий ГОСТ 29187, гарантирует содержание в мороженой малине 0,2 мг% каротина и 0,6 мг% ниацина, что совпадает со значениями этих веществ, выявленными для свежей малины [3].

Потери витамина С при сухом замораживании малины составляют 20-30% его исходного содержания в сырье. При замораживании малины в сахарном сиропе потери аскорбиновой кислоты не превышают 20 %. Чтобы гарантировать в мороженой малине 16,5 мг% витамина С, как того требует ГОСТ 29187, нужно отбирать для переработки сорта, имеющие устойчиво высокую С-витаминность.

Набор биологически активных веществ  в малине не исчерпывается названными выше витаминами. Как было сказано выше, важную роль в формировании внешнего вида, цвета и вкуса малины играют фенольные соединения, в том числе антоцианы и катехины, являющиеся естественными антиоксидантами. К сожалению, систематические исследования динамики фенольных соединений в процессе замораживания и последующего хранения мороженой малины отсутствуют, требования ГОСТ 29187 ограничены лишь органолептическими характеристиками цвета.

Относительно заметнее уменьшается количество катехинов. Сохраняемость антоцианов выше, в особенности при замораживании ягод в сахарном сиропе. Основные потери наблюдаются не в процессе замораживания, а при хранении. Уровень потерь зависит также от качественного состава антоцианов.

Отмечено увеличение антоцианов при хранении мороженой жимолости и голубики [5].

В России последние годы проявились негативные тенденции в состоянии питания населения, проявившиеся как в снижении общей калорийности рациона питания, так и в большей мере дефиците микронутриентов: витаминов группы В, С, β-каротина,  биологически активных и минеральных веществ, источником которых  являются свежие и быстрозамороженные плоды и ягоды.

Одним из наиболее прогрессивных методов консервирования растительного сочного сырья является быстрое замораживание [2; 6;  7].

Производство быстрозамороженных продуктов имеет важное экономическое и социальное значение, является рентабельным почти для всех видов сырья. Развитие этого направления позволяет:

• снизить потери пищевых продуктов на стадиях переработки и хранения в общественном питании и домашнем хозяйстве;
• максимально сохранить качество, биологическую ценность и питательные вещества замороженных продуктов при хранении;
• расширить ассортимент и создать запасы продуктов для равномерного снабжения населения и промышленности, снизить сезонность потребления плодов, ягод и овощей;
• сократить потребность в складских площадях в 5-7 раз при хранении замороженных продуктов по сравнению со свежими;
• приготавливать замороженные полуфабрикаты из механически поврежденной плодоовощной продукции.

В плодоовощной промышленности основную долю промпереработки плодов и ягод (90,44%) составляет их переработка на консервы, 0,6% — идет на производство сухих фруктов, и только 0,5% — подвергается быстрой заморозке [1].  Сведения о том, какова доля быстрозамороженной малины в этих 0,5% отсутствуют. В зимний период на Российском рынке реализуются быстрозамороженные фрукты, в т.ч. малина, производимые в Польше.

Поскольку большинство ягодных культур не пригодно для транспортирования и хранения, легко механически повреждается и быстро поражается микроорганизмами, их рекомендуется во многих случаях замораживать в местах сбора, используя для этих целей небольшие по производительности передвижные морозильные установки и холодильные камеры.

Достаточно короткий период использования свежей малины – около 40 суток, ориентирует на поиск соответствующих технологий, позволяющих максимально сохранить и сконцентрировать биологически активные и защитные вещества, с тем, чтобы обеспечить профилактическое питание населения в зимний период.

В России, к сожалению, производство быстрозамороженной продукции не получило промышленного развития, а большая часть замороженных плодов и ягод не представляет ценности по обеспеченности витаминами, вопреки сложившемуся мнению. Причин много, главными из которых являются:

• удаленность перерабатывающих предприятий от сырьевой базы и невозможность переработки в день сбора;
• отсутствие сведений о пригодности для замораживания тех или иных помологических сортов;
• отсутствие современного скороморозильного оборудования, недостаточно низкая температура замораживания;
• отсутствие непрерывной холодильной цепи [6].

Учитывая все это, проблема производства быстрозамороженной продукции, отвечающей требованиям мировых стандартов, может быть решена только на серьезной научной основе. Безотлагательное решение этой проблемы необходимо и для регионов Сибири, где имеется солидная сырьевая база, благодаря успешной работе селекционеров по выведению новых сортов ягодных культур.

Определены важнейшие критерии, которым должны отвечать плоды и ягоды, используемые для замораживания:

• свойственный гармоничный вкус, выраженный аромат, красивый внешний вид, яркая окраска;
• высокое содержание сухих веществ, в том числе сахаров;
• обеспеченность биологически активными веществами;
• структурная прочность тканей, их устойчивость к расстрескиванию, т.е. повышенное содержание веществ, обеспечивающих консистенцию мякоти (гемицеллюлоз, протопектина);
• минимальное изменение влагоудерживающей способности после замораживания.

В отечественной практике малина, как сырье для замораживания, не исследована, отбор сортов, пригодных для замораживания не предусмотрен.

Замороженные ягоды и плоды могут быть использованы как монопродукт, так и в виде многокомпонентных смесей, а также служить исходным сырьем для производства джемов, повидла, мармеладов и различных начинок, фруктового пюре для мороженного.

В настоящее время разработаны технологии быстрого замораживания многих видов и сортов ягод и плодов. С 01.01.93 г вместо ОСТ 111-8-82 введен в действие ГОСТ 29187-91 «Плоды и ягоды быстрозамороженные».

В последние годы наряду с монокультурами для замораживания рекомендованы многие новые виды быстрозамороженных многокомпонентных  полуфабрикатов и готовых блюд.

Глубина изменений при замораживании зависит от вида и сорта ягод, степени зрелости, анатомических особенностей, оводненности сырья, обеспеченности сухими веществами (макро- и микронутриентами). Хорошего качества замороженные ягоды можно получить лишь совершенствуя технику и технологию замораживания и при тщательном отборе сырья [4].

При отборе сырья для замораживания необходимо иметь как можно более полную характеристику состава, в том числе:

• содержание свободной и связанной влаги;
• содержание веществ, способных связывать влагу (белки, пектиновые вещества);
• концентрация сока, обеспеченность его сахарами и другими водорастворимыми веществами.

Для замораживания характерна кристаллизация влаги, содержащейся в сырье. Растительное сочное сырьё, плоды и ягоды отличаются высоким влагосодержанием с преобладанием свободной воды, на долю связанной приходится 6-11% общего её содержания. Свободная вода является растворителем для солей, сахаров, кислот и других соединений.

Содержание воды, состав и концентрация сока оказывают большое влияние на все химические, биохимические и биологические реакции при замораживании и последующем хранении.

Коллоиды и связанная ими вода играют решающую роль в сохранении консистенции, а при размораживании способствуют уменьшению потерь сока и питательных веществ. К важнейшим коллоидам относятся: белки, пектин, крахмал. Высокая способность пектина к набуханию играет важную роль в регулировании содержания воды и рН в плодах. С точки зрения формирования консистенции и связывания воды пектин в растительном сырье играет ту же роль, что белки в продуктах животного происхождения. При замораживании содержание дубильных веществ уменьшается вследствие механического разрушения тканей растений и ускорения окислительных ферментативных реакций в процессе размораживания. Плоды  с низким содержанием дубильных веществ после разрушения последних приобретают невыразительный вкус.

Цвет, как в замороженном, так и в размороженном состоянии, должен быть однородным, свойственным виду ягод в потребительской стадии зрелости.

Интенсивную окраску имеют антоцианы, которые содержатся в растительном материале. Окраска плодов и ягод зависит не только от состава антоцианов, но и от величины рН среды. В кислой среде они  имеют преимущественно красную окраску, в щелочной – от синей до сине-фиолетовой.

При окислении антоцианов образуются продукты с измененной грязной окраской. На окраску влияют присутствующие в растворе катионы металлов. При взаимодействии с катионами тяжелых металлов образуются продукты, окрашенные в коричневый цвет, а с цинком – в фиолетовый.

Таким образом, замораживание — наиболее совершенный способ переработки и хранения ягод, позволяющий сохранить наибольшее количество термолабильных соединений в их составе. Использование предварительного замораживания целесообразно при производстве сока, выход его увеличивается, термолабильные фенольные соединения, витамины и ароматические вещества при этом сохраняются лучше, чем, к примеру, при нагревании мезги перед прессованием. Явные преимущества имеет метод криоконцентрирования соков в сравнении со способом их сгущения выпариванием воды в вакуумных установках. Идея криоконцентрирования относится к 50-м годам 20 столетия, она остается актуальной и в 21 веке.

Список литературы:

1. Антипов С.Т., Рязанов А.Н., Овсянников В.Ю., Ямщенко С.М. Разработка модели и прогноза основных характеристик процесса криоконцентрирования // Хранения и переработки сельхозсырья. – 2000. — № 4. – С. 36-38.
2. Барская И.Э. и др. Эффективность производства быстрозамороженной плодоовощной продукции. – М.: Агропромиздат, 1989. – 142 с.
3. Губина М.Д., Лучина Н.А. Минеральный состав и безопасность малины Новосибирской области. // Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в 21 веке / Тезисы докладов 1 Международного симпозиума (13-16 сентября 2000г.) – Владивосток, ДВГАЭУ, 2000. — С. 138-140.
4. Губина М.Д., Лучина Н.А. Безопасность малины Новосибирской области и продуктов ее переработки / Потребительский рынок: Качество и безопасность товаров и услуг // Материалы международной научно-практической конференции  (4-7 декабря 2001г.) – Орел, 2001.
5. Губина М.Д., Лучина Н.А. Комплексная переработка новых сортов малины / Основные направления повышения эффективности регионального садоводства // Материалы научно-практической конференции (4-6 марта 2002г.). – Барнаул, 2002. — С.
6. Гудима А.И. Изменение активности окислительно-восстановительных ферментов при низкотемпературном консервировании растительных продуктов: Автореф. дис… канд. техн. наук. Краснодар, 1990. – 23 с.
7. Lachman J., Orsak M., Pivec K. Antioxidant contents and composition in some fruits and their role in human nutrition // Zahradnictvi. Rocnik. – 2000. – 27.- C. 103-107.[schema type=»book» name=»СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СПОСОБОВ ПЕРЕРАБОТКИ И ХРАНЕНИЯ ПЛОДОВ МАЛИНЫ » author=»Лучина Наталья Александровна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-20″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.03.2015_03(12)» ebook=»yes» ]