книги из ГПНТБ / Фрумкин, М. Л. Технологические основы радиационной обработки пищевых продуктов

кислорода. Облученные в аноксии плоды выделяли его в первые дни после обработки иа 68% меньше, чем облученные в при­ сутствии Ог. Предполагают, что в данном случае вступает в действие другая, метаболическая система выделения этилена. Облучение либо увеличивает количество (или активность) фер­ ментов, связанных с образованием С2Н4, либо изменяет некото­ рые химические компоненты плодов таким образом, что они легко преобразуются в С2Н4.

Иную точку зрения высказал Р. Е. Янг [92]. Он считает, что усиленное выделение этилена облученными плодами едва ли может быть результатом прямых радиохимических процессов, поскольку оно больше зависит от физиологического состояния плодов, чем от дозы радиации. Очевидно, оно представляет со­ бой ответную физиологическую реакцию иа какие-то более важ­ ные радиационные повреждения.

При облучении может изменяться не только количество вы­ деляемого этилена, но чувствительность плодов к этому соеди­ нению. У груш, например, чувствительность к экзогенному эти­ лену резко снижается после облучения дозами 300—400 крад: плоды не дозревают нормально даже после 8 дней обработки в атмосфере, содержащей 0,1% С2Н4, в условиях, идеальных для дозреванпя (20° С, относительная влажность воздуха, близкая к насыщению, содержание О2 около 2% и СОг — 0,6% или мень­ ше). В то же время груши, облученные дозой 300 крад, сохра­ няют способность выделять этилен в количестве, вполне доста­ точном для стимуляции созревания необлученных плодов [82].

Несколько меньше меняется чувствительность к экзогенно­ му этилену при облучении томатов. Зеленые томаты, обработан­ ные дозой 400 крад, обычно дозревают значительно медленнее контрольных, но если после облучения их еще обрабатывали С2Н4, то они достигали столовой зрелости одновременно с конт­ рольными [77].

Нормального дозревания облученных бананов удается до­ биться обработкой их этиленом, однако в этом случае приходит­ ся дольше воздействовать газом, чем обычно.

Итак, сведений о влиянии ионизирующей радиации на обра­ зование этилена в плодах накоплено довольно много, но нельзя сказать, что они существенно прояснили вопрос о причинах из­ менения процессов послеуборочного дозревания. У большинст­ ва объектов (груш, томатов, авокадо, персиков, нектаринов, лимонов, апельсинов) выделение этилена возрастает сразу пос-

102 ле облучения. В то же время облученные грушн, томаты и аво-

кадо дозревают по ряду признаков явно медленнее контрольных. Подавление созревания облученных плодов пытаются иногда связать с пониженным образованием этилена в момент климактерикса (как наблюдали у груш, получивших дозу 300—400 крад, и зеленых томатов). Но как тогда объяснить замедление дозревания груш после облучения дозами 100 и 200 крад, когда

они выделяют очень большое количество этилена?

Еще сложнее с плодами авокадо, которые после облучения дозами 50 и 100 крад выделяли в момент климактерикса почти обычное количество этилена, но совершенно теряли способность нормально дозревать. Можно предположить, что дело здесь не столько в количестве образующегося этилена, сколько в чувст­ вительности плодов к его физиологическому действию. Но тогда почему облученные персики, выделявшие значительно больше этилена, чем контрольные, быстрее накапливали красящие ве­ щества, но медленнее размягчались?

Учитывая, что эти вопросы еще не получпли исчерпывающе­ го объяснения, нам кажется преждевременным делать какиелибо выводы о связи между нарушением нормального после­ уборочного дозревания при облучеипи плодов и изменениями в образовании ими этилена.

Г л а в а 4

РАДУРИЗАЦИЯ ПЛОДОВ, ЯГОД

ИОВОЩЕЙ И ФАКТОРЫ,

ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СРОКИ ИХ ХРАНЕНИЯ

ИКАЧЕСТВО

Данные, приведенные в предыдущих разделах, свидетельству­ ют о том, что ионизирующие излучения вызывают глубокие из­ менения в жизнедеятельности как плодов, так и поражающих их микроорганизмов. Следовательно, при изучении факторов, оп­ ределяющих характер, причины и скорость порчи плодов, ягод и овощей, необходимо комплексно решать вопрос о действии радиации как иа объекты растительного происхождения, так и на возбудителей порчи.

Изучая вопрос радуризации свежих плодов, ягод и овощей, приходится учитывать многие факторы, которых мы не касались

при рассмотрении механизма действия облучения на различные W

метаболические процессы в тканях плодов пли патогенов: изме­ нение скорости и характера порчи сырья в зависимости от то­ варных качеств, сортовых особенностей, условий хранения до облучения, режимов облучения и хранения в пострадиационный период.

Выбор дозы облучения даже из диапазона выбранных нами (100—300 крад) также может зависеть не только от инфекцион­ ной нагрузки, но и от радиоустойчивостн основных возбудителей порчи, физиологических особенностей сырья, его способности выдержать определенную дозу облучения. Кроме того, конста­ тация факта о возможной реактивации основных возбудителей порчи плодов, ягод и овощей после облучения и снижении их природной сопротивляемости под действием радиации не дает прямого ответа на вопрос, непосредственно касающийся практи­ ческой стороны дела, — что является осповпой причиной порчи сырья в пострадиационный период и каков будет характер пор­ чи, если оно поражено иетпппчпымн патогенами.

Все эти вопросы рассматриваются ниже. Но прежде чем пе­ рейти к обсуждению факторов, обусловливающих скорость и характер порчи сырья, остановимся на вопросе, который имеет основное значение в практике хранепия: дифференцированном выборе дозы облучения различных видов плодов, ягод и овощей.

В Ы Б ОР Д О З Ы О Б Л У Ч Е Н И Я В З А В И С И М О С Т И ОТ Ф И З И О Л О Г И Ч Е С К И Х О С О Б Е Н Н О С Т Е Й СЫРЬЯ И Р А Д И О У С Т О Й Ч И В О С Т И о с н о в н ы х В О З Б У Д И Т Е Л Е Й ПОРЧИ

Плоды, ягоды и овощи заражепы, как правило, всевозможны­ ми видами дрожжевых и плесневых грибов с различной радиоустойчивостью. При выборе дозы облучения для разных объек­ тов необходимо ориентироваться на основные возбудители пор­ чи, поражающие каждый объект. Следовательно, величина дозы облучения, которая может быть использована для опреде­ ленного вида растительного сырья, зависит от двух факторов: его физиологических особенностей и радиоустойчивостн основ­ ных возбудителей порчи [1, 94—96].

Рассмотрим зависимость между этими факторами на различ­ ных плодах, ягодах и овощах.

На рис. 28 показаны кривые зависимости сроков хранения при 20—25° С контрольных и облученных ягод земляники от доз об-

104' лучения.

дозы могут вызвать различные функциональные расстройства. Еще более низкие дозы облучения требуются для обработки цитрусовых. При заражении плодов радиолабпльпыми грибами P. italicum и P. digitatum летальными для них могли бы оказать­ ся дозы порядка 300 крад. Но обработка такими дозами не толь­ ко значительно понижает устойчивость плодов, в результате че­ го они подвергаются более быстрой порче, по и вызывает в их тканях функциональные расстройства, ухудшающие качество продукта. Поэтому цитрусовые можно облучать дозами, не пре­ вышающими 150 крад, что позволяет замедлить развитие плесне­ вых грибов и не вызывает заметных изменений в тканях плодов. В связи с этим возникает проблема облучения цитрусовых, за­ раженных радиоустойчивым грибом Alternaria citri. Использова­ ние доз порядка 150 крад не окажет подавляющего действия на его жизнедеятельность, а применение более высоких доз радиа­

ции вызовет нежелательные нарушения в тканях плодов. Таким образом, все продукты растительного происхождения

можно разделить на две группы. К первой группе относится большинство продуктов, не обладающих природной сопротив­ ляемостью, сроки хранения которых зависят в основном от со­ стояния тканей (плотности и целостности) и инфекционной нагрузки, — земляника, малина, вишня, черешня, слива, сморо­ дина и т. д. При наличии радиоустойчивых грибов эти объекты в виде исключения можно облучать дозами порядка 300 крад. Ко второй группе относятся продукты, которые даже при силь­ ной зараженности радиоустойчивыми грибами (Rhizopus, Alter­ naria, Botrytis) нельзя облучать дозами, превышающими 150— 250 крад, так как применение их вызывает нарушения в тка­ нях, — яблоки, томаты, персики, абрикосы.

ПРИЧИНЫ ПОРЧИ С Ы Р Ь Я В П О С Т Р А Д И А Ц И О Н Н Ы Й П Е Р И О Д

Прежде чем перейти к выяснению роли различных факторов,

Все приведенные ранее данные позволяют говорить о двух воз­ можных причинах порчи. Одна из них связана с размножением радиоустойчивых видов микроорганизмов, выдержавших опре­ деленную дозу облучения, другая — с восстановлением жизне­ деятельности микроорганизмов, которая была подавлена 107

облучепием. Третья возможная причина порчи — повторное за­ ражение облученных плодов, ягод и овощей микроорганизмами из воздуха пли с тары в складских помещениях — нами не рас­ сматривалась, поскольку она имеет непосредственное отношение к вопросам хранения.

Учитывая, что восстановление жизнедеятельности микроор­ ганизмов после облучения дозами 100—300 крад можно считать доказанным, остается нерешенным вопрос о том, что же является основным источником увеличения обсемепепностп и определяет скорость порчп сырья: восстановление и размножение спонтан­ ной микрофлоры или вторичное заражение микрофлорой воздуха.

Во ВНИИКОПе были поставлены специальные опыты, преду­

хранилище не влияет па сроки храпения ягод, так как в силу физиологических особенностей они не могут храниться при этой температуре более 3—4 сут. Через 3—4 сут, даже если пол­ ностью исключено повторное заражение, наблюдается ухудше­ ние товарных качеств облученных ягод и микробиологическая порча их за счет восстановления жизнедеятельности спонтанной мпкрофлоры.

При 3—6° С значительная обесменениость воздуха спорами грибов R. nigricans ускоряет начало порчи. Объясняется это тем, что срокп хранения ягод при низких температурах значительно удлиняются. Плесневые грибы, попавшие пз воздуха, за это время успевают пе только впедрпться, но и начать размно­ жаться.

2. Зараженность воздуха в процессе хранения облученных пло­ дов сказывается при температуре выше 15° С и продолжитель­ ном хранении (больше 2 нед).

При 3—6° С наличие большого количества микроорганизмов в воздухе меньше влияет па сроки хранения плодов, так как при низких температурах жизнедеятельность R. nigricans проявля­ ется значительно медленнее, а сами плоды пе являются таким благоприятным субстратом для микроорганизмов, как ягоды. Тем ие менее длительное хранение облученных плодов при низ­ кой температуре способствует внедрению и развитию микроор-

108 ганизмов из воздуха. Так, при храпении томатов в холодильнике

при 4—7° С повторное заражение играло большую роль, чем при хранении в условиях высоких температур. Об этом свидетель­ ствуют кривые рис. 4, отражающие увеличение поверхностной обсемененности томатов при различных температурах. Если при 18—22° С и при 12—15° С явно выражена реактивация плес­ невых грибов, то при 4—7° С кривая поднимается вверх более плавно. Объясняется это тем, что при длительном хранении ко­ личество клеток, попавших из воздуха, достаточно велико, что­ бы повлиять иа обсемененность плодов и скорость их порчп.

Что же способствует повторному заражению облученных пло­ дов, ягод и овощей при храпении?

В первую очередь — состояние их тканей. Плесневые грибы, попадая иа облученные плоды, ягоды и овощи, могут вызвать порчу, если существуют благоприятные условия для их разви­ тия: размягчение тканей, увеличение сокоотделения в резуль­ тате перезревания, механические повреждения, повышенная тем­ пература и влажность воздуха в хранилище.

Вторым фактором является длительность хранения, так как для внедрения и развития микроорганизмов из воздуха необхо­ димо определенное время.

И тем не менее, в большинстве случаев скорость порчи соч­ ного растительного сырья в пострадиационный период опреде­ ляется сроками восстановления спонтанной микрофлоры, а сле­ довательно, ее радноустойчнвостыо и способностью развивать­ ся при различных температурах. Это не значит, что другие фак­ торы не влияют па сроки хранения облученных плодов, ягод и овощей.

Ф А К Т О Р Ы , В Л И Я Ю Щ И Е Н А С Р О К И Х Р А Н Е Н И Я СЫРЬЯ В П О С Т Р А Д И А Ц И О Н Н Ы Й П Е Р И О Д

Качество сырья. В практике хранения зачастую приходится хранить сырье с отклонениями в качестве. Естественно, что это может случиться и при радиационном способе обработки.

Интерес исследователей к вопросу сохранения качества впол­ не понятен. Ведь ухудшение качества сырья (перезревание, ме­ ханические повреждения, сильная зараженность микроорганиз­ мами и т. д.) влечет за собой изменения в сроках хранения. Об этом свидетельствуют результаты опытов, проведенных во ВНИИКОПе по хранению ягод земляники и томатов разных товарных качеств [94].

Данные, приведенные на рис. 28, показывают, что сроки хранения ягод значительно снижаются, если качество их перед

облучением низкое. Облучение томатов показало, что красные, " иеперезревшие плоды удовлетворительно хранятся 15—17 дней при 18—22° С. Стандартные, но слегка перезревшие плоды, сильно зараженные микроорганизмами, подвергаются массовой порче через 6—7 дней. Одновременно с контрольными наступа­ ет порча долго хранившихся плодов, сильно зараженных до облучения радиоустойчивыми плесневыми грибами (рис. 30).

Вместе с тем даже при очень большой степени заражения плесневыми и дрожжевыми грибами и плохом качестве сырья облучение может оказаться эффективным для хранения скоро­ портящихся плодов, ягод и овощей.

Американские исследователи [10] показали, что при облучении земляники даже плохого качества дозой 300 крад можно сни­ зить потери при хранении 5 сут при 5° С на 17%. В процессе последующего хранения при 20° С в течение 2 сут количество испорченных контрольных ягод увеличилось до 77%, а у об­ лученных микробиологической порчи не отмечено.

Именно потому, что разные исследователи подвергают облу­ чению сырье неодинакового качества, в литературе приводятся противоречивые сроки хранения для одних и тех же объектов. Например, земляника, облученная дозами 200—300 крад, хра­ нится при температуре 5° С по одним данным 25 дней, по дру­ гим — 15—20, а по третьим — всего 8—10. Различны сроки хра­ нения при одних температурах и для других растительных объ­ ектов, например томатов. Особенно резкие различия в сроках хранения отмечены в исследованиях, проводимых в разных стра­ нах. По-видимому, большое значение имеет культура выращи­ вания плодов, ягод и овощей.

Не случайно в последнее время разрабатываются целые си­ стемы мероприятий (условия выращивания, момент сбора, та­ ра, время до облучения, условия транспортирования и т. д.), осуществление которых позволит подвергать облучению высо­ кокачественное сырье.

Условия выращивания и сбора. О том, что погодные и агро­ технические условия выращивания влияют на сроки хранения облученного растительного сырья, свидетельствуют многие ис­ следования.

Опыты с земляникой, проведенные в Дании [60], показали, что микробиологическая порча быстрее наступает у облученных ягод, созревших в дождливую погоду. После 14 сут хранения среди облученных дозами 300 и 400 крад ягод, вызревших во время дождя, было 30% заплесневевших; у облученных ягод,