книги из ГПНТБ / Фрумкин, М. Л. Технологические основы радиационной обработки пищевых продуктов
.pdfi n a c t i v a l i o n of market disease fungi of stone f r u i t s . — , , P h y t o p a t h o l o g y " , 1967, 57, № 4, 428—432.
119.Rornani R. J., Lily (Lim) Ku. Direct chromatografic analysis vola
tiles |
produced by ripenin g pears.— ,,J . Food |
S c i . " , |
1966, 31, № 4 , |
|||||||||||
558—562. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
120. |
Fernandes S. J. G., Clarke J. D. Effect of |
i o n i z i n g |
r a d i a t i o n |
on the |
||||||||||
acid |
metabolism of apples.— " J . Sci . Food and A g r i c " , |
1962, 13, |
N 1, |
|||||||||||
23—32. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
121. |
Dennison R. A., Ahmed E. M. I r r a d i a t i o n effects on the ripenin g of |
|||||||||||||
K e n t |
m a n g o e s . — " J . Food |
Science"., |
1967, 32, |
N 6, 702—705. |
|
|
||||||||
122. |
Ziporin Z. Z . , Kraybill H. F. V i t a m i n content |
of foods |
exposed to |
i o n i |
||||||||||
zin g |
r a d i a t i o n s . — " J . |
of N u t r i t i o n " , |
1957, 63, |
201—207. |
|
|
|
|||||||
123. |
Dupaigne P. A c t i o n |
des |
r a d i a t i o n |
ionisante |
sur la |
banana.— |
" F r u |
|||||||
i t " , |
1964, 19, N 4, |
209—21.1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
124. |
Home J. European |
conference |
on the use of |
i o n i z i n g |
radiations |
for |
||||||||
food |
preservation.— |
" I n t e r n e t . |
I . R a d i a t i o n |
B i o l . " , |
1959, |
1, № |
1, |
|||||||
95—105. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
125. |
Kalian R. S., Padova R. Q u a l i t y of stored irradiate d citrus f r u i t . — " Is |
|||||||||||||
rael |
A t o m i c Energy |
Comiss. Repts . " , |
1968, N |
1168, 147—148. |
|
|
||||||||
126. |
Влияние и о н и з и р у ю щ и х |
и з л у ч е н и й |
н а в ы х о д |
и к а ч е с т в о |
в и н о г р а д |
|||||||||
н о г о |
с о к а . — « К о н с е р в н а я |
и о в о щ е с у ш и л ь п а я |
п р о м ы ш л е н н о с т ь » , |
1961, |
||||||||||
№ 7, с. 16—20. А в т . : М . Л . Ф р у м к и н , Л . П . К о в а л ь с к а я , К . В . Е г о |
||||||||||||||
р о в а , Е . В . Д о р о ф е е в а . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
127. |
Скорость о с в е т л е н и я |
и |
к а ч е с т в о в и н о г р а д н о г о с о к а , |
о б р а б о т а н н о г о |
||||||||||
г а м м а - л у ч а м и . — « К о н с е р в н а я и о в о щ е с у ш и л ь п а я |
п р о м ы ш л е н н о с т ь » , |
|||||||||||||
1967, № 9, с. 8—13. Авт . : Ж. Л . |
Ф р у м к |
|
Л . П . |
К о в а л ь с к а я , |
||||||||||
К . В . В а с и л ь е в а , И . П . П о в а л я е в а . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
128. |
Фрумкин М. Л. П е р с п е к т и в ы |
и с п о л ь з о в а н и я |
и о н и з и р у ю щ и х |
и з л у |
ч е н и й д л я и н т е н с и ф и к а ц и и т е х н о л о г и ч е с к и х п р о ц е с с о в в п и щ е в о й п р о м ы ш л е н н о с т и . — В к н . : Р а д и а ц и о н н а я о б р а б о т к а п и щ е в ы х п р о д у к
т о в . М . , 1968, с. 79—84. |
|
129. Дорофеева Е. В., Ковальская Л. П., Фрумкин М. Л. Д е й с т в и е |
и о н и |
з и р у ю щ и х и з л у ч е н и й на с о к о о т д а ч у п л о д о в , я г о д и о в о щ е й . — В кн . : |
|
Д о к л а д ы н а у ч н о - п р а к т и ч е с к о й к о н ф е р е н ц и и по и с п о л ь з о в а н и ю |
и о н и |
з и р у ю щ и х и з л у ч е н и й в н а р о д н о м х о з я й с т в е . Т у л а , 1970, вып . 3, с. 55—62.
ЧА С Т Ь
ВТ О Р А Я
РАДАППЕРТИЗАЦИЯ ПРОДУКТОВ ИЗ ПЛОДОВ, ЯГОД И ОВОЩЕЙ
Исследования, связанные с изучением возможно сти стерилизации плодовых и овощных консервов ионизирую щими излучениями, были начаты в СССР, США и Англии при близительно в 1949—1950 гг. Многих ученых привлекала воз можность получить качественно новые продукты, консервиро ванные без применения тепла п сохранившие свойства свежего сырья. Именно этим можно объяснить большой интерес к про блеме облучения во всем мире н оправдать тот факт, что иа пер вых этапах ее нзучеипя многие исследователи не замечали от рицательных явлений, возникавших в продуктах, обработанных ионизирующими излучениями.
Так, еще в 1956 г. группа американских исследователей во главе с Б. Е. Проктором, изучая возможность стерилизации плодов и овощей (спаржи, моркови, капусты брюссельской и цветной, шпината, бататов, картофеля, изюма, сливы и т. д.), отмечала, что радиационный способ обработки позволит осу ществить то, чего не может дать тепловая стерилизация — пода вить жизнедеятельность микроорганизмов, не вызвав изменений в тканях и химическом составе продуктов.
Большим количеством экспериментов было выявлено, что при облучении растительного сырья стерилизующими дозами (микробиологические исследования показали, что эти дозы на ходятся в пределах 1,5—2,0 Мрад) в тканях плодов, ягод п ово щей возникают различные изменения, приводящие к ухудше нию цвета, размягчению консистенции, появлению постороннего запаха.
Попытки предупредить эти изменения бланшированием или замораживанием продукта, созданием вакуума в упаковке,
С*
облучением в атмосфере инертных газов, добавлением различных защитных веществ дали незначительный эффект. Дегустаторы по-прежнему отмечали ухудшение качества продуктов, обрабо танных высокими дозами радиации. Выявилось также, что «хо лодная» стерилизация не вызывает инактивации ферментов, а это влечет за собой потемнение продукта, обесцвечивание и размягчение тканей, выделение ССЬ за счет дыхания. Для полной инактивации ферментов при стерилизации пищевых про дуктов необходимы дозы выше 10 Мрад.
Трудности заключались и в том, что каждый изучаемый про дукт и его компоненты вели себя по-разиому под воздействием облучения, и это ие дало возможности выявить общие законо мерности для определенных видов и групп консервированных продуктов.
Свидетельством этому являются следующие предельные дозы облучения (в крад) различных ягод, плодов, овощей и продуктов из них [1]:
З е м л я в п к а |
432 |
Ш п и н а т |
1800 |
К о р и н к а |
612 |
С п а р ж а |
1800 |
Ч е р е ш н я |
900 |
М о р к о в ь |
2160 |
С л и в а |
360 |
С о к а п е л ь с и н о в ы й |
432 |
А п е л ь е п н ы |
432 |
С о к л и м о н н ы й |
72 |
Б а н а н ы |
144 |
С о к я б л о ч н ы й |
900 |
Г р е й п ф р у т ы |
432 |
С о к т о м а т н ы й |
216 |
З е л е н ы й г о р о ш е к |
726 |
П ю р е я б л о ч н о е |
1800 |
Б о б ы Л и м а |
36 |
Т о м а т ы ц е л ь и о к о и с е р в и р о - |
|
Ф а с о л ь с т р у ч к о в а я |
1140 |
в а н н ы е |
1800 |
С а л а т |
2160 |
|
|
Пороговые дозы для других видов растительного сырья также резко различаются. Так, Р. С. Хеииэи [2] указывает па неко торую потерю вкуса и аромата, обесцвечивание и размягчение тканей ягод малины, земляники, крыжовника, красной и черной смородины при облучении дозами 0,1—0,5 Мрад. Все эти изме нения у различных видов ягод протекают неодинаково. У мали ны и земляники под воздействием дозы 0,5 Мрад теряется на туральный вкус и ухудшается качество, а у черной смородины в результате потери остроты вкус облагораживается. Для ово щей, по данным Р. С. Хеннэиа, пороговые дозы также различны, но, как правило, они намного выше доз, которые можно исполь
зовать для |
облучения |
плодов |
и ягод, |
и часто достигают |
1,0— |
2,0 Мрад |
(морковь, |
зеленый |
горошек, |
картофель, спаржа, |
ре |
вень, бобы) [2]. |
|
|
|
|
Из данных большого количества опытов следует, что:
1) при обработке плодов, овощей и продуктов из них стери лизующими дозами ионизирующих излучений происходит раз мягчение тканей, степень которого зависит от вида сырья;
2) у некоторых видов облученного растительного сырья тка ни обесцвечиваются, что наиболее ярко проявляется у ягод и в меньшей мере — у овощей;
3)изменение вкуса при облучении высокими дозами радиа ции сопровождается образованием типичного привкуса облуче ния или потерей характерного вкуса продукта;
4)наличие активной ферментной системы в тканях облучен ных плодов, ягод и овощей может вызывать нежелательные из менения товарных качеств.
Но самым важным является то, что предельные дозы, гаран тирующие сохранение качества продукта, как правило, намного ниже доз, обеспечивающих стерилизующий эффект.
К 1959—1960 гг. стало ясно, что «холодную»-стерилизацию в полном смысле слова нельзя использовать для обработки всех видов продуктов; на пути ее внедрения в практику возникает много трудностей, связанных с разработкой специальной техно логической схемы подготовки плодов, ягод и овощей перед об лучением, подбором комбинированных способов для снижения дозы облучения, выбором тары для упаковки продуктов. Необ ходимо было провести глубокие исследования, чтобы разобрать ся в сложном механизме превращений различных соединений плодов, ягод и овощей под действием радиации.
Всвязи с этим резко сократился круг исследователей, зани мающихся радиационным способом стерилизации продуктов растительного происхождения. С 1960 г. в литературе практиче ски отсутствуют данные по этому вопросу. Имеющиеся сообще ния не свидетельствуют о каких-либо глубоких исследованиях, которые позволили бы в какой-то мере судить о перспективности если не «холодной» стерплизации, то хотя бы облучения в соче тании с теплом. Единственным объектом, который вызывает ин терес исследователей, остаются соки.
ВСССР исследования, связанные с изучении возможности стерилизовать плоды и овощи, были начаты в 1956 г. во ВНИИКОПе и имели на первых этапах рекогносцировочный ха рактер. С 1958 г. были начаты более глубокие исследования, целью которых было:
1)определение радиоустойчивости осповных возбудителей порчи разных видов плодового и овощного сырья и выявление
доз, обеспечцвающих стерилизующий эффект при условии обсеменеииости продукта микроорганизмами различных видов;
• 2) изучение характера превращений соединений, которые определяют товарные качества и пищевую ценность консерви рованного продукта, и выявление предельных доз облучения, позволяющих получить полноценные консервы;
3) подбор для различных групп консервов (овощных нату ральных, маринадов, овощных закусочных, компотов) техноло гической схемы подготовки и облучения, обеспечивающей полу чение высококачественных продуктов.
Г л а в а 1
СТЕРИЛИЗАЦИЯ ПЛОДОВЫХ И ОВОЩНЫХ ПРОДУКТОВ ИОНИЗИРУЮЩИМИ
ИЗЛУЧЕНИЯМИ
Р А Д И О Х И М И Ч Е С К И Й И Б И О Х И М И Ч Е С К И Й Б О М Б А Ж
Прежде чем перейти к обобщению данных, полученных при стерилизации плодоовощных консервов радиацией, необходимо остановиться на вопросе, который имеет отношение ко всем видам консервированных продуктов растительного происхож дения. Речь идет о возникновении «радиохимического» и «био химического» бомбажа. Эти термины приняты нами условио для консервированных ионизирующими излучениями продук тов. Они связаны с образованием газов в результате деструкции
ряда химических соединений |
(Сахаров, органических кислот, |
|||
пектиновых веществ, крахмала, жиров и т. д.) |
и выделения СОг |
|||
в связи |
с проявлением активности |
окислительно-восстанови |
||
тельных |
ферментов в тканях |
свежих |
плодов, |
ягод и овощей, |
укупоренных в герметичную |
тару. |
|
|
Первые же опыты, проведенные во ВНИИКОПе [3—6], пока зали, что выделение газов может наблюдаться при стерилизации
.многих видов плодового и овощного сырья, хотя причины их образования различны. При стерилизации компотов, например, вздутие крышек обусловлено образованием продуктов распада Сахаров, пектиновых веществ, органических кислот. При обра ботке ионизирующими излучениями свежей моркови или кар-
166 трфеля выделение большого количества углекислого газа связа-
но с дыханием клубней и корнеплодов. При стерилизации ком потов из абрикосов вздутие крышек отмечено независимо от того, были плоды залиты горячим или холодным спропом или бланшировались. Следовательно, в данном случае бомбаж свя зан исключительно с химическими реакциями.
|
|
|
|
|
Т А Б Л И Ц А 52 |
||
|
|
С о д е р ж а н и е , |
% на сырую |
массу |
|
||
Д о з а об |
Составная |
|
|
|
|
|
|
л у ч е н и и , |
часть компо |
редуцирую |
|
растворимо |
|
||
М р а д |
нента |
сахарозы |
протопектина |
||||
щ и х |
Сахаров |
го пектина |
|||||
|
|
|
|
||||
0 |
П л о д ы |
|
2,21 |
17,8 |
|
|
|
|
З а л и в к а |
|
2,24 |
37,2 |
0,28 |
0,45 |
|
0,5 |
П л о д ы |
|
3,05 |
16,6 |
— |
— |
|
|
З а л и в к а |
|
2,44 |
36,6 |
0,44 |
0,40 |
|
1,0 |
П л о д ы |
|
3,13 |
16,9 |
— |
•— |
|
|
З а л и в к а |
|
2,66 |
35,7 |
0,48 |
0,40 |
|
2,0 |
П л о д ы |
|
3,63 |
16,2 |
.— |
— |
|
|
З а л и в к а |
|
2,72 |
32,4 |
0,50 |
"0,'43 |
Как видно из данных табл. 52, содержание редуцирующих Сахаров в компотах увеличивалось, а сахарозы уменьшалось по мере увеличения дозы облучения. Прп этом уменьшение содер жания сахарозы было более заметным, чем увеличение ре дуцирующих Сахаров. Однако есть все основания утверждать, что незначительные разрушения Сахаров при облученпи компо тов нз абрикосов не соответствуют значительному образованию газов, которые приводят к вздутию крышек. Следовательно, су ществуют и другие причины этого явления. Подтверждают это наши опыты по изучению качественного состава газов в банках с компотами и вареньем, обработанных ионизирующими излу чениями.
Как известно, содержание Сахаров в варенье значительно вы ше, чем в компотах. Тем не менее при облучении различных видов варенья выделяется 0,5—4,0% СО2 в зависимости от дозы облучения (рис. 38), а прп облученпи компотов содержание СОг возрастает до 30—60% (рис. 39). Интересно отметить, что только в компотах обнаружены Нг и СН4.
При облучении сиропов с сахаром различной концентрации содержание СОг не превышало 2%, прп облучении растворов пектиновых веществ количество Н2 и СЙц составляло 0,5—1,5%.
|
|
|
|
|
|
Т А Б Л И Ц А 53 |
||
|
|
Общее ко |
В том ч и с л е , |
% к общему |
количеству |
|||
Модельная |
система |
личество |
|
|
|
|
|
|
Г.130В, |
|
о . |
|
СО, |
со |
|
||
|
|
мл |
N . |
I I , |
С И , |
|||
Р а с т в о р ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
В о д а д и с т п л л п р о в а п - |
5,0 |
37,0 |
1,1 |
58,7 |
3,3 |
0 |
0 |
|
п а я |
|
|
|
|
|
|
|
|
В о д а + 2 % |
NaC l |
5,5 |
29,4 |
0 |
68,6 |
2,0 |
0 |
0 |
В о д а + 1 0 % |
с а х а р о з ы |
50,0 |
9,2 |
1,6 |
82,5 |
4 , 1 |
2,5 |
0 |
В о д а + 1 0 % |
к р а х м а л а |
50,0 |
16,2 |
2,5 |
78,5 |
1,1 |
1,8 |
0 . |
В о д а + 1 0 % |
г л ю к о з ы |
58,0 |
9,2 |
1,3 |
81, 2 |
6,6 |
1,7 |
0 |
В о д а + 1 0 % |
ж е л а т и н а |
40,0 |
8,4 |
0 |
65,1 |
0,3 |
22,8 |
3,4 |
В о д а + 1 0 % |
к у к у р у з |
15,0 |
17,5 |
0 |
79,4 |
0,4 |
2,4 |
0,3 |
н о г о м а с л а |
|
|
|
|
|
|
|
|
П р о д у к т ы с у х и е |
|
|
|
|
|
|
|
|
С а х а р о з а |
|
16,2 |
13,4 |
1,8 |
84,0 |
0 |
0 |
0 |
К р а х м а л |
|
170 |
8,8 |
0 |
71,6 |
4,8 |
14,9 |
0 |
Г л ю к о з а |
|
170 |
12,9 |
1,1 |
83,7 |
2,3 |
0 |
0 |
Ж е л а т и н |
|
45 |
86,2 |
6,8 |
1,2 |
0, 1 |
2,5 |
3,3 |
Ж и р |
|
60 |
61,4 |
1,8 |
33,5 |
0 |
9,1 |
0 , 1 |
Температура при облучс - ш ш , °С
20
5
—40
|
|
|
|
Т А Б Л И Ц А 5/, |
|
Количество |
газов (в мл) |
|
|
Количество |
газов (в мл) |
при облучении растворов |
| |
Температура |
при облучении растворов |
||
|
|
|
мри облуче |
|
|
сахарозы — |
ж е л а т и н а — |
; |
н и и , °С' |
с а х а р о з ы — |
желатина — |
10у0 -ного |
O.Vnoro |
: |
|
ЮУо-иого |
йУо-ного |
|
|
|
|
|
|
58 |
35 |
! |
- 8 0 |
29 |
23 |
|
|
|
|
|
|
62 |
32 |
|
—196 |
23 |
21 |
31 |
23 |
|
|
|
|
Естественно, что если идет процесс образования газов за счет реакций распада, то он будет интенсифицироваться по мере увеличения дозы облучения.
Так, при облучении 30%-ных растворов сахарозы и глюкозы дозой 50 Мрад образовалось 95,4% Н2 , 0,4% Н 2 0 , 0,2% С 0 2 и 4,0% неидентифицироваииых газов [8]. •
|
|
|
|
|
|
|
Т А Б Л И Ц А |
55 |
|
|
|
|
|
|
Д о з а об |
К о л и ч е с т в о |
образовавшихся |
га |
|
П р о д у к т '[ |
, ' |
|
|
|
з о в , % к общему |
количеству |
|
||
|
|
|
л у ч е н и я , |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Мрад |
СО г |
Н , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Я б л о ч н ы й |
сок |
|
|
|
2,0 |
38,0 |
0,54 |
5,6 |
|
В и н о г р а д н ы й с о к |
|
|
|
3,0 |
231,0 |
1,78 |
25,2 |
|
|
0 , 0 5 % - п ы й |
р а с т в о р |
в и н н о й |
к и |
2,0 |
12,0 |
0,03 |
8,0 |
|
|
с л о т ы |
|
|
|
|
|
80,2 |
|
|
|
0 , 1 % - н ы й |
р а с т в о р |
|
в и н н о й |
к и |
2,0 |
1,94 |
7,28 |
|
|
с л о т ы |
|
|
|
|
|
168,7 |
1,44 |
|
|
0 , 5 % - п ы й |
р а с т в о р |
в и н н о й |
к и с |
2,0 |
7,70 |
|
|||
л о т ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 , 0 5 % - п ы й |
р а с т в о р |
я б л о ч н о й |
2,0 |
31,2 |
|
0,36 |
|
||
к и с л о т ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Состав газов и их количество при облучении соков и модель ных систем определял У. Д. Брегвадзе [9] (табл. 55).
Как отмечалось, возникновение биохимического бомбажа обусловлено образованием большого количества СОг за счет дыхания свежих плодов и овощей, укупоренных в герметичную тару и лишенных нормальных условий газообмена в тканях. ' На рис. 40 приведены кривые интенсивности выделения СО2 очищеппымн клубнями картофеля, укупоренными в герметич-' ную тару. При постановке опытов в жестяные крышки банок впаивали металлический патрубок и с помощью зажима плотно закрывали его отверстпе. После облучения на патрубок надева ли каучуковую трубку, присоединяли к манометру, открывали зажим и оставляли всю систему на несколько дней, проверяя
изменение давления.
О том, что выделяющийся газ действительно является СОо, свидетельствуют специально поставленные опыты на поглоще ние его раствором КОН. Данные табл. 56 подтверждают, что облученные клубни «дышат».
В течение первых трех дней облученные клубни выделяли С 0 2 намного больше, чем контрольные, но Ог поглощали столь ко же, поэтому дыхательный коэффициент их значительно выше.
О том, что облучение растительных тканей даже высокими дозами ионизирующих излучений ие вызывает инактивации ферментов дыхательного комплекса, свидетельствуют много- 171 •