Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
52.5 Mб
Скачать

i 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 •