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

щие увеличение в 12 раз Дю (доза, снижающая количество микроорганизмов в 10 раз).

Выбор дозы облучения, обеспечивающей полное подавление жизнедеятельности CI. Botulinum, представляет определенные трудности, так как величина ее может меняться в зависимости от различных факторов. Известно [11, 12], что процесс отмира­ ния спор CI. Botulinum под влиянием облучения может прохо­ дить три фазы, которые па кривых выживаемости характеризу­ ются как «плечо», «логарифмическая» и «хвост» (см. рис. 42). При высокой концентрации спор (107—10э) «плечо» на кривой отсутствует и она сразу принимает экспоненциальную форму. Это свидетельствует о влиянии плотности облученной среды на выживаемость спор CI. Botulinum при одинаковой дозе радиации. Отмирание спор зависит также от штамма культуры, химиче­ ского состава и физического состояния продукта. Выявлено, на­ пример, что величина «плеча» (начальная фаза отмирания, ког­

Величина Д (основная фаза отмирания клеток, подчиняющаяся

1,4 до 3,0 Мрад. Как показывают опыты, радиоустойчивость од­ них и тех же штаммов спор CI. Botulinum ниже в фосфатпом буферном растворе, чем в продукте.

Величина Дю (исходя из данных экспоненциальной части кривой) для зеленого горошка составляет 0,24—0,28 Мрад [12]. Следовательно, при стерилизации этого продукта (с учетом воз­ можности заражения его CI. Botulinum) необходимо применять дозы порядка 3,5 Мрад.

Приведенные данные позволяют утверждать, что для стерили­ зации плодоовощных продуктов с рН<4,5 можно использовать дозы радиации, вызывающие стерилизующий эффект для всей

щие те, которые подавляют всю основную микрофлору этих продуктов.

Какие же конкретно дозы радиации вызывает стерилизующий эффект прп облучении продуктов? Учитывая, что для овощных натуральных консервов доза облучения задается путем расчета и составляет «4,0 Мрад, определим стерилизующие дозы для плодовых продуктов. Многочисленные опыты, проведенные во

ВЫИИКОПе, показали, что несмотря на приблизительно одина­ ковый качественный состав микрофлоры плодов и ягод, стерили­ зующий эффект для разных видов растительного сырья дости­ гается разными дозами. Наибольшие дозы (2,0 Мрад) необхо­ димы для земляники, малины, абрикосов, персиков, несколько

Чтобы рекомендовать стерилизацию свежих овощей или овощ­ ных натуральных консервов дозами порядка 3,5—4,0 Мрад, а также свежих плодов и ягод или компотов из них дозами 1,5— 2,0 Мрад, необходимо выявить, какие изменения вызывают эти дозы радиацпи в продуктах.

П О К А З А Т Е Л И , Х А Р А К Т Е Р И З У Ю Щ И Е К А Ч Е С Т В О С В Е Ж И Х О В О Щ Е Й И О В О Щ Н Ы Х Н А Т У Р А Л Ь Н Ы Х К О Н С Е Р В О В , И Т Е Х Н О Л О Г И Ч Е С К И Е С Х Е М Ы П О Д Г О Т О В К И И О Б Л У Ч Е Н И Я ИХ

Из растительных продуктов, подвергаемых стерилизации ионизирующими излучениями, наиболее хорошо изучены овощи, пригодные для консервирования. Именно поэтому изменения, происходящие в растительных тканях, исследованы в основном на различных видах овощей. В связи с тем, что органолептическио качества консервированного продукта связаны в основном с состоянием тканей (консистенцией), цветом и запахом сырья, этим вопросам и посвящено большинство работ.

Так, И. Нпккерсои и Б. Проктор [13] еще в 1956 г. установили предельные дозы облучения, не вызывающие размягчения мор­ кови, спаржи, брокколи, бобов, шппната. Отмечено, что упру­ гость их тканей зависит от соотношения различных фракций пектиновых веществ.

В 1957 г. Ф. П. Бойль [14] вывел логарифмическую зависи­ мость между изменением плотности тканей ряда растительных продуктов и величиной дозы облучения и показал, что для ми­ нимального размягчения тканей моркови необходима доза 25,5— 178Х103 рад, а для снижения плотности на 50%—671—2310Х X103 рад.

Гистологическими исследованиями установлено, что при дозе 2,0 Мрад наблюдается раздвижение клеток растительных тканей, но оболочка их становится более эластичной и труднее разры­ вается.

Изучение различных способов воздействия на ткани карто­ феля [15] показало, что облучение дозами 2,0 и 3,0 Мрад изме­ няет состояние пектина срединных пластин, но стенки клеток при этом не разрушаются и форма крахмальных зерен не меня­ ется. Раздвижение клеток тканей, ухудшение физических и хи­ мических свойств крахмала выявлено при дозах выше 2,0 Мрад. При облучении томатов наблюдается разрушение внутренней структуры, связанное с изменением пектиновых веществ.

Много внимания на первых этапах исследований уделялось предупреждению образования посторонних запахов и изменения цвета овощей. Отмечено [2], что у облученной брокколи появля­ ется посторонний запах, меняется вкус и темнеет ткань. Брюс­ сельская капуста теряет ярко-зеленую окраску, приобретает сероватый оттенок и посторонний запах. Цвет горошка после облучения оставался темно-зеленым, но продукт имел легкий посторонний запах.

В различных овощах, обработанных разными способами (бланширование, упаковка под вакуумом), обнаруживали поте­ ри хлорофилла после облучения дозами до 1,5 Мрад. Выявлено* что замораживание и особенно создание вакуума в таре способ­ ствует сохранению зеленых пигментов в тканях облученных овощей.

Потери каротиноидов (ликоппна около 2%, каротина до 5%) в томатах, облученных дозами 1,0—5,0 Мрад, оказались незна­ чительными даже при самых высоких дозах. В пюре из сырой моркови содержание |3-каротина не уменьшалось при облуче­ нии стерилизующими дозами [16, 17]. Потери каротиноидов при облучении дозой 1,86 Мрад составляли 5—95% в зеленой фа­ соли, 3—20% в бататах и 0—56% в моркови в зависимости от упаковки.

Отмечено также [18], что комбинированная обработка теплом и облучением позволяет лучше сохранить качество зеленого го­ рошка, чем только облучение (дозы 2,7 и 4,6 Мрад), тепловая обработка или замораживание.

Все приведенные данные, относящиеся к исследованиям до 1960 г., фактически не дали ответа на основные вопросы: воз­ можна ли стерилизация овощей и овощных продуктов ионизи­ рующими излучениями, и какими должны быть способы подго­ товки и режимы облучения. В последующие годы за рубежом изучением вопроса возможности стерилизации свежих или блан­

тканями антоцпанов, чем облучение. Если образцы стерилизо­ вали в заливке, то и при облучении и при тепловой стерилиза­ ции часть антоциапов переходила из свеклы в заливку (рис. 43). В процессе хранения (6 мес при комнатной температуре) со­ держание красящих веществ снизилось во всех образцах неза­ висимо от способа технологической подготовки и стерплпзацшг, одиако больше их обнаружено в свекле облученной.

В свекле, стерилизованной теплом или облучением, в про­ цессе хранения не произошло формирования пигментов, цвет которых отличается от цвета антоцпанов свежей свеклы. Мето­ дом бумажной хроматографии (в смеси бутанола с уксусной кислотой и водой) установлено, что пи в одном из проверяемых образцов, обработанных теплом или гамма-лучами, антоцианндии не отщеплялся. Следовательно, преобразования красящих веществ в облученных образцах, имеющих активную фермент­ ную систему, так же как и в образцах, подвергнутых тепловой стерилизации, ие связаны с действием гликозидаз.

Можно утверждать также, что характер превращений крася­ щих веществ с максимумом поглощения при А. = 520—540 им при тепловой стерилизации и облучении одинаков. Вместе с тем количественные изменения в большей степени происходят при тепловой стерилизации.

После двух лет хранения тканп облученной свеклы сохранили значительно больше антоциапов, чем свеклы, стерплизоваппой теплом. Характер кривых, показывающих состав аптоцпанов об­ лученной и обработанной теплом свеклы, залптой водой, раство­ ром поваренной соли пли маринадом, мало изменился. Произо­ шло лишь небольшое смещеппе максимумов поглощения света экстрактами в видимой части спектра п незначительное увеличе­ ние оптической плотности в ультрафиолетовой области.

В образцах же, стерилизованных без заливки, значительно уменьшилось содержание красных и лиловых антоцпанов и сфор­ мировались бурые пигменты, о чем свидетельствует увеличение оптической плотпостп экстрактов в ультрафиолете.

Изучение красящих веществ заливок (водной, солевой, мари­ нада) после двух лет хранения показало, что, как п сразу после стерилизации, антоцпанов было больше в облученных образцах.

Обработка зеленого горошка гамма-лучами дает возможность получить готовый продукт, более близкий по цвету к свежему, чем при стерилизации теплом [6, 21, 22].

Установлено, что в зеленом горошке, облученном дозами 1,5 и 4,5 Мрад и стерилизованном теплом, хлорофпллы претерпевают 179

качественно различные превращения. Данные хроматографического анализа свидетельствуют о том, что под действием тепла хлорофнллы, обусловливающие цвет свежего горошка, полностью превращаются в феофитины, имеющие оливковый цвет. Облуче­ ние же способствует только частичному превращению хлорофиллов в хлорофпллпды, близкие по цвету к хлорофиллам.

Чтобы полнее охарактеризовать превращения пигментов при обработке теплом или гамма-лучами, на регистрирующем спек­ трофотометре СФ-2М (в видимой части спектра от 400 до 700 нм) снимали кривые адсорбции света экстрактами нз иссле­ дуемых образцов. Учитывали, что хлорофиллы я и б имеют ха­ рактерные максимумы поглощения света при двух длинах волн (600 и 642 нм), а продукты их превращений — феофитины при X = 535 нм. Спектр поглощения света хлорофиллидов по харак­ теру близок к спектру хлорофиллов.

При сравнении спектров зеленого горошка, стерилизованного теплом и облучением, отмечено, что для всех экстрактов из го­ рошка, стерилизованного теплом, характерно наличие максиму­

свежем горошке, но зато всегда был в горошке, бланшированном перед облучением. На рис. 44 приведены спектры поглощения света экстрактами из свежего, необработанного горошка и го­ рошка, стерилизованного теплом или облучением.

Повторные анализы всех исследуемых образцов зеленого го­ рошка проводили после 6 мес хранения при комнатной темпера­ туре. Выяснилось, что образцы свежего неблаишированиого го­ рошка, обработанные теплом, после хранения имели такой же цвет, как и сразу после стерилизации. Данные хроматографического п спектрофотометрического анализов показали, что качест­ венный состав красящих веществ этого горошка оставался без изменений. В свежем облученном горошке при хранении пол­ ностью исчезали хлорофнллы. В зоне первоначального нанесения пятна на хроматограммах проявляются соединения, которые рас­ полагаются так же, как хлорофиллиды, ио имеют более бледную окраску с желтоватым оттенком. Доказано, что эти соединения являются феофорбидами. Бланширование зеленого горошка пе­ ред обработкой гамма-лучами позволяет пнактивировать его фер­ ментную систему и тем самым предотвратить превращение хло­ рофиллов в хлорофиллиды, а в дальнейшем в феофорбиды.

В свежем зеленом горошке, стерилизованном гамма-лучами, 180 красящие вещества после двух лет хранения были представлены