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

приводят к нарушению наиболее чувствительных структур, в частности митохондрий: снижается их количество, замедляются процессы образования митохондриального белка, ослабляется способность к аккумулированию энергии, меняется качествен­ ный характер дыхания. Все эти изменения, возникающие еще до контакта с паразитом, сказываются на процессах биосин­ теза в облученных растительных тканях и в том числе иа про­ цессах повообразованпя защитных фунгитокспческпх веществ в ответ на заражение. При этом внедрение возбудителя в ткани облучепных плодов в еще большей мере способствует дезорга­ низации пх, понижая и без того нарушенный энергетический обмен.

Эти нарушения усугубляются снижением механической проч­ ности н увеличением клеточной проницаемости, которые возни­ кают в облученных тканях благодаря деполимеризации соедине­ ний пектинового комплекса и разрушению Са — пектиновых соединений.

Такие ткани более доступны для воздействия пектолитнческих ферментов и токсинов возбудителя заболевания. При этом проникшие в растительные ткани пектолптпческие ферменты возбудителя, по-видимому, в меньшей мере подвергаются воз­ действию ингибиторов, в частности окисленных феиольных сое­ динений, образование которых в облученных ткапях в ответ на заражение замедленно.

Все отмеченные пострадиационные изменения в защитных свойствах плодов против инфекции наиболее существенно про­ являются в плодах, обработанных в мепес зрелом состоянии. При этом даже в этих плодах в процессе хранения отмечается тенденция к некоторому восстановлению радиационных повреж­ дений: увеличивается количество митохондрии, повышается их окислительная активность, сглаживаются различия в энергети­ ческом обмене необлучеиных и облученных тканей, нормализу­ ется дыхание и т. д. Кроме того, как выше отмечалось, степень пострадиационных изменений ряда физиолого-биохимических показателей, обусловливающих устойчивость плодов, зависит и от особенностей плодов: в большей мере они проявляются у яб­ лок, груш, томатов и в меньшей — у абрикосов, персиков.

Все сказанное позволяет утверждать, что можно избежать или ослабить пострадиационные нарушения естественной сопротив­ ляемости плодов, облученных с целью подавления жизнедея­ тельности поверхностной микрофлоры и уменьшения пх порчи при хранении.

Г л а в а 3

ВЛИЯНИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ НА ПРОЦЕССЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ПОСЛЕУБОРОЧНОЕ ДОЗРЕВАНИЕ ПЛОДОВ, ЯГОД И ОВОЩЕЙ

Проблема послеуборочного дозревания плодов представляет не только глубокий теоретический, но и практический интерес, так как замедление дозревания и старения растительных объ­ ектов — один из важнейших факторов удлинения срока их хра­ нения.

В литературе нет единой общепризнанной теории нормаль­ ного дозревания плодов, хотя первые попытки создать ее были сделаны советскими физиологами 10. В. Ракитиным и С. В. Солдатенковым почти 30 лет назад. В дальнейшем были тщательно изучены многие физиологические и биохимические процессы, с которыми связано дозревание, и в ряде работ дана обобщенная картина процесса. Однако вопрос оказался очень сложным и не решен в полной мере до сих пор.

Процесс нормального созревания связан с появлением опре­ деленной окраски, вкуса, консистенции и аромата, характерных для данного вида плодов. В основе этих изменений лежат раз­ личные биохимические процессы: исчезновение одних пигментов (в частности хлорофиллов) и формирование других (каротинов, ксантофиллов, антоцианов); изменение соотношения различных форм углеводов (пектинов, гемицеллюлоз, крахмала, Сахаров); снижение количества органических кислот, что наряду с накоп­ лением Сахаров приводит к резкому возрастанию сахаро-кислот- ного коэффициента; уменьшение содержания полифеиолов, ко­ торые обусловливают вяжущий вкус ряда незрелых плодов, на­ копление летучих веществ, определяющих аромат плодов.

В зависимости от физиологических особенностей раститель­ ных объектов, условий выращивания, сбора, хранения и т. д. перечисленные процессы проявляются по-разному. Только из­ менения в дыхании плодов по мере их созревания можно, по-ви­ димому, считать однотипным для большинства объектов. Особое внимание уделяют обычно резкому кратковременному подъему дыхания в момент перехода от формирования и «взросления» к собственно созреванию и старению. Эту стадию называют климактериксом. Она совпадает обычно с изменением окраски от зеленой к желтой, оранжевой или красной. Несмотря на 63

тщательное изучение природы климактерического подъема, ос­ тается неясным механизм биохимических процессов и физиоло­ гический смысл этого явления.

Не вполне установлена также роль этилена, выделение кото­ рого резко возрастает в момент климактерического подъема. Эн­ догенный этилен, как и искусственно введенный в окружающую среду, обладает способностью стимулировать созревание плодов. Существует, однако, два мнения относительно его роли в созре­ вании. Одни исследователи находят, что этилен, выделяемый плодами, вызывает наступление клпмактерпкса и быстрое дозре­ вание плодов, другие считают этилен лишь побочным продук­ том, сопутствующим созреванию.

Отсутствие стройной теории дозревания плодов создает труд­ ности при изложении и оценке материалов и о влиянии ионизи­ рующей радиации на этот процесс. Трудности усугубляются тем, что до настоящего времени не выяснена природа радиационного поражения живой клетки. Кроме того, результат облучения за­ висит от множества подчас трудно контролируемых факторов: видовых и сортовых особенностей плодов, агротехнических и климатических условий их выращивания, физиологического со­ стояния к моменту обработки, условий облучения, режимов хра­ нения до и после обработки и т. д. Ниже рассматриваются дей­ ствие доз радиации, которые могут быть использованы в практи­ ке хранения, на однп и те же группы веществ в разных объектах и факторы, влияющие иа особенности процессов послеуборочно­ го дозреванпя.

И З М Е Н Е Н И Е О К Р А С К И П Л О Д О В , Я Г О Д И О В О Щ Е Й В П Р О Ц Е С С Е О Б Л У Ч Е Н И Я И Х Р А Н Е Н И Я

Необходимо различать два вида воздействия радиации иа ок­ раску плодов: непосредственно иа пигменты в момент облучения и на характер формирования пигментов в пострадиациоипый период.

По немногочисленным данным, хлорофиллы плодов сравни­ тельно мало разрушаются при облучении дозами 300—400 крад. Так, исследования лаборатории радиобиологии ВНИИКОПа [55] показали, что оптические плотности экстрактов из кожицы конт­ рольных и облученных зеленых груш различаются очень незна­ чительно (при красном светофильтре 0,137 для контрольных и 0,120 для облученных образцов). Чувствительнее к облучению пигменты зеленых лимонов.

ктерическом состоянии, и практически не проявлялось у груш, облученных в момент климактерического подъема или после него.

Е. К. Мэкси и др. [66] получили аналогичные результаты при облучении груш дозой 200 крад [66].

По данным И. Д. Кларка [67], пожелтение груш, облученных дозой 550 крад и хранившихся при 20° С, замедлялось. У тех же груш, облученных дозой 400 крад, появлялся красный пигмент.

Яблоки. Об изменении окраски облученных яблок при хране­ нии сведений очень мало. Л. М. Мэсси [68] ие обнаружил замет­ ных различий в окраске опытных и контрольных плодов сорта Ром Быотп, облученных дозами 5—100 крад при длительном хранении. У яблок сорта Джонатан также сохранилась нор­ мальная окраска при хранении после облучения.

Во ВНИИКОПе исследовали яблоки сорта Пепин шафран­ ный, собранные в два срока: 15 августа (за месяц до массового сбора) ц 18 сентября (в момент массового сбора). Плоды облу­ чали дозами 50 и 200 крад и хранили при 16° С и относительной влажности воздуха 92—95%. Все яблоки, сорванные сразу пос­ ле сбора 15 августа, имели одинаковый зеленый цвет. В даль­ нейшем, при хранении плоды, облученные дозой 50 крад, быст­ ро желтели, а плоды, обработанные дозой 200 крад, оставались зелеными до конца хранения. Они вообще не имели цвета, свой­ ственного зрелым плодам, а приобретали зелеповато-бурую окраску, что может быть признаком физиологических расст­ ройств, вызванных радиацией. Контрольные плоды заипмали промежуточное положение по скорости появления типичного цвета. Яблоки, собранные 18 сентября, в момент облучения и закладки па храпеппе уже имели желтоватый оттенок. Поэтому визуально ие удалось уловить каких-либо различий в скорости дозревания плодов, облученных дозами 50 и 200 крад и конт­ рольных.

В другой сезон облучение яблок сорта Антоновка двух стадий зрелости дозами 50 и 300 крад вызвало ускорение дозревания, связанное с приобретением желтой окраски. В табл. 19 приведе­

зревшие плоды с зеленой окраской хранили 20 суток, более зре­ лые плоды зеленовато-желтого цвета — 14.

Персики. Изменение окраски персиков при облучении и хра­

экстрактов из тканей плодов. Как показали исследования, в зе­ леных облученных персиках сорта Эльберта содержание жел­ тых пигментов сразу после облучения почти не изменилось, но при хранении они накапливались значительно быстрее, чем в контрольных. Содержание красящих веществ в персиках, облу­ ченных вполне зрелыми, практически не изменялось (табл. 20).

По-видимому, в желтых персиках формирование пигментов к моменту обработки их гамма-лучами уже закончилось, а более низкое содержание их в облученных образцах обусловлено не­ которым разрушением при облучении.

Исследования, проведенные с персиками Золотой юбилей­ ный и Пушистый ранний, дают основание утверждать, что син­ тез каротииоидов в облученных плодах задерживается (табл. 21).

Отмечено, что в облученных персиках накапливается боль­ шое количество пигментов, придающих плодам окраску от блед­ но-розовой до красно-малиновой. Выделение этих пигментов из тканей плодов (экстрагирование метпловым спиртом, подкис­ ленным НС1) и последующее определение характерного макси­ мума поглощения света позволило установить, что этими пиг­ ментами являются антоцпаны.

На рис. 17 приведены спектры поглощения света экстрактами из кожицы персиков, свидетельствующие о том, что в облучеп­ иых дозой 300 крад плодах через 6 сут накапливалось большое количество антоцнанов, имеющих максимум поглощения света при Х=520—540 им. В тканях плодов, контрольных и облучен­ ных дозой 50 крад, к этому времени еще оставалось некоторое количество хлорофиллов. Такое быстрое формирование крас­ ных пигментов в тканях облученных плодов, по нашему мне­ нию, возможно как за счет ускоренного биосинтеза, так и в ре­ зультате окисления пекоторых соединений дубильного комплек­ са (в основном катехииов). Усиленное накопление антоцнанов в кожице облученных персиков сортов Санкрест и Эльберта обна­ ружили Е. К. Мэкси и др. [66].

Ускоренное пожелтение и покраснение персиков сорта Редглоб хэллоуии, облученных дозами 125—300 крад, и Эльберта — дозой 200—300 крад, наблюдали У. Дж. Бремлидж и X. М. Кгоп [69]. В их опытах процесс сильнее был выражен при облучении

70 зеленых плодов.