Аннотация

Установлено, что повысить пищевую ценность грибов можно путем сушки в режиме взрывного автогидролиза в варианте вакуумно-импульсного метода при температуре 55˚С. Приведены результаты исследований по определению изменений в составе грибов при использовании вакуумно-импульсной сушки. Обнаружено положительное влияние вакуумно-импульсной сушки на адсорбционные и микробиологические показатели грибов.

Ключевые слова

Грибы, пищевая ценность, вакуумно-импульсная сушка, взрывной автогидролиз, влагопоглощение, микробиологическая обсемененность, тяжелые металлы

ВВЕДЕНИЕ

Обеспечение качества и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов является одним из основных факторов, определяющих здоровье населения [1]. Съедобные грибы - безусловно, ценный продукт, обладающий высокими вкусовыми достоинствами. В то же время они характеризуются пониженной пищевой ценностью, обусловленной относительно высоким содержанием неусвояемых углеводов (60-80% от общей суммы углеводов), а также низкой степенью извлекаемости белка, находящейся в зависимости от вида грибов на уровне 35-60% [2]. В литературе имеются сведения об активации древесины в условиях вакуумно-импульсной обработки, сущность которой заключается в кратковременном воздействии на древесную щепу или опилки насыщенным водяным паром при температуре 180-250°С и давлении 3-4 МПа с последующим резким сбросом давления [3, 4]. В результате этого происходит гидролиз и деполимеризация лигноуглеводного комплекса древесной биомассы. Таким образом, вакуумно-импульсная обработка позволяет подготовить древесину к дальнейшей переработке в корма и другие целевые продукты. Цель данного исследования состоит в проверке пригодности вакуумно-импульсного метода с более щадящими параметрами процесса за счет использования реакции автогидролиза для повышения пищевой ценности съедобных грибов. Объектом исследования служили сушеные плодовые тела культивированных грибов вешенки обыкновенной (Pleurotus ostreatus). Разрезанные на кубики размером сторон 5-10 мм плодовые тела помещались в рабочую камеру сушилки и подвергались вакуумно-импульсной обработке с температурой сушки 55°С. Обработку осуществляли понижением давления от атмосферного до 100 Па в течение 30 с, затем сбрасывали вакуум до атмосферного давления и выдерживали грибы в контакте с атмосферой в течение 100 с. Процесс последовательного вакуумирования и выдерживания грибов в контакте с атмосферой осуществлялся периодически 2-5 раз в зависимости от консистенции грибов, определяемой их возрастом, до постоянной массы. Подготовку образца № 2 осуществляли таким же способом с предварительной выдержкой грибов в воде при 55°С в течение 20 минут. В качестве контрольного образца использовали плодовые тела вешенки обыкновенной, высушенные при атмосферном давлении при температуре 55°С до постоянной массы. Оценку эффективности предлагаемого способа повышения пищевой ценности грибов проводили по содержанию свободных аминокислот и растворимых и легкогидролизуемых углеводов. Экспериментальные данные представлены в табл. 1. Таблица 1 Физико-химические показатели сушеных грибов вешенки обыкновенной ОбразецСвободные аминокислотыРастворимые и легкогидролизуемые углеводы массовая доля, %отношение к контролю, %массовая доля, %отношение к контролю, % № 138,512224,2135 № 245,314439,0218 № 3 (контроль)31,510017,9100 Как видно из табл. 1, применение вакуумно-им-пульсной сушки позволяет значительно увеличить содержание свободных аминокислот, а также растворимых и легкогидролизуемых углеводов. Полученные данные можно объяснить тем, что в результате повышения активности воды за счет вакуумно-импульсной обработки происходит гидролиз биополимеров грибов: клетчатки, дисахарида трегалозы, хитин-глюкановых комплексов и трудноусвояемых белков грибов. При этом образуются растворимые и легкогидролизуемые углеводы и свободные аминокислоты. Наряду с увеличением усвояемости грибов в результате вакуумно-импульсной обработки происходит изменение структуры их плодовых тел. Для исследования морфологии плодовых тел грибов использовались лисички настоящие (Cantharellus cibarius Fr.), собранные в сосновом бору урочища «Сошниково» Приобского лесного массива Алтайского края в июле 2008 г., обработанные описанным выше способом. Как показало электронно-микроскопическое исследование образцов лисичек настоящих, в процессе автогидролиза споры грибов «взрываются», и структура грибов становится более рыхлой (табл. 2). Это явление можно объяснить тем, что пар, проникший в межклеточные пространства, при сбросе давления и выходе сырья в приемник, конденсируясь, «вспенивает» продукт. Этот процесс осуществляется за счет перехода кинетической энергии движущихся с большой скоростью частиц сырья в механическую энергию размола [4]. Также текстурные характеристики грибов исследовались по измерениям изотерм адсорбции-десорб-ции азота, которые проводились на объемной автоматической вакуумной установке «АSАР - 2000» при 77 K. Воздушно-сухие грибы предварительно тренировали в вакууме при 493 K. Суммарную удельную поверхность определяли методом БЭТ. Распределение объемов пор по размерам рассчитывали по адсорбционной и десорбционной ветвям изотерм по диалоговой системе программ «Интерпретатор адсорбции Е1». Таблица 2 Микрофотографии грибов лисичек настоящих, высушенных конвекционным и вакуумно-импульсным методом Кратность увеличения, разСпособ сушки образца конвекционныйвакуумно-импульсный 200 1000 2000 Результаты представлены на рис. 1 и в табл. 3. Рис. 1. Распределение объемов полостей образцов по размерам Из представленных данных следует, что вакуумно-импульсная сушка увеличивает примерно вдвое площадь удельной поверхности грибов и объем пор и, следовательно, повышается скорость влагопоглощения. Таблица 3 Текстурные характеристики лисичек настоящих Способ сушкиAБЭТ, м2/гVп, см3/г Вакуумно-импульсный0,790,002 Конвекционный0,410,001 В ходе эксперимента по влагопоглощению грибов установлено, что в первые 5 минут набухания при температуре 95°С скорость влагопоглощения грибов, подвергнутых вакуумно-импульсной сушке, в 1,6 раза выше, чем скорость влагопоглощения грибов традиционной сушки (табл. 4). Такая высокая гидратационная способность грибов, высушенных вакуумно-импульсным методом, объясняется более развитой поверхностью плодовых тел грибов. Это должно привести к значительному сокращению продолжительности кулинарной обработки грибов. Таблица 4 Влагопоглощение лисичек настоящих при 95˚С Время экспозиции, минПрирост массы, % конвекционный способ сушкивакуумно-импульсный способ сушки 388±4136±7 5116±6188±9 10128±6208±10 30135±7224±11 60151±8247±12 Наряду с пищевой ценностью важное значение имеет безопасность продукции, показателями которой являются микробиологическая обсемененность и содержание тяжелых металлов. Результаты микробиологических исследований плодовых тел грибов лисичек представлены в табл. 5. Из представленных данных следует, что вакуумно-импульсная сушка грибов лисичек настоящих при-водит к снижению мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов, а также а также плесеней в плодовых телах лисичек. Причем показатели общей обсемененности всех образцов не превышают допустимых значений по СанПиН 2.3.2.1078-01. К элементам, значительно снижающим безопасность грибной продукции, относятся тяжелые металлы. Известно, что большинство тяжелых металлов оказывает выраженное мутагенное, канцерогенное, эмбриотоксическое, иммунотропное действия. Плодовые тела грибов интенсивно накапливают ртуть, кадмий, свинец, мышьяк и ряд других элементов. Таблица 5 Микробиологические показатели плодовых тел лисичек настоящих ПоказательНормаЗначение конвекционная сушкавакуумно-импульсная сушка КМАФАнМ, КОЕ/г по ГОСТ 10444.15-94не более 5,0·1052,0·1041,0·103 БГКП, в 0,001 г по ГОСТ 30518-97отсут.не обн.не обн. Патогенные, в том числе сальмонеллы в 25 г по ГОСТ 30519-97отсут.не обн.не обн. Плесени, КОЕ/г по ГОСТ 10444.12-88не более 5,0·1022,0·1020,8·102 Содержание минеральных веществ определяли методом атомно-абсорбционного анализа (табл. 6). Таблица 6 Содержание тяжелых металлов в плодовых телах лисичек настоящих ЭлементСодержание в плодовых телах, мг/кг ПДК в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01Конвекционная сушкаВакуумно-импульсная сушка Свинец0,500,92821,1488 Кадмий0,100,08080,0204 Ртуть0,050,03650,0464 Мышьяк0,500,19050,0981 Полученные результаты (табл. 6) подтверждают безопасность грибов, высушенных и конвекционным и вакуумно-импульсным методом. Таким образом, активация в условиях вакуумно-импульсной обработки грибов обеспечивает высокую эффективность в повышении их пищевой ценности, увеличении удельной площади поверхности и снижении их обсемененности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания и экспертиза продовольственных продуктов. - Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1996. - 432 с.
2. Бакайтис В.И. Управление качеством и ассортиментом грибной продукции / В.И. Бакайтис, Центросоюз РФ, Сиб. унив. потребительской кооперации. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. - 320 с.
3. Комплексная переработка древесных отходов с использованием метода взрывного автогидролиза. Ефремов А.А., Кротова И.В. // Химия растительного сырья. - 1999. - № 2. - С. 19-39.
4. Автогидролиз - взрыв растительного сырья: механизмы и перспективы применения. Огарков В.И. и др. // Биотехнология. - 1990. - Т. 3. - С. 66-71.