Аннотация

Корнеплоды и кочанная капуста – важные овощные культуры. Однако увеличение объема производства овощей ограничено небольшим сроком хранения и уязвимостью урожая к порче. Сушка сочного растительного сырья позволяет продлить период его потребления, но, чтобы предотвратить чрезмерное ухудшение качества, необходимо тщательно выбирать способ (включая предварительную обработку) и параметры процесса. Цель исследования – изучить влияние обработки моркови столовой и капусты белокочанной электромагнитным полем крайне низкой частоты перед конвективной сушкой на интенсивность процесса и микробиологические показатели полученной продукции.
Объекты исследования – морковь столовая гибридов Ред Кор F1, Борец F1 и капуста белокочанная гибридов Олимп F1, Агрессор F1. Их обработку проводили электромагнитным полем крайне низкой частоты (25 Гц, 1 мТл, 15 мин), резали на тонкие бруски: морковь – толщиной 0,3–0,5 мм, капусту – 0,5–0,7 мм. Сушили горячим воздухом в дегидраторе Oberhof Fruchttrockner D-47. После сушки образцы хранили в пластиковых пакетах с зиплок застежкой в течение 3 месяцев при температуре 25 ± 2 °C и относительной влажности воздуха 75 %. Уровни КМАФАнМ перед закладкой образцов на хранение, а также через 1 и 3 месяца изучали в соответствии с ТР ТС 021/2011.
Предварительная обработка электромагнитным полем крайне низкой частоты способствовала более быстрому высушиванию – моркови (выход сухого продукта на 0,4–0,9 % меньше, чем в контрольных образцах) и менее интенсивному – капусты белокочанной (выход сухого продукта на 2,8–3,9 % больше, чем в контрольных образцах). При этом оба исследованных варианта сушки моркови (55 °С в течение 7 ч и 65 °С в течение 5 ч) позволили получить допустимые значения микробиальной обсемененности на протяжении всего времени хранения. Предварительная обработка электромагнитным полем крайне низкой частоты снизила КМАФАнМ на 10,7–34,5 % по сравнению с контролем. Образцы капусты, высушенные при 65 °С в течение 3 ч, имели допустимые значения микробиальной обсемененности (хотя обработка электромагнитным полем крайне низкой частоты привела к увеличению КМАФАнМ на 9,5–12,5 % по сравнению с контролем). Образцы капусты, высушенные при 55 °С в течение 4 ч, имели превышение норм микробиальной обсемененности по всем исследуемым показателям.
Полученные данные могут быть использованы при разработке новых методов сушки моркови и капусты с использованием электромагнитного поля крайне низкой частоты.

Ключевые слова

Морковь, капуста белокочанная, сушка, электромагнитные поля, крайне низкая частота, микробиологическая обсемененность

ФИНАНСИРОВАНИЕ

Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда и Кубанского научного фонда (проект № 24-26-20051).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. dos Santos SF, de Cassia Vieira Cardoso R, Borges ÍMP, Costal e Almeida A, Andrade ES, et al. Post-harvest losses of fruits and vegetables in supply centers in Salvador, Brazil: Analysis of determinants, volumes and reduction strategies. Waste Management. 2020;101:161–170. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2019.10.007
2. Asiamah E, Arthur W, Kyei-Barfour V, Sarpong F, Ketemepi HK. Enhancing the functional and physicochemical properties of tomato (Solanum lycopersicum L.) fruit through polysaccharides edible dipping technique coating under various storage conditions. Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre. 2023;30:100373. https://doi.org/10.1016/j.bcdf.2023.100373
3. Reis FR, Marques C, de Moraes ACS, Masson ML. Trends in quality assessment and drying methods used for fruits and vegetables. Food Control. 2022;142:109254. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2022.109254
4. Pashazadeh H, Ali Redha A, Koca I. Effect of convective drying on phenolic acid, flavonoid and anthocyanin content, texture and microstructure of black rosehip fruit. Journal of Food Composition and Analysis. 2024;125:105738. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2023.105738
5. Ma Q, Bi J, Yi J, Wu X, Li X, et al. Stability of phenolic compounds and drying characteristics of apple peel as affected by three drying treatments. Food Science and Human Wellness. 2021;10(2):174–182. https://doi.org/10.1016/j.fshw.2021.02.006
6. Гулин А. В., Мачулкина В. А., Кигашпаева О. П., Каракаджиев А. С., Володина С. А. Энергосберегающая сушка перца сладкого. Хранение и переработка сельхозсырья. 2022. № 2. С. 41–51. https://doi.org/10.36107/spfp.2022.251
7. Titov EI, Krasnova IS, Ganina VI, Semenova EG. Freeze-dried food in the diet of temporary residents of the Far North. Food Processing: Techniques and Technology. 2021;51(1):170–178. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-1-170-178
8. Xu H, Lei M, Li J, Zou S, Yin W, et al. Effects of different drying methods on the physicochemical and functional properties of Pyracantha fortuneana (Maxim.) Li fruit. LWT. 2023;187:115383. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2023.115383
9. Li Y, Zhao H, Xiang K, Li D, Liu C, et al. Factors affecting chemical and textural properties of dried tuber, fruit and vegetable. Journal of Food Engineering. 2024;365:111828. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2023.111828
10. Navina B, Keshav Huthaash K, Velmurugan NK, Korumilli T. Insights into recent innovations in anti browning strategies for fruit and vegetable preservation. Trends in Food Science & Technology. 2023;139:104128. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2023.104128
11. Akter J, Hassan J, Rahman MM, Biswas MdS, Khan HI, et al. Colour, nutritional composition and antioxidant properties of dehydrated carrot (Daucus carota var. sativus) using solar drying techniques and pretreatments. Heliyon. 2024;10(2):e24165. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24165
12. Yarabbi H, Soltani K, Sangatash MM, Yavarmanesh M, Shafafi Zenoozian M. Reduction of microbial population of fresh vegetables (carrot, white radish) and dried fruits (dried fig, dried peach) using atmospheric cold plasma and its effect on physicochemical properties. Journal of Agriculture and Food Research. 2023;14:100789. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2023.100789
13. Sheng L, Wang L. Approaches for a more microbiologically and chemically safe dried fruit supply chain. Current Opinion in Biotechnology. 2023;80:102912. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2023.102912
14. Бурак Л. Ч., Сапач А. Н. Влияние предварительной обработки импульсным электрическим полем на процесс сушки: обзор предметного поля. Хранение и переработка сельхозсырья. 2023. № 2. С. 44–71. https://doi.org/10.36107/spfp.2023.418
15. Arshad RN, Abdul-Malek Z, Munir A, Buntat Z, Ahmad MH, et al. Electrical systems for pulsed electric field applications in the food industry: An engineering perspective. Trends in Food Science & Technology. 2020;104:1–13. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.07.008
16. Rani P, Tripathy PP. Effect of ultrasound and chemical pretreatment on drying characteristics and quality attributes of hot air dried pineapple slices. Journal of Food Science and Technology. 2019;56:4911–4924. https://doi.org/10.1007/s13197-019-03961-w
17. Tao Y, Han M, Gao X, Han Y, Show P-L, et al. Applications of water blanching, surface contacting ultrasound-assisted air drying, and their combination for dehydration of white cabbage: Drying mechanism, bioactive profile, color and rehydration property. Ultrasonics Sonochemistry. 2019;53:192–201. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2019.01.003
18. Chen J, Venkitasamy C, Shen Q, McHugh TH, Zhang R, et al. Development of healthy crispy carrot snacks using sequential infrared blanching and hot air drying method. LWT. 2018;97:469–475. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.07.026
19. Deng L-Z, Mujumdar AS, Yang X-H, Wang J, Zhang Q, et al. High humidity hot air impingement blanching (HHAIB) enhances drying rate and softens texture of apricot via cell wall pectin polysaccharides degradation and ultrastructure modification. Food Chemistry. 2018;261:292–300. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.04.062
20. Bao T, Hao X, Shishir MRI, Karim N, Chen W. Cold plasma: An emerging pretreatment technology for the drying of jujube slices. Food Chemistry. 2021;337:127783. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.127783
21. Huang C-C, Wu JS-B, Wu J-S, Ting Y. Effect of novel atmospheric-pressure jet pretreatment on the drying kinetics and quality of white grapes. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2019;99(11):5102–5111. https://doi.org/10.1002/jsfa.9754
22. Osae R, Essilfie G, Alolga RN, Akaba S, Song X, et al. Application of non-thermal pretreatment techniques on agricultural products prior to drying: A review. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2020;100(6):2585–2599. https://doi.org/10.1002/jsfa.10284
23. Першакова Т. В., Купин Г. А., Тягущева А. А., Алёшин В. Н. Влияние обработки электромагнитными полями на активность пероксидазы и содержание полифенолов в капусте при хранении. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2021. № 5–6. С. 21–25. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2021.5-6.4
24. Pershakova TV, Gorlov SM, Lisovoy VV, Mikhaylyuta LV, Babakina MV, et al. Influence of electromagnetic fields and microbial pesticide Vitaplan on stability of apples during storage. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021;640:022053. https://doi.org/10.1088/1755-1315/640/2/022053
25. Першакова Т. В., Купин Г. А., Бабакина М. В., Горлов С. М., Алёшин В. Н. Влияние вида обработки на показатели товарного качества и срок хранения ягод земляники. Известия ВУЗов. Пищевая технология. 2022. № 4. С. 51–55. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2022.4.9
26. Назарько М. Д., Лобанов В. Г., Касьянов Г. И., Усатиков С. В., Иночкина Е. В. и др. Разработка физико-биологических методов защиты для повышения сохранности и качества яблок. Известия ВУЗов. Пищевая технология. 2019. № 5–6. С. 53–57. https://elibrary.ru/YMBXGO
27. Salehi F, Goharpour K, Razavi Kamran H. Effects of different pretreatment techniques on the color indexes, drying characteristics and rehydration ratio of eggplant slices. Results in Engineering. 2024;21:101690. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2023.101690
28. Salehi F, Goharpour K, Razavi Kamran H. Effects of ultrasound and microwave pretreatments of carrot slices before drying on the color indexes and drying rate. Ultrasonics Sonochemistry. 2023;101:106671. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2023.106671
29. Luka BS, Vihikwagh QM, Ngabea SA, Mactony MJ, Zakka R, et al. Convective and microwave drying kinetics of white cabbage (Brassica oleracae var capitata L.): Mathematical modelling, thermodynamic properties, energy consumption and reconstitution kinetics. Journal of Agriculture and Food Research. 2023;12:100605. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2023.100605
30. Romanazzi G, Sanzani SM, Bi Y, Tian S, Gutiérrez Martínez P, et al. Induced resistance to control postharvest decay of fruit and vegetables. Postharvest Biology and Technology. 2016;122:82–94. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2016.08.003
31. Sun T, Ouyang H, Sun P, Zhang W, Wang Y, et al. Postharvest UV-C irradiation inhibits blackhead disease by inducing disease resistance and reducing mycotoxin production in ‘Korla’ fragrant pear (Pyrus sinkiangensis). International Journal of Food Microbiology. 2022;362:109485. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2021.109485
32. Sisquella M, Picouet P, Viñas I, Teixidó N, Segarra J, et al. Improvement of microwave treatment with immersion of fruit in water to control brown rot in stone fruit. Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2014;26:168–175. https://doi.org/10.1016/j.ifset.2014.06.010
33. Sisquella M, Viñas I, Picouet P, Torres R, Usall J. Effect of host and Monilinia spp. variables on the efficacy of radio frequency treatment on peaches. Postharvest Biology and Technology. 2014;87:6–12. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2013.07.042
34. Ribas-Agustí A, Martín-Belloso O, Soliva-Fortuny R, Elez-Martínez P. Enhancing hydroxycinnamic acids and flavan-3-ol contents by pulsed electric fields without affecting quality attributes of apple. Food Research International. 2019;121:433–440. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.11.057