Аннотация

Рассмотрены способы упаковки картофеля в модифицированную газовую среду и в вакуум без остаточной влаги и с остаточной влагой на поверхности картофеля. Исследуется влияние способов упаковки на активность воды картофеля в процессе хранения. Установлены сроки хранения картофеля без остаточной влаги при упаковке в вакуум и в модифицированную газовую среду.

Ключевые слова

Картофель, вакуум, модифицированная газовая среда, активность воды, срок хранения

ВВЕДЕНИЕ

Введение Современное состояние экономического развития страны ставит новые задачи и определяет приоритеты для всех отраслей промышленности, в том числе и для пищевой отрасли. Значение своевременного развития пищевой промышленности вслед за развитием других отраслей трудно переоценить. Необходимость обеспечения населения доступными продуктами питания высокого качества в условиях быстрого изменения жизни будет актуальным всегда. Важной задачей также является упрощение процесса получения готовой продукции как на производстве, так и в быту. Быстрое решение этих задач возможно лишь с внедрением наукоемких технологий в пищевую промышленность. Картофель является важным элементом питания, так как является источником углеводов, представленных крахмалом, белков и микро- и макроэлементов, содержит витамин С [1]. Способ упаковки сырого очищенного картофеля в модифицированную газовую среду (МГС) позволяет длительно сохранить картофель в свежем состоянии без изменения его качественных характеристик и одновременно сократить время приготовления блюд из этого овоща. Способ упаковки очищенного картофеля в вакуум позволит сохранить продукт в свежем состоянии, при этом возможны некоторые отличительные изменения по сравнению с модифицированной газовой средой, происходящие с картофелем при хранении. В качестве критерия оценки качественного изменения картофеля при хранении используется показатель «активность воды». Этот показатель, по мнению ряда зарубежных ученых и таких ведущих исследовательских институтов, как Американский институт технологов-пищевиков (США, штат Калифорния) и Федеральный научно-исследовательский центр мясной промышленности (город Кулымбах, Германия), является необходимым критерием оценки качества выпускаемой продукции [2]. В связи с вышеизложенным сформулирована следующая цель работы: исследование изменений показателя «активность воды» картофеля от срока хранения в МГС и в вакууме. Материалы и методы В качестве материала исследования использовали картофель продовольственный по ГОСТ 28372-93 двух сортов: «Накра» и «Адриатта». Наш выбор обусловлен тем, что эти сорта картофеля наиболее распространены в Кемеровской области и обладают наибольшей пищевой и биологической ценностью. Для «Накры» характерны крупные клубни диаметром от 8 до 10 см красноватого оттенка и округлой формы с ярко выраженными, часто посаженными глазками; сорт «Адриатта» имеет клубни меньших размеров диаметром от 5 до 8 см красноватого оттенка и продолговатой формы. Для упаковки продукта использовали промышленную установку Boxer 105-М, включающую блок для газации В-3М. В качестве МГС использовали пищевую газовую смесь, состоящую из 2÷7 % кислорода, 10÷20 % углекислого газа и 73÷88 % азота, по ТУ 2114-014-00204760-06, сертификат соответствия № 0072513 от 01.02.2010 г. На установке было подготовлено 8 образцов, которые хранились в холодильной камере при температуре +2 ÷ +6 0С и относительной влажности воздуха 75÷85 %. Для определения показателя «активность воды» использовали стендовую установку. В установке реализован косвенный метод определения активности воды, который основан на предварительном установлении равновесной относительной влажности воздуха в рабочем пространстве установки. Принципиальная схема установки представлена на рис. 1. Рис. 1. Принципиальная схема стендовой установки для определения показателя «активность воды» пищевых продуктов: 1 - измеритель относительной влажности воздуха и температуры ИТ5-ТР-2 «Термит»; 2 - чувствительные элементы измерителей относительной влажности воздуха и температуры; 3 - рабочая камера; 4 - вентилятор; 5 - силиконовый шланг Силиконовый шланг 5 соединяет все элементы установки, образуя герметичный контур. Вентилятор 4 предназначен для создания принудительного движения воздуха в герметичном контуре. Чувствительные элементы измерителей ИТ5-ТР-2 «Термит» 2 установлены на выходе и на входе в рабочую камеру 3. На дисплее измерителей ИТ5-ТР-2 «Термит» отображаются значения измеренных относительной влажности воздуха и температуры. Процесс определения активности воды пищевых продуктов на установке состоит из двух этапов: подготовительного (осушение рабочего контура) и основного (установление равновесной относительной влажности воздуха в рабочем контуре). Величину активности воды аw определяют по формуле аw = (1) где РОВ - равновесная относительная влажность воздуха в рабочем контуре, % Процесс подготовки образцов осуществлялся по следующей схеме: образцы после вскрытия упаковки мыли, натирали на мелкой терке и укладывали в рабочую камеру 3 установки. После проведения подготовительного этапа включали вентилятор 4 и в течение 60÷90 минут устанавливали равновесную относительную влажность воздуха, далее активность воды определяли по формуле (1). Результаты и их обсуждение В нашей работе исследовали влияние остаточной влаги на качественные характеристики картофеля определением показателя «активность воды». В процессе хранения сырого очищенного картофеля в вакууме и МГС качество и микробиальная стабильность зависят от значения активности воды. Определение активности воды в образцах осуществляли по схеме, представленной в табл. 1. Таблица 1 Образцы для исследования активности воды Сорт картофеляНомер образцаСостояние газовой среды «Накра»1Вакуум без остаточной влаги 2МГС без остаточной влаги 3Вакуум с остаточной влагой 4МГС с остаточной влагой «Адриатта»5Вакуум без остаточной влаги 6МГС без остаточной влаги 7Вакуум с остаточной влагой 8МГС с остаточной влагой Результаты полученных значений активности воды в исследуемых образцах представлены на рис. 2-5. На рис. 2 и 3 представлена динамика изменения активности воды в процессе хранения образцов сортов «Накра» и «Адриатта» без свободной влаги в упаковке, на рис. 4 и 5 представлена динамика изменения активности воды в процессе хранения образцов сортов «Накра» и «Адриатта» с остаточной влагой в упаковке. Рис. 2. Динамика изменения активности воды в процессе хранения в образцах без остаточной влаги: 1 - «Накра» в вакууме; 2 - «Накра» в МГС Данные, представленные на рис. 2, доказывают, что в течение первых шести суток хранения картофеля сорта «Накра» активность воды обоих образцов имеет относительно постоянный характер, изменение активности воды при хранении в вакууме происходит в пределах 0,955÷0,957, в МГС в пределах 0, 952÷0,954. На седьмые сутки в образцах, упакованных в вакуум, происходит увеличение данного показателя до 0,959 с дальнейшим увеличением в процессе хранения до 0,967, а в образцах, упакованных в МГС, возрастание активности воды начинается на тринадцатые сутки хранения до значения 0,958 с дальнейшим увеличением в процессе хранения до 0,962. Рис. 3. Динамика изменения активности воды в процессе хранения в образцах без остаточной влаги: 1 - «Адриатта» в МГС; 2 - «Адриатта» в вакууме Данные, представленные на рис. 3, показывают, что для «Адриатты» характерны также относительно постоянные значения активности воды в первые шесть суток хранения. Активность воды картофеля, упакованного в вакуум, находится в пределах 0,947÷0,949, а упакованного в МГС - 0,949÷0,951. На седьмые сутки в образцах, упакованных в вакуум, происходит увеличение данного показателя до 0,95 с дальнейшим увеличением в процессе хранения до 0,958, а в образцах, упакованных в МГС, возрастание активности воды начинается на тринадцатые сутки хранения до значения 0,953 с дальнейшим увеличением в процессе хранения до 0,961. Рис. 4. Динамика изменения активности воды в процессе хранения в образцах с остаточной влагой: 1 - «Накра» в вакууме; 2 - «Накра» в МГС Данные, представленные на рис. 4, доказывают, что для «Накры» с остаточной свободной влагой в упаковке характерно относительно постоянное увеличение активности воды на протяжении всего периода хранения. Активность воды картофеля, упакованного в вакуум, изменяется в пределах 0,907÷0,992, а упакованного в МГС - 0,902÷0,987. Для таких образцов характерны в первые трое суток хранения более низкие значения активности воды по сравнению с образцами без остаточной влаги. Активность воды в первые трое суток изменяется от 0,907 до 0,961 в образцах, упакованных в вакуум, а в МГС от 0,902 до 0,941. Рис. 5. Динамика изменения активности воды в процессе хранения в образцах с остаточной влагой: 1 - «Адриатта» в МГС; 2 - «Адриатта» в вакууме Данные, представленные на рис. 5, доказывают, что для «Адриатты» с остаточной свободной влагой в упаковке характерно относительно постоянное увеличение активности воды на протяжении всего периода хранения. Активность воды картофеля, упакованного в вакуум, изменяется в пределах 0,884÷0,989, а упакованного в МГС - 0,922÷0,99. Для таких образцов характерны в первые трое суток хранения более низкие значения активности воды по сравнению с образцами без остаточной влаги. Активность воды в первые трое суток изменяется от 0,884 до 0,938 в образцах, упакованных в вакуум, а в МГС от 0,922 до 0,942. Исходя из процесса снижения активности воды в течение первых суток во всех образцах, содержащих остаточную влагу, следует, что происходящие в упаковке биохимические процессы требуют влаги в свободной форме, которая соответственно выделяется из картофеля. Продолжающиеся при этом биохимические процессы приводят к образованию газа для образцов в вакууме на 7 сутки, а в МГС на 12 сутки, что вызывает вздутие упаковки. Новая сформировавшаяся среда при контакте с картофелем вызывает разрушение его поверхностного слоя (он становится мягким и рыхлым), а реакции вызывают разрушение химических связей и высвобождение гидроксогрупп ОН, что и приводит к увеличению показателя «активность воды». Биохимические реакции достигают такой тенденции, что в упаковке появляется капельно-жидкая влага в достаточно больших количествах. Эффект вздутия упаковки и появления в ней капельно-жидкой влаги в упакованном картофеле при хранении через 21 сутки представлен на рис. 6. Рис. 6. Эффект вздутия упаковки и появления капельно-жидкой влаги в упакованном картофеле при хранении через 21 сутки Принципиальных отличий в изменении активности воды при хранении в течение пяти суток между упаковкой в вакуум и в модифицированную газовую среду без остаточной влаги не наблюдается, через шесть суток в вакууме и на двенадцатые сутки в МГС наблюдается высвобождение влаги из картофеля и, следовательно, увеличение активности воды. Незначительное увеличение активности воды в течение всего срока хранения (для «Накры» не более 0,01, для «Адриатты» не более 0,012) в образцах без остаточной влаги связано с физиологическими процессами, которые происходят при хранении картофеля. Активность воды пищевых продуктов в первую очередь связывают со способностью основных возбудителей порчи использовать свободную воду пищевого материала, которая характеризуется активностью воды. Некоторые исследователи установили пороговые значения активности воды для многих возбудителей порчи. В табл. 2 указаны пороговые значения активности воды для распространенных возбудителей порчи [3]. Таблица 2 Пороговые значения активности воды для распространенных возбудителей порчи Показа-тельВозбудитель порчи Rhizoctonia solaniLactohacte-rium viridescensSallmonella spp Cl. bolulinum type E Активность воды 0,96 0,97 0,95 0,97 Сопоставляя полученные значения активности воды и значения из табл. 2, можно сделать заключение о возможности упаковки сырого очищенного картофеля в вакуум и МГС для продления срока хранения. Исходя из пороговых значений активности воды для жизнедеятельности микроорганизмов в образцах без остаточной влаги при упаковке в вакуум развития опасных микроорганизмов не должно возникать в течение 6 суток хранения, а в образцах с МГС в течение 12 суток. В образцах с остаточной влагой при хранении происходит увеличение активности воды, способствующее развитию патогенной микрофлоры, поэтому остаточная влага в упаковке недопустима и ее необходимо удалять.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Литвинов, Е.В. Технология и контроль качества кулинарной продукции из картофеля, овощей и грибов / Е.В. Литвинов, А.И. Шилов и др. - М.: Пищевое производство, 2006. - 384 с.
2. Рогов, И.А. Значение показателя «активность воды» в оценке сельскохозяйственного сырья: обзорная информация / И.А. Рогов, У.Ч. Чоманов, А.М. Бражников и др. - М.: АгроНИИТЭИММП, 1987. - 44 с.
3. Мюих, Д. Микробиология продуктов животного происхождения / Д. Мюих, Х. Зацке, М. Шрайтер. - М.: Агропромиздат, 1985. - 216 с.