Основні біокомпоненти ягід малини та способи їх максимального збереження у готових продуктах

Ключовим питанням у підтриманні продовольчої безпеки України є стійке забезпечення населення харчовими продуктами, у тому числі й оздоровчого призначення, на основі раціонального використання сільськогосподарської сировини, скорочення її витрат, підвищення ефективності виробництва у всьому агропромисловому комплексі. Ці плани реально здійснити шляхом широкого використання інноваційних технологій у переробній і харчовій промисловостях.

Загальним завданням є організувати постачання населення якісними продуктами не тільки в сезон збору й перероблення плодоовочевої сировини й не тільки в сировинних зонах, а протягом усього року, у всіх регіонах України й у різноманітному асортименті.

Для скорочення втрат як сировини, так і її цінних біокомпонентів (насамперед вітамінів) найефективішним способом є застосування низькотемпературних технологій при заготівлі сільськогосподарської продукції, її транспортуванні, переробленні, зберіганні й реалізації.

Використання штучного холоду викликає мінімальні зміни харчової й біологічної цінності сировини й отриманих із неї готових продуктів, їхньої якості й органолептичних показників. Разом з тим, за економічністю й особливо питомими витратами енергії заморожування харчових матеріалів має значні переваги перед методами теплового оброблення – пастеризацією, стерилізацією, сушінням.

На жаль, в Україні поки випускається недостатньо власної свіжозамороженої продукції. У незначних кількостях її виробляють приватні підприємства невеликої потужності, а отримана продукція здебільшого низької якості, вона швидко псується, оскільки відсутні ефективні технології заморожування рослинної сировини. Залишається актуальною проблема не тільки розробки нових, а й удосконалення наявних у світовій практиці холодильних технологій за рахунок поєднання холоду з іншими фізичними й технологічними впливами: контрольованою газовою атмосферою для зберігання сировини, сучасними пакувальними матеріалами, використанням електричних і магнітних полів, тиску тощо.

Актуальною вважається також організація безпосередньо на плодоовочевих фермах цехів різної продуктивності з виробництва свіжозаморожених ягід, фруктів, овочів, сумішей напівфабрикатів. Це дозволить одержати якісні продукти з високим вмістом вітамінів, раціонально й без витрат переробити вирощену сировину, поліпшити постачання населення оздоровчою продукцією. Більш того, такі підприємства сприятимуть створенню стабільних колективів кваліфікованих фахівців, здатних своїми зусиллями налагоджувати й розвивати виробництво свіжозамороженої плодоовочевої сировини, генерувати нові наукові ідеї й утілювати їх у вигляді інноваційних технологій, зокрема з селекції та виведення сортів, найбільш придатних до заморожування й зберігання.

Розвиток холодильних технологій, орієнтованих на виробництво високоякісної плодоовочевої продукції, передбачає використання результатів фундаментальних досліджень у галузі біохімії, фізики, мікробіології, нутриціології й інших наук.

Разом з тим, необхідні подальші дослідження, спрямовані на з'ясування механізму кристалізації води й ступені кріоушкодження рослинних клітин при низьких температурах, вивчення особливостей заморожування високовітамінної сировини, у тому числі з застосуванням ефективних кріопротекторів, призначених запобігати розвиткові кріоушкоджень біологічних об'єктів при заморожуванні, зберіганні й подальшому їх відтаюванні. Це дозволить розробити нову технологію виробництва свіжозамороженої плодоовочевої продукції високої якості, з підвищеним вмістом біологічно активних речовин, бездоганними органолептичними властивостями й широким спектром використання – як безпосередньо, так і у вигляді напівфабрикатів.

Збільшення виробництва харчових продуктів із підвищеним вмістом біологічно активних речовин, підвищення їхньої якості, безпеки, споживчих властивостей потребує подальшого докладного вивчення багатьох питань низькотемпературних впливів на біокомпоненти плодоовочевої сировини при його заморожуванні й зберіганні.

Відомо, що рослини справляють антиоксидантний вплив на організм людини. Їхній вплив визначається підвищенням стійкості організму до різноманітних шкідливих чинників (фізичних, хімічних, психоемоційних). Це пояснюється тим, що антиоксиданти забезпечують необхідну активність антиокисної системи – універсальної регулюючої системи організму, що контролює рівень вільнорадикальних реакцій окислювання й перешкоджає нагромадженню окислених токсичних продуктів. Крім того, вони впливають на синтез і перетворення багатьох біологічно активних речовин (амінів, вітамінів тощо) і беруть участь у формуванні ряду структурних елементів клітки.

При недостатньому надходженні антиоксидантів в організм людини можуть розвиватися атеросклероз, ішемія серця й мозку, бронхіальна астма, деякі злоякісні новотвори й інші хвороби.

Найбільшою антиоксидантною активністю володіють такі біологічно активні речовини рослинної сировини, як токофероли, b-каротин, аскорбінова кислота й фенольні сполуки з Р-вітамінною активністю.

Розглянуто ретельно сполуку й поводження всіх біологічно активних речовин різних рослинних культур у межах однієї роботи неможливо, та й не має змісту. Досить показати на якій-небудь одній культурі зміни, що відбуваються при заморожуванні й зберіганні певного виду рослинного матеріалу, щоб оцінити належною мірою перетворення, що спостерігаються в ході цих процесів.

Такі зміни ми показали, взявши об'єктом дослідження ягоди малини. Ця культура – одна з найпоширеніших на планеті. Серед декількох сотень видів цієї рослини загальну увага привертає червона малина. Вважають, що в Європі перші культурні різновиди малини з'явилися лише в CVI ст., а через 200 років – в Америці. Їх вивели з дикої лісової малини. Однак і дотепер багато споживачів віддають перевагу лісовій малині – вона має явні переваги перед своїми родичами: більш ароматна, містить менше води, і тому її легше заморожувати й сушити.

В середині ХХ століття на частку малини доводилося приблизно 15...20 % загальної площі ягідників. Малина починає плодоносити на другий рік після посадки й дає повні врожаї на третій-четвертий рік. Дозрівання її починається приблизно із середини червня. Дозрівання й збір малини триває 20...25 днів. Спочатку її збирають кожний третій день, на десятий день більша частина малини поспіває, після чого неї збирають через день.

Середня врожайність малини становить 4...6 т з га, а при доброму відході врожай окремих сортів може досягти 8...10 т. Тривалість плодоносіння малини становить у середньому 10...12 років.

Збір малини для заморожування, за умови її перевезення на невеликі відстані, починають тоді, коли ягоди почервоніють (сорту із червоною ягодою) або придбають світло-молочне забарвлення з жовтуватим відтінком (сорту з білою ягодою). Не можна допускати перезрівання малини, тому що її ягоди дуже ніжні й соковиті; зібрані в переспілому стані, вони швидко псуються й стають непридатними для заморожування.

Сучасна медицина визнає високі лікувальні властивості біокомпонентів малини. Її використовують як жарознижуючий і потогінний засіб, у вигляді сиропів для поліпшення смаку ліків.

Одним з основних властивостей малини є її здатність запобігати захворюванням серцево-судинної системи – насамперед зміцнювати стінки кровоносних посудин. І це не дивно. Адже, згідно даним різних авторів, загальний вміст біофлавоноїдів у ягодах малини становить 780...390 мг%, у тому числі антоціанів 270...420 мг%, катехінів 95...170 мг%, лейкоантоціанів 55...90 мг%. Антоціани є основою червоного, фіолетового, синього, бордового, рожевого забарвлення.

А.Троян і І.Борух вивчали дикорослу малину в Карпатських горах і винайшли, що кількість біофлавоноїдів залежить від висоти знаходження рослини над рівнем моря, збільшуючись пропорційно висоті.

У малині також міститься багато пектинових речовин, вітамінів, солей калію, кальцію, магнію, фосфору, заліза. Це ставить малину в ряд найцінніших ягід.

Ми обрали для дослідження кілька сортів малини: Мальборо, Волжанка, Шпанка, Мічурінська, Вічно родюча.

Для проведення експериментів ягоди сортували, проводили інспекцію, мили, підсушували в повітряному потоці. Потім заморожували розсипом у низькотемпературній морозильній камері в повітряному середовищі при температурі -35 °С та інтенсивному перемішуванні повітря до досягнення в центрі продукту температури -18 °С. Заморожені ягоди закладали в поліетиленові пакети з товщиною плівки 40...50 мкм місткістю 0,5 кг із наступною герметизацією шляхом термозварювання. Ягоди зберігали в пакетах при температурі -18 °С протягом 6 місяців. Температуру замороженої продукції заміряли напівпровідниковим вимірником температури НВТ-2М.

Метою цієї частини роботи є порівняльна характеристика основних груп біологічно активних речовин (БАР) ягід малини до й після заморожування для визначення рівня їхніх можливих втрат. Отримані дані наведені в таблиці 11.3.

Аналіз табличних даних показує, що обрані для досліджень сорти малини містять достатню кількість органічних кислот (у полуниці, наприклад, їх утроє менше), цукрів, що надає продуктам харчову й біологічну цінність; певну концентрацію аскорбінової кислоти й біофлавоноїдів. Деякі сорти малини містять вітаміну З більше, ніж цитрусові. Це сорту “Вічно родюча”, “Мічурінська” і “Волжанка”.

Досить вражаючим виявився факт наявності значної кількості біофлавоноїдів у всіх сортах малини практично на рівні цього показника в ягодах чорної смородини. Найбільш С-вітамінні сорти малини містять і біофлавоноїди в більших кількостях (1554,0 і 1432,0 мг%).

Заморожування практично не змінює в ягодах кількості цукрів, органічних кислот, золи. Як і слід було сподіватися, в основному ці зміни стосуються вітамінного комплексу. Так, різні сорти малини по-різному реагують на холодовий вплив. І якщо сорт “Мічурінська” втрачає всього 0,7 % аскорбінової кислоти, то в сорті “Волжанка” втрати становлять уже 17,2 %, а в сорті “Шпанка” – 14,5 %. За своєю здатністю до холодових адаптацій і протистоянню кріоушкоджень сорти малини становлять такий ряд:

Мічурінська > Вічно родюча > Мальборо > Шпанка > Волжанка.

Біофлавоноїди також піддаються окисним процесам при заморожуванні, тому в заморожених ягодах значний відсоток втрат (17,3 %) виявлений знов-таки в сорті “Волжанка”, а в інших сортах перебуває в межах 2...8 %.

Таблиця 11.3

Порівняльна характеристика різних сортів ягід малини сирий і свіжозамороженої (середні дані трьох визначень)

Примітка: 1 - свіжі ягоди малини

2 - заморожені ягоди малини

За здатністю протистояти кріоушкодженням і зберігати вихідний вміст біофлавоноїдів досліджувані сорти малини становлять такий ряд:

Вічно родюча > Мічурінська > Шпанка > Мальборо > Волжанка.

Таким чином, ягоди малини є багатим природним джерелом біофлавоноїдів, завдяки чому їх необхідно широко використовувати у виробництві високовітамінних харчових продуктів і біологічно активних добавок до їжі. Разом з тим, із цього погляду варто звернути увагу на дикоростучі плоди і ягоди. Є відомості, що дикоростуча чорниця містить майже 3000 мг% біофлавоноїдів, кизил - до 2350 мг%, барбарис - до 7000 мг%.