Содержание к диссертации
Введение
1 Аналитический обзор патентно-информационной литературы 5
1.1 Ботаническая характеристика и сортотипы моркови 5
1.2 Химический состав моркови 8
1.3 Факторы, влияющие на химический состав моркови 24
1.4 Характеристика способов хранения моркови 30
1.5 Задачи исследований 39
2 Объекты и методы исследования 41
2.1 Объекты исследования 41
2.2 Методы исследований 43
2.3 Методики анализа качества сырья 48
2.4 Статистическая обработка результатов 51
2.5 Математическая обработка результатов 52
3 Экспериментальная часть 62
3.1 Оценка качества сортов моркови районированных в Краснодарском крае 62
3.2 Выбор и обоснование способов хранения моркови 66
3.3 Исследование химического состава и товарных показателей качества корнеплодов моркови в зависимости от способа обработки при хранении 72
3.4 Изменение содержания свободной и связанной воды в процессе хранения корнеплодов моркови 76
3.5 Изменение содержания Сахаров в процессе хранения корнеплодов моркови 78
3.6 Изменение содержания пектиновых веществ при хранении моркови 81
3.7 Изменение содержания витамина С и (3-каротина в процессе хранения моркови 82
3.8 Изменение активности ферментов при хранении моркови 83
3.9 Изменение эфирных масел корнеплодов моркови в процессе хранения 87
3.10 Динамика изменения оксикоричных кислот при хранении моркови 93
4 Совершенствование способов хранения моркови 97
5 Расчет экономической эффективности применяемых способов хранения моркови 101
Выводы 103
Список источников литературы
- Факторы, влияющие на химический состав моркови
- Методики анализа качества сырья
- Исследование химического состава и товарных показателей качества корнеплодов моркови в зависимости от способа обработки при хранении
- Изменение эфирных масел корнеплодов моркови в процессе хранения
Введение к работе
1.1 Актуальность темы. В настоящее время важнейшей задачей перерабатывающей промышленности РФ является сохранение в межсезонный период товарного качества и пищевой ценности продукции Российских сельхозпроизводителей.
Морковь принадлежит к основным овощным культурам, имеет важное значение в питании благодаря богатому химическому составу, включающему углеводы, минеральные вещества и витамины. Особая ценность ее состоит в высоком содержании каротина.
В Краснодарском крае ежегодно выращивается около 23 тыс. тонн моркови, при этом две трети от полученного урожая закладывается на длительное хранение. Морковь имеет невысокую лежкость, к тому же в Краснодарском крае из-за теплых зим и плохого промораживания почвы в зимнее время наблюдается высокая заболеваемость корнеплодов различными фитопатологическими болезнями, поэтому от 10 до 30 % урожая, заложенного на хранение, подвергается порче из-за роста микрофлоры и образования гнили.
Весомый вклад в научное обоснование и развитие технологии хранения сельскохозяйственной продукции внесли известные ученые Скорикова Ю.Г., Скрипников Ю.Г., Широков Е.П., Ветлицкий Л.В., Фельдман А.Л., Сокол П.Ф., Исагулян Э.А., Филиппов Ю.В., Бородин И.Ф. и другие.
Известные способы хранения – буртовое, с активной вентиляцией, с искусственным охлаждением, в полиэтиленовых мешках и пескование не позволяют сохранять качество корнеплодов моркови более шести месяцев. Способы хранения с применением консервантов и антисептиков являются дорогостоящими и сложными, связаны с большими затратами труда и отрицательно сказываются на здоровье потребителя. В связи с этим, актуальным является совершенствование способов хранения моркови в условиях Краснодарского края.
1.2 Цель работы. Целью настоящей работы является совершенствование способов хранения моркови в условиях Краснодарского края.
*Автор выражает глубокую благодарность и признательность канд. техн. наук, доценту Исагулян Э.А. за ценные консультации при выполнении диссертационной работы.
1.3 Основные задачи исследований:
систематизация и анализ научно-технической литературы и патентной информации по теме исследований;
исследование биохимических и технологических особенностей корнеплодов моркови, районированных в Краснодарском крае, с целью выбора сортов, рекомендуемых для длительного хранения;
исследование влияния обработки моркови путем гидроорошения электроактивированной водой (ЭАВ) на микрообсемененность корнеплодов при закладке на длительное хранение;
оптимизация параметров обработки сырья, предназначенного для длительного хранения, с применением воздействия электромагнитного поля крайне низких частот (ЭМП КНЧ);
исследование изменения микробиологической обсемененности корнеплодов моркови в зависимости от способа обработки при хранении;
исследование химического состава и товарных показателей качества корнеплодов моркови в зависимости от способа обработки при хранении;
сравнительная оценка активности окислительно-восстановительных ферментов и исследование динамики изменения содержания полифенольных веществ и эфирных масел моркови при хранении;
совершенствование способов хранения моркови в условиях Краснодарского края;
подбор оборудования для аппаратурного оформления предлагаемых способов хранения моркови;
разработка технической документации на технологию хранения моркови усовершенствованными способами с применением гидроорошения ЭАВ и электромагнитной обработки;
проведение опытно-промышленной апробации разработанных способов хранения моркови;
оценка экономической эффективности от внедрения усовершенствованных способов хранения моркови в условиях Краснодарского края.
1.4 Научная новизна. Впервые на основании комплексного исследования биохимических и технологических особенностей корнеплодов моркови сортов, районированных в Краснодарском крае, определены оптимальные способы и режимы обработки корнеплодов при закладке на хранение, научно и экспериментально обоснованы условия хранения с применением инновационных способов: применение гидроорошения ЭАВ и обработка ЭМП КНЧ.
Впервые выявлено и экспериментально подтверждено положительное влияние орошения корнеплодов моркови электроактивированной водой на снижение микробиологической обсемененности и стабилизацию качества моркови при хранении.
Получены новые сведения о составе эфирных масел корнеплодов моркови и их качественных и количественных изменениях при хранении.
Установлена корреляционная зависимость содержания витамина С, полифенольных веществ, эфирных масел и активности ферментов корнеплодов моркови от способов обработки и режимов хранения.
Впервые установлено, что периодическое гидроорошение ЭАВ и обработка моркови воздействием ЭМП КНЧ способствуют сохранению потребительских характеристик корнеплодов, увеличивая продолжительность их хранения.
Новизна технических решений подтверждена патентом РФ на изобретение № 2400964 «Способ хранения моркови» от 10.10.2010 г.
1.5 Практическая значимость. Усовершенствованы два способа хранения моркови в условиях Краснодарского края (в условиях периодического гидроорошения и в условиях искусственного охлаждения). Разработана техническая документация на технологию хранения моркови усовершенствованными способами.
Предложенные способы хранения апробированы в условиях овощехранилищ предприятия ЗАО ПЗ «Колос», ст. Каневская Краснодарского края. Получен экономический эффект 10,3 – 10,6 тыс. руб. на 1 т корнеплодов моркови заложенных на хранение.
1.6 Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы представлены, обсуждены и одобрены на: V Международной научно-практической конференции «Торгово-экономические проблемы регионального бизнес-пространства» (г. Челябинск, 2007 г.); IX Всероссийской научно-практической конференции «Агропромышленный комплекс и актуальные проблемы экономики регионов» (г. Майкоп, 2007 г.); VIII Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием «Пищевые технологии» (г. Казань, 2007 г.); X международной конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (г. Барнаул, 2007 г.); XI Международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств» (г. Барнаул, 2008 г.); Международной научно-практической конференции «Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 гг.» (г. Пенза, 2008 г.); III научно-практической конференции «Качество продукции, технологий и образования» (Магнитогорск, 2008 г.); V Международной научно-практической конференции «Пища, экология, качество» (г. Новосибирск, 2008 г.); IX Международной практической конференции молодых ученых «Пищевые технологии и биотехнологии» (г. Казань, 2008 г.); II Международной научно-практической конференции «Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: Достижения, проблемы, перспективы» (г. Пенза, 2008 г.); III Международной научно практической конференции «Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс: Достижения, проблемы, перспективы» (г. Пенза, 2009 г.).
По результатам конкурса на лучшую научную и творческую работу среди аспирантов и соискателей высших учебных заведений Краснодарского края за 2010 год научная работа «Совершенствование способов хранения моркови в условиях Краснодарского края» награждена серебряной медалью и дипломом II степени Департамента образования и науки Краснодарского края.
1.7 Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 16 научных работ, в том числе 3 научные статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, получен патент РФ на изобретение.
1.8 Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений. Основная часть работы изложена на 115 страницах компьютерного текста, содержит 19 таблицы и 15 рисунков. Список литературы включает 120 источников, в том числе 20 – иностранных авторов.
Факторы, влияющие на химический состав моркови
Анализ климатических данных Краснодарского края показывает крайнюю нестабильность температуры и влажности в осенне-зимний период. Своеобразие климатических условий юга накладывает отпечатки и на биохимические процессы, проходящие при росте, созревании и хранении корнеплодов. Опыт хранения моркови показывает, что в условиях Краснодарского края корнеплоды не проходят периода физиологического покоя, прорастание наблюдается уже в ноябре, декабре месяцах (в условиях теплой зимы) [8].
В связи с плохими промораживанием почвы наблюдается и высокая заболеваемость различными фитопотологическими болезнями, из которых наиболее распространены фомоз и черная гниль [79].
По этим причинам известные способы хранения моркови в северных и центральных областях (буртовое хранение, хранение с активной вентиляцией) не пригодны в наших условиях, они связаны с большими затратами труда и не всегда эффективны.
Для длительного хранения наиболее пригодны следующие сорта моркови: Шантане 2461, Нантская 4, Лосиноостровская, Рогнеда, Ньюс, Несравненная [18, 60].
Оптимальная температура для хранения моркови - 0 С, относительная влажность воздуха - 90 - 95 %. Допустимо непродолжительное повышение температуры до плюс 2 С, однако снижение температуры до минус 1 С нежелательно, а при понижении до минус 2 С ткани моркови повреждаются и при оттаивании заболевают. При температуре выше плюс 2 С корнеплоды прорастают, поражаются белой гнилью.
Одним из лучших способов хранения слаболежких корнеплодов является пескование в ящиках емкостью до 20 кг. Сложенную рядами морковь пересылают чистым, влажным, средней зернистости песком. Ящики ставят штабелями высотой не более 2 м. Хранение моркови таким способом позволяет быстро охладить корнеплоды и ограничить развитие болезней корнеплодов слоем песка или стенкой ящика [8].
Широко применяется мелование моркови при закладке ее на хранение. Перед мелованием корнеплоды должны быть тщательно отмыты от прилипшей земли. Обработку корнеплодов проводят методом опыливания из расчета 1 - 3 кг мела на 100 кг моркови или путем опрыскивания суспензией в пропорции: 1 - 2 кг мела на 100 кг моркови. Сразу же после мелования морковь закладывают на постоянное хранение и активной вентиляцией удаляют влагу с поверхности корнеплодов. В результате этого на их кожице остается предохраняющая от заболеваний тонкая пленка мела [11].
Известно, что грибные заболевания интенсивно развиваются в кислой среде, а бактериальные - в щелочной. Мел на поверхности моркови создает щелочную среду, а учитывая, что большинство гнилей моркови при хранении вызывается грибными заболеваниями, становится ясным, почему мел в ряде случаев снижает потери при хранении моркови.
Поскольку мелование не задерживает развитие бактериальных болезней, иногда при подавлении грибных заболеваний мелом развитие бактериальных заболеваний может только усилиться. Однако бактерии, вызывающие гнили моркови, развиваются лишь при определенных условиях: повышенной температуре и наличии влаги на поверхности корнеплодов. При температуре плюс 3 С бактерии, вызывающие гниль моркови, развиваются медленно, а при температуре ниже плюс 1 С их развитие практически прекращается [98, 105].
Следовательно, мелование моркови может обеспечить успешное ее хранение и значительное уменьшение потерь лишь при условии, что после закладки на хранение в течение нескольких дней поверхность корнеплодов будет просушена, а в последующие 2-3 недели температура в хранилище будет снижена до плюс 1 С - плюс 3 С, и в дальнейшем морковь будет храниться при температуре около О С и оптимальной влажности воздуха. Хорошо хранятся корнеплоды и при гайнований. Для этого готовят сметанообразную глиняную болтушку, в которую их погружают на короткое время. После высыхания на корнеплодах образуется тонкий чехол из глины, предотвращающий потерю влаги и предохраняющий морковь от заболеваний.
Применяют хранение моркови в ящиках, выстланных толстой полиэтиленовой пленкой или в полиэтиленовых мешках емкостью до 50 кг (толщина пленки 40 - 60 мкм).
В европейской части России морковь сохраняют на грядках. При приближении заморозков ботву срезают, а почву накрывают соломой или листвой слоем около 20 см, сверху - полиэтиленовой пленкой. В суровые зимы дополнительно укрывают снегом.
Весной участок раскрывают и выкапывают морковь.
Так же хорошо сохраняются корнеплоды моркови, пересыпанные сухим мхом, луковой шелухой или обработанные перед укладкой водным настоем из шелухи лука [17].
Одним из методов сохранения сочного сырья является применение химических консервантов пищевых продуктов растительного происхождения, что позволяет замедлить рост и развитие бактерий, плесневых грибов и дрожжей, а также снизить обмен веществ.
Известен способ хранения сельскохозяйственного сырья, включающий закладку в хранилище и периодическую обработку инсектицидом. В качестве инсектицида используют пропионовую кислоту, а обработку продукции осуществляют ее насыщенными парами в процесс активного вентилирования. Недостатком этого способа хранения является необходимость обработки моркови химическими веществами, в частности инсектицидом, что отрицательно влияет на экологию, кроме того, это обработка не влияет на скорость прорастания и увядания в процессе хранения [37].
Разработан способ хранения плодов и овощей, предусматривающий их размещение в термостатируемом хранилище с периодическим гидроорошением сатурированным водным раствором антисептика, в качестве которого используют препарат, полученный путем последовательного экстрагирования биомассы микромицета Moztierella zychac неполярным экстрагентом в надкритическом состоянии.
Недостатком способа является применение антисептика, способ дорогой и сложный. Срок хранения овощей увеличивается только за счет обеззараживания поверхности, но никак не влияет на убыль массы, точки роста, т.е. сроки прорастания.
Так же известно использование озона для дезинфекции свежих фруктов и овощей в процессе мойки и хранения. Рассмотрены возможности использования для мойки и дезинфекций фруктов и овощей озонированной водой, а в хранилищах газообразного озона для предупреждения развития бактерий, плесневых грибов и дрожжей на поверхности продуктов [40].
Авторами разработан способ хранения овощей, преимущественно моркови путем периодической обработки ее озоном и выдержки при температуре от 0 до плюс 1 С, в котором для увеличения срока хранения овощей и сохранения их качества обработку проводят в два этапа: в течение первых 2-3 ч концентрацию озона поддерживают равной 45 - 50 мг/м3, затем в течение всего периода хранения обработку осуществляют через каждые 25 -30 сут. в течение 5 - 6 ч озоном концентрацией 20 - 25 мг/м3. Способ является промышленным и позволяет повысить выход стандартной продукции не менее чем на 10 % при увеличении срока хранения до нового урожая, вместе с тем он требует переналадки озонатора и его многократного включения в процессе хранения продукта. При всех своих преимуществах перед обработкой химическими веществами, обработка озоном является дорогостоящим методом, и он не влияет на скорость увядания и прорастания моркови.
Во время хранения корнеплодов в них происходят биохимические процессы, приводящие к потере сахарозы. Эти процессы обусловлены дыханием моркови и превращением сахарозы в некоторые несахара. Как известно, взаимодействие электромагнитного поля с атомами, обладающими парамагнитными свойствами, имеет резонансный характер, при этом происходит изменения спиновой ориентации электронов на последних энергетических уровнях. В результате этого скорости одних реакций замедляются, а других ускоряются [42].
Один из способов физического воздействия на морковь с целью повышения ее сохранности - электромагнитные обработки. Электрические и магнитные поля определенной интенсивности подавляют развитие и распространение грибных и бактериальных заболеваний, способствуют заживлению механических повреждений. Достоинством электромагнитных обработок является также высокая проникающая способность, что позволяет с одинаковым успехов обрабатывать как незатаренные корнеплоды, так и в любой таре и упаковке [4].
Разработан способ послеуборочной подготовки моркови к длительному хранению, в основе которого - антисептическая обработка корнеплодов в поле коронного разряда и нанесение на них защитного слоя заряженного порошкообразного мела. Разработана конструкция установки для такой обработки, определены оптимальные параметры и режимы обработки. Скорость транспортера 0,05 - 0,15 м/с, продолжительность обработки 10 - 20 с, скорость потока аэрозоля 1-2 м/с, расход порошка мела 1 - 2 г/с.
Методики анализа качества сырья
Для решения задачи (б) применяются необходимые и достаточные условия экстремума [3]. Для решения задачи (в) задается значение левой части уравнения (2) и ищется ближайший меньший корень уравнения:
Для проверки применимости предлагаемой схемы прогнозирования динамики показателей на первом этапе провели обработку данных по хранению моркови различной крупности при одинаковых условиях. Это позволило проверить гипотезу о пригодности полиномиальной аппроксимации динамики для различных начальных уровней содержания веществ (таблица 2). Продолжительность хранения составила 5-8 месяцев. Можно констатировать, что независимо от уровня завершенности процессов, выраженных в различном содержании веществ на начало хранения, обеспечивается качество аппроксимации динамики веществ и подобие уравнений (по знакам соответствующих коэффициентов при одинаковых степенях членов уравнения (1)). Мерой качества аппроксимации являлся коэффициент детерминации R2.
Возможность описания однотипным уравнением вида (1) динамики веществ при различных способах обработки проверили на опытах по хранению моркови с обработкой токами низкой частоты и контрольным хранением. Как видно из таблицы 3 и в этом случае сохраняется качество аппроксимации изменения показателей (подобие структуры уравнения для различных пар показателей). Таблица 2 - Хранение моркови различной крупности в одинаковых условиях
Для идентификации степени р и значений параметров уравнения (1) использовались данные по хранению сортов моркови Нантская-4 и Шантане-2461 в контролируемых по температуре и ОВВ условиях приведены в таблице 4. Все зависимости имеют значимый на уровне Р=0,95 коэффициент детерминации [1]. Для аппроксимации динамики изменения большинства показателей для выбранных условий масштабирования достаточна степень аппроксимирующего полинома і = 2 - 3. Только в для отдельных показателей, имеющих несколько точек перегиба (пероксидаза, белок) потребовалось довести степень полинома максимальной при имеющемся числе экспериментальных данных по времени (і=4).
Коэффициенты при і=1 можно трактовать как скорости изменения показателя, а коэффициенты при і=2 - как соответствующие ускорения [1]. Анализируя данные таблиц 5, можно сделать вывод, что в подавляющем большинстве случаев и скорости, и ускорения процессов изменения качественных показателей выше при неконтролируемых условиях хранения. Поскольку содержание редуцирующих Сахаров, возможно, вычислить через содержания общего сахара и сахарозы, аппроксимации подвергались эти два показателя, как требующие меньших степеней полиномов.
Для получения математических моделей, описывающих влияние исследуемых факторов на процесс, проводили обработку данных, полученных по полному факторному эксперименту. Метод полного факторного эксперимента (ПФЭ) дает возможность получить математическое описание исследуемого процесса в некоторой локальной области факторного пространства, лежащей в окрестности точки с координатами (хоь хог,--» хоп) При планировании эксперимента в связи с предположением о нелинейном влиянии выбранных факторов на убыль массы корнеплодов Таблица 4 - Хранение моркови сорта Нантская Наименование показателя Значение параметра АІ R2
Изучен химический состав и лежкость девяти районированных в Краснодарском крае сортов моркови. Основным преимуществом этих сортов являлся стабильный урожай, отличная вызреваемость, устойчивость к патогенной микрофлоре, скороспелость и хорошая лежкость при хранении [68].
В таблице 7 представлены данные по изучению лежкости моркови сортов, районированных в Краснодарском крае. Таблица 7 - Лежкость моркови сортов, районированных в Краснодарском крае
Потребительские достоинства, сохранность, вкусовые и другие товарные и технологические свойства моркови обусловлены в основном ее химическим составом. Химический состав изучаемых сортов моркови урожаев 2007-2009 гг. представлен в таблице 8.
Как видно из таблицы 8 содержание сухих веществ в изученных сортах моркови составило от 10,0 до 15,0 %. Наибольшее содержание сухих веществ в сортах Нантская - 4, Шантане - 2461.
Основная масса органических веществ представлена сахарами. Наибольшее количество Сахаров отмечалось в сортах Нантская-4, Шантане-2461 и Несравненная (7,9 - 9 %). Количество общих кислот, в различных сортах моркови, не имеет больших отличий. Наибольшее содержание витамина С наблюдается в сортах - Нантская-4, Шантане-2461 (7,0 - 8,0 мг). Содержание (3-каротина преобладало в сортах моркови - Нантская-4 и Шантане-2461 (8,1 - 9,9 мг).
Установлено, что по содержанию сухих веществ, Сахаров, пектиновых веществ, витамина С и Р-каротина сорта моркови - Нантская-4 и Шантане-2461 являются наиболее предпочтительными для длительного хранения, поэтому для дальнейших исследований выбраны эти сорта.
ГОСТ 1721-85 дифференцирует качество моркови по наибольшему поперечному диаметру. Размер моркови по наибольшему диаметру должен быть 2,5-6,0 см, с длинной оставшегося черешка не более 2 см.
Из результатов технологического анализа выявлено, что морковь, поступающая на хранение, имеет различие по массе. Для оценки достоверности результатов опыты были проведены в 20-ти кратной повторности.
Исследование химического состава и товарных показателей качества корнеплодов моркови в зависимости от способа обработки при хранении
Установлено, что изменение активности аскорбатоксидазы и полифеолоксидазы в процессе хранения носит ритмичный колебательный характер.
Известно, что на содержание витамина С при хранении влияет активность окислительно-восстановительных ферментов и в том числе аскорбатоксидазы (АО) (рисунок 9). Активность ее снижается, но по сравнению с контролем находится на более высоком уровне, что коррелирует с лучшей сохранностью витамина С в опытных образцах корнеплодов.
Активность пероксидазы (ПО) в процессе хранения уменьшается в большей степени при обработке моркови ЭМП КНЧ (рисунок 10)
Активность пероксидазы в процессе хранения уменьшается. Повышенная активность пероксидазы, на начальных этапах хранения, свидетельствует о доброкачественности продуктов [60,63].
Активность полифенолоксидазы на первых этапах хранения резко уменьшается, а затем наблюдается увеличение активности за счет окисления полифенолов на хлорогеновую кислоту и хиноны, на которые действует данный фермент, рисунок 11.
Изменение эфирных масел корнеплодов моркови в процессе хранения Оценивая перспективы формирования органолептических характеристик и эффективность защиты от внешних воздействий, изучен количественный и качественный состав эфирных масел двух выбранных для исследования сортов моркови.
Состав эфирных масел зависит от вида растения, его хемотипа, погодных условий в год сбора, условий хранения сырья, способа извлечения эфирных масел, а также от длительности и условий хранения. В результате проведения газохроматографического исследования установлено, что в состав эфирных масел моркови сортов Нантская 4 и Шантане 2461 входят шесть основных компонентов: уксусная кислота, пирролидин, пропионовая кислота, дауцин, диоксикоричная кислота, карвон. На рисунке 12 даны пики этих компонентов. Как ВИДНО количественный состав их почти одинаков, преобладающим веществом является пирролидин.
Хроматограмма летучих веществ, полученных из экстракта моркови сорта Шантане 2461 (а), Нантская 4 (б) Эфирные масла представлены спиртами, альдегидами и кетонами, летучими кислотами. Количественный состав представлен в таблице 16. Таблица 16 - Количественный состав содержания эфирных масел в 100 г корнеплодов моркови
Существует обратная зависимость между изменениями компонентов эфирных масел и активностью ферментов ткани корнеплодов: снижению содержания эфирных масел сопутствует высокая активность ферментов, особенно пероксидазы, которая, участвует в их деградации. Активность пероксидазы (ПО) в процессе хранения уменьшается в большей степени при обработке моркови ЭМП КНЧ.
В таблице 17 представлена динамика изменения эфирных масел моркови сортов Нантская 4 и Шантане 2461 при хранении в течение 240 суток.
Анализируя динамику изменения спиртов моркови сортов Шантане 2461 и Нантская 4 в опытных образцах, можно отметить, что в процессе хранения в условиях электромагнитных полей низкой частоты они накапливаются в течение 80 суток, затем содержание спиртов снижается, а к концу хранения наблюдается незначительное увеличение в сорте Нантская 4.
При хранении в условиях орошения электроактивированной водой наблюдалось увеличение содержания спиртов в сорте моркови Нантская 4, к концу 240 суток хранения - на 30 %, а в сорте Шантане 2416 - на 13 %. Таблица 17 - Изменение массовой доли эфирных масел моркови в процессе хранения Наименование компонентов Контроль В условиях ЭМП КНЧ В условиях орошения ЭАВ
Из приведенных данных (таблица 17) видно, что в контрольных образцах, массовая доля спиртов впервые сутки хранения увеличивается на 10 %, а затем резко снижается у сорта Нантская 4 и практически остается неизменным у сорта Шантане 2461.
Содержание альдегидов и кетонов в условиях электромагнитных полей крайне низкой частоты увеличивалось на протяжении 80 суток, и, далее, оставалось практически без изменения на протяжении всего хранения моркови.
В контрольных образцах содержания альдегидов и кетонов уже через 80 суток хранения увеличилось на 10 %, затем динамика накопления снижалась.
В контрольных образцах количество летучих веществ сорта Нантская 4 уменьшилось практически на 90 %. У сорта Шантане 2461 к концу 80 суток хранения содержание уменьшилось на 20 %, а к концу 160 суток хранения содержание стабилизируется.
Сравнивая динамику общего количества эфирных масел моркови сортов Нантская 4 и Шантане 2461 видно (рисунок 13), что при контрольном хранении изменение эфирных масел приходится на 80 сутки хранения, содержание их к 240 суткам хранения уменьшилось на 25 %.
Исследование эфирных масел сорта Нантская 4 и Шантане 2461 показали, что на протяжении всего хранения массовая доля эфирных масел увеличивалась и оставалась неизменной - в условиях ЭМП КНЧ, в условиях орошения электроактивированной водой. В контрольных образцах наблюдалось уменьшение эфирных масел.
Таким образом, можно сделать вывод, что при хранении эфирные масла моркови изменяются в зависимости от способа хранения, от сроков хранения. Исходя из биохимических изменений, происходящих в тканях моркови в процессе хранения, сохранности в них эфирных масел и других компонентов ароматических фракций, можно сделать вывод, что лучше сохраняются они при хранении в течение 240 суток в условиях орошения электроактивированной водой и электромагнитных полей крайне низкой частоты [80, 85].
Изменение эфирных масел корнеплодов моркови в процессе хранения
С учетом полученных экспериментальных данных, нами усовершенствованы два способа хранения моркови. Первый способ хранения (а) - с гидроорошением электроактивированной водой, усовершенствованная аппаратурно-технологическая схема представлена на рисунке 15. Способ предусматривает хранение моркови в охлаждаемых складских помещениях с орошением моркови охлажденной электроактивированной водой с периодичностью один раз в двое суток.
Сущность этого способа хранения заключается в периодическом промывании корнеплодов моркови электроактевированной охлажденной водой. Это достигается путем орошения водой корнеплодов, хранящихся в охлаждаемых закромах, оборудованных сверху специальными душевыми устройствами и снизу - стоком для удаления промывных вод. Этот способ дает возможность быстро охлаждать массу корнеплодов непосредственно в закромах, очистить их от загрязнений и предупредить развитие паразитарной микрофлоры в процессе хранения. При этом исключается естественная убыль, хорошо сохраняется свежесть корнеплодов. Потери от загнивания корнеплодов минимальны.
Хранение моркови по этому способу должно проводиться в капитальных хранилищах закромного типа. Дополнительным оборудованием в этих хранилищах является установка систем электроактивирования и охлаждения воды, орошения и отвода промывных вод.
Оросительная система каждого закрома состоит ив трубы- коллектора и разводящих труб с соплами, не доходящих до края закрома на 10 см. Расстояние между трубами не должно превышать 25 см. Расстояние между соплами - 15-20 см. Для равномерного разбрызгивания необходимо, чтобы площадь всех отверстий в соплах не превышала площади поперечного сечения разводящей трубы, более чем в 2 раза. С целью облегчения загрузки корнеплодов оросительную систему, расположенную над закромом можно выполнить гибкой.
Электроактевирование воды осуществляется плоскопараллельным электрохимическим активатором ПЭХА-1, предназначенным для использования в пищевой промышленности для различных технологических процессов. Электроактиватор работает в проточном режиме на воде соответствующей ГОСТ 2874-82 на воду питьевую.
Охлаждение воды, необходимой для орошения, может осуществляться двумя путями:
В резервуарах с проложенными внутри змеевиками, по которым циркулирует охлаждающий агент. Емкость таких резервуаров должна обеспечить суточную потребность воды для орошения закромов. Это требует установки резервуаров больших емкостей, поэтому для производств, особенно крупных, этот способ охлаждения менее приемлем.
В трубчатых охладителях в непрерывном потоке. Для организации такого способа охлаждения воды можно применять различные типы трубчатых конденсаторов в зависимости от емкости закромов. Конденсатор-охладитель выбирается по справочнику.
Загрузка корнеплодов осуществляется в ящики, под которыми установлен наклонный поддон для удаления воды в канализацию. Высота загрузки - 3 м и более. Стены закромов должны быть кирпичными или железобетонными. Емкость закромов можно не ограничивать, однако целесообразны закрома емкостью по 20-30 т. Измерение температуры внутри закрома проводят буртовыми или дистанционными термометрами, размещая их в трех местах на разной высоте (в середине, и на расстоянии 30 см от пола и верха). Температуру в массе корнеплодов, а также температуру воды необходимо измерять ежедневно. Колебания температуры внутри закрома не должны превышать плюс 1 С - плюс 2 С, резкие перепады температур недопустимы. Температура воздуха в хранилище от 0 до плюс 1 С. Второй способ хранения (б) - с обработкой моркови ЭМП КНЧ. На рисунке 15 представлена аппаратурно-технологическая схема, включающая мойку моркови препаратом-аналитом, подсушку, закладку в контейнеры на хранение в охлаждаемых складских помещениях и обработку ЭМП КНЧ каждые 15 суток. На способ получен патент РФ на изобретение № 2400964 «Способ хранения моркови» от 10.10.2010 г.
Сущность этого способа хранения заключается в периодической обработке ЭМП КНЧ. Это достигается путем обработки моркови, хранящейся в охлаждаемых помещениях, оборудованных генератором электромагнитных колебаний - ГЗ-118, частотометром - Ф5041, излучающим устройством, осциллографом - С1-69. Этот способ дает возможность снизить интенсивность дыхания, за счет снижения активности ферментов, замедляет скорость химических реакций, позволяет снизить убыль массы и прорастания. Потери от загнивания корнеплодов минимальны.
На хранение закладывают здоровую и полноценную морковь. Корнеплоды должны быть хорошо очищены от примесей земли и мусора. Засорение землей и другими посторонними примесями отдельных участков насыпи корнеплодов может привести к загниванию моркови внутри насыпи.
Сильно загрязненные корнеплоды, перед закладкой их на хранение промывают, пропустив их через вентиляторную моечную машину.
Поставленная задача решается предложенным способом хранения моркови путем ее мойки, перед закладкой на хранение в закрытых помещениях, в препарате - анолите рН = 2,0-3,0 с окислительно-восстановительным потенциалом, равным 930-1166 тВ и, затем, периодической обработкой электромагнитным полем низкой частоты в диапазоне 20-21,5 Гц, с периодичностью 2 раза в месяц в течение 15 мин.
