Исследование активности воды в капустных продуктах с промежуточной влажностью

Общеизвестно, что плоды и овощи являются основными источниками витамина аскорбиновой и фолиевой кислот для организма человека. Кроме того, в них имеются каротиноиды (провитамин А), витамины группы В, РР (никотиновая кислота), витамин Р и др. В то же время содержание азотистых веществ в овощах и плодах незначительно; больше всего их в бобовых (до 6,5 %), в капусте (до 4,8 %). В большинстве плодов и овощей находится очень мало жиров (0,1-0,5 %) [1].

Среди овощных культур капуста занимает одно из ведущих мест по посевным площадям, урожайности и употреблению в пищу. Это объясняется ее способностью сохраняться в свежем виде в течение зимы и весны, пригодностью для переработки, квашения и консервирования. Большое сортовое разнообразие капусты различных сроков вегетации позволяет употреблять свежую салатную продукцию в течение круглого года [2, 3].

Углеводы в белокочанной капусте представлены фруктозой и глюкозой (до 5,3 %), способствующими хорошему заквашиванию и повышению вкусовых качеств капусты. Капуста является также источником минеральных веществ (в мг на 100 г сырого продукта): натрия - 18, магния - 16, фосфора - 31, железа - 1,1, серы - 75 и других макро-, микроэлементов, сумма которых составляет 0,6-0,8 % [4].

Капуста по степени созревания делится на раннеспелую, среднеспелую, среднепозднюю и позднеспелую. Помимо отличия в массе (от 1-2 кг для раннеспелой и до 5-6 кг для позднеспелой), они отличаются также и сроками хранения - большая степень созревания обеспечивает большую степень устойчивости к микробиологической порче [5].

Для продления сроков хранения пищевых продуктов применяют различные способы, наиболее щадящим из которых в плане сохранности витаминов, белков и полезных веществ является вакуумная и сублимационная сушка. Отличие в данных видах обезвоживания состоит в том, что сублимационная сушка протекает при давлении ниже тройной точки воды (610 Па), а вакуумная - выше. Капусту целесообразно обезвоживать методом вакуумной сушки, поскольку в случае с сублимационной сушкой имеет место самозамо-раживание продукта, что может отрицательно сказаться на органолептических и физико-химических свойствах данного вида продукта.

Состояние влаги в обезвоженном продукте может характеризовать не только влагосодержание, но и такая характеристика, как активность воды, представляющая собой это отношение давления паров воды над данным продуктом к давлению паров над чистой водой при одинаковой температуре [6].

Сушка может осуществляться до высушенного состояния продукта с активностью воды от 0,9 до 0,6 либо для получения продукта с промежуточной влажностью до значения активности воды менее 0,6.

Несмотря на преимущества получения продукта с промежуточной влажностью, а именно - сохранение органолептических свойств и продление сроков хранения продукта, исследования в данной области в отношении овощей мало изучены.

Таким образом, данная работа посвящена исследованию активности воды в белокочанной капусте, обезвоженной до состояния продукта с промежуточной влажностью, и установлению сроков хранения таких продуктов.

Для проведения исследований использовалась вакуумная сушильная установка, схема которой представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Схема экспериментального стенда: 1 – холодильная машина; 1.1 – конденсатор; 1.2 – ресивер;

1.3 – десублиматор; 1.4 – отделитель жидкости; 1.5 – терморегулирующий вентиль; 1.6 – компрессор;

2 – вакуумная установка; 2.1 – вакуумная камера; 2.2, 2.3 – вакуумные насосы; 2.4 – вакуумметр

Сушка продукта осуществляется в камере 2.1 , требуемое давление в ней создается парой вакуумных насосов 2.3 и 2.2 . Для снижения нагрузки на вакуумные насосы предусмотрен десублиматор 1.3 , внутренняя полость которого охлаждается холодильной машиной, состоящей из компрессора 1.6 , конденсатора 1.1 , ресивера 1.2 , отделителя жидкости 1.4 и испарителя, размещенного в десублиматоре. Подвод теплоты к продукту осуществляется инфракрасными лампами, установленными в сушильной камере.

Величина активности воды определялась на экспериментальном стенде, конструкция которого представлена на рисунке 2.

Рис. 2. Общая схема установки для определения показателя «активность воды»: 1 – измеритель температуры и относительной влажности ИТ5-ТР-2 «Термит»; 2 – чувствительные элементы измерителей температуры и относительной влажности; 3 – рабочая камера; 4 – вентилятор;

5 – силиконовый шланг

Установка представляет из себя рабочую камеру 3 , на входе и выходе из которой имеются датчики измерителей температуры и относительной влажности 2 . Камера соединена с вентилятором 4 силиконовыми шлангами 5 . Вентилятор обеспечивает циркуляцию воздуха через рабочую камеру. Активность воды определяют по показаниям датчиков влажности и температуры.

Для проведения исследований использовалась белокочанная капуста следующих сортов: Дымерская-7 (раннеспелый сорт), Слава (среднеспелый сорт) и Колобок (позднеспелый сорт). Капуста нарезалась соломкой и обезвоживалась в условиях вакуума (13–14 кПа) при температуре 50 °С до влагосодержания 30, 40, 50 и 60 %.

На рисунке 3 представлены результаты определения активности воды в образцах капусты различных сортов

93,6 )

Влагосодержание, % ваиб□в

Рис. 3. Величина активности воды aw в капусте сортов Дымерская-7 (а), Слава (б) и Колобок (в), обезвоженной до состояния промежуточной влажности

Из результатов экспериментов следует, что активность воды в свежей капусте, характеризующейся влагосодержанием 90,2–93,6 %, составляет 0,99 во всех 3 сортах. С понижением влагосодержания активность воды снижалась неравномерно, в более зрелых сортах это значение было меньше, причем с понижением влагосодержания повышалась разница между значениями активности воды. При влагосодержании 30 % активность воды составляла 0,63 для капусты сорта Дымерская- 7, 0,59 и 0,58 – для капусты сортов Слава и Колобок соответственно.

Для установления влияния обезвоживания на продление сроков хранения капусты были проведены исследования микробиологических показателей, таких как общая бактериальная обсемененность (КМАФАнМ) и бактерии группы кишечной палочки. За норму микробиологических показателей был принят

СанПиН 2.3.2 1078-01, согласно которому содержание КМАФАнМ не должно превышать 5*104. При выборе срока хранения учитывался также коэффициент запаса (1,2). Капуста хранилась в темном помещении с температурой окружающей среды 4±1°С и относительной влажностью воздуха 95±2%.

Результаты исследований сведены в таблицу.

Установленные сроки хранения капусты, обезвоженной до состояния промежуточной влажности, сут

Влагосодержание, %	Сорт капусты
	Дымерская-7	Слава	Колобок
Свежая капуста (90,2–93,6)	54	86	165
60,0	94	110	197
50,0	121	148	243
40,0	165	192	288
30,0	190	233	312

Как и ожидалось, срок хранения капусты с большим сроком созревания был выше – срок хранения свежей капусты сорта Колобок составлял 165 дней, тогда как для капусты сортов Слава и Дымерская-7 это значение составило лишь 86 и 54 дня соответственно. С понижением влагосодержания срок хранения увеличивается, и разница между данными показателями различных сортов снижается. Для капусты с влагосо-держанием 30 % время хранения составило от 190 дней (сорт Дымерская-7) до 312 дней (сорт Колобок).

Таким образом, в результате проведенной работы было установлено, что обезвоживание капусты до состояния промежуточной влажности позволяет значительно продлить срок ее хранения: в 1,2–1,7 раза при влагосодержании 60 % и в 1,9–3,5 раза при влагосодержании 30 % в зависимости от степени созревания данного продукта.