Исследование влияния сублимационной сушки на органолептические показатели и содержание витамина С в ягодах малины

Ягоды малины вызывают значительный интерес, благодаря их ароматному вкусу и содержанию питательных веществ [1]. Кроме того, они являются богатым источником биологически активных соединений, в том числе витамина С, который обладает мощными антиоксидантными свойствами и нейтрализует негативные последствия окислительного стресса в организме, следовательно, предотвращает развитие различных заболеваний [2].

На содержание витамина С в плодах влияют многочисленные факторы: генетическая изменчивость, спелость, климат, способы возделывания и сбора урожая. Так, согласно источникам научной литературы, содержание витамина С в свежей малине может находится в диапазоне 10 - 40 мг/100 г сырой массы [3,4]. Процессы переработки ягод и фруктов и их условия хранения вызывают постепенное снижение содержания витамина С [5].

Ягоды носят сезонный характер и короткий срок хранения из-за высокого содержания воды, что влияет на их постоянную доступность. Так известно, что ягоды малины имеют содержание влаги около 84%, а также склонность к потемнению [6], поэтому для сохранения и увеличения срока хранения ягод необходима послеуборочная обработка плодов [7].

Сушка как способ консервирования пищевых продуктов приводит к испарению воды из высушенного продукта, что снижает его доступность для микроорганизмов. Снижение активности воды ограничивает рост нежела- тельных микроорганизмов и защищает от неблагоприятных химических реакций, а также ферментативных и неферментативных превращений [8,9]. Кроме того, во время сушки продукт уменьшается в объеме и весе, что значительно снижает затраты на упаковку и облегчает транспортировку [10].

В настоящее время сублимационная сушка – один из передовых способов обезвоживания. Продукт замораживают для того, чтобы подвергнуть его воздействию вакуумного давления с последующей сублимацией и десорбцией воды [11]. Способ сублимационной сушки, несмотря на высокие энергозатраты, признан одним из самых щадящих способов обезвоживания, максимально сохраняющий биологически активные соединения и витамины [12-14].

Сублимационная сушка позволяет производить качественные продукты из ягод, фруктов и овощей по сравнению с другими процессами сушки. Стоит отметить, что сублимированные ягоды с длительным сроком хранения используются в диетическом питании, а также применяются в различных отраслях пищевой промышленности [15].

Таким образом, сублимационная сушка является оптимальной технологией и изучение влияния параметров процесса (времени и температуры) сублимационной сушки на органолептические показатели и содержание витамина С в сублимированных ягодах малины является весьма актуальным.

Материалы и методы исследований

Объектом исследований были ягоды малины сорта «Малиновая гряда», приобретенные в Алматинской области, поселке Есик, ИП «SAO» (Казахстан).

Вакуумную сублимационную сушку ягод осуществляли в сублиматоре СБ 2 (Россия). Эксперименты проводились при температуре десублиматора -40 °С, ягоды замораживали методом шоковой заморозки, температура предварительного замораживания ягод внутри продукта составляла -20 ºС, выбранная на основе литературного анализа.

Изучаемые образцы ягод малины сублимировали при температуре полок 35-50 °С и продолжительности сушки 18-22 часов.

Органолептический анализ проведен согласно ГОСТ ISO 13299-2015 Органолептический анализ. Методология. Общее руководство по составлению органолептического профиля. Organoleptic analysis. Methodology. General guidance for establishing an organoleptic profile, ГОСТ 32896-2014 Фрукты сушеные. Общие технические условия;

Определение содержания витамина С проводили с применением системы анализа ВЭЖХ UltiMate® 3000 (Dionex, Саннивейл,

Калифорния, США) с детектором с диодной матрицей (DAD). Количественное определение содержания витамина С проводилось с использованием калибровочных кривых с аскорбиновой кислотой в качестве стандартов.

Результаты и их обсуждения

Одним из важных показателей, обусловливающих качество сублимированных ягод, является органолептическая оценка, которая зависит от способов и параметров сушки. Органолептические показатели оказывают большое влияние на рыночный спрос и выбор сублимированных продуктов. Из параметров сушки наиболее важными являются температурный режим [16] и продолжительность сушки [17].

Ранее проведенные предварительные исследования температурного режима установили, что 14 -16 часовая сублимационная сушка не является достаточным для высушивания ягод малины и не приводит к получению сублимированных ягод с необходимыми органолептическими свойствами, в связи с этим нами не были выбраны данные температурные режимы. Результаты исследований по влиянию различных параметров сушки на органолептические показатели сублимированных ягод приведены в таблице 1 и рисунке 1.

Таблица 1 - Органолептические показатели сублимированных ягод малины

Время сушки, ч	Температура полок, °С	Внешний вид	Цвет	Вкус и запах
18	35	Высушена	Красный,  свой ственный малине	Свойственный ягодам данного вида, без постороннего запаха и вкуса.
	40	Слегка пересушена
	45	Слегка пересушена		Немного горчит
	50	Пересушена		Горчит
20	35	Слегка пересушена	Красный,  свой ственный малине	Свойственный ягодам данного вида, без постороннего запаха и вкуса.
	40	Пересушена,  кро шиться	Красный,  свой ственный малине	Присутствует  незначи тельный привкус горечи
	45	Пересушена	Темно- красный	Привкус горечи
	50
22	35	Пересушена	Темно -красный	Имеет неприятный вкус горечи
	40
	45
	50

Установлено, что наилучшими органолептическими показателями обладали образцы ягод малины, сублимированные при температуре полок 35 °С в течение 18 ч, тогда как при увеличении температуры и продолжительности процесса сублимации наблюдается ухудшение органолептических показателей, таких как крошковатость и присутствие неприятного горького вкуса, что согласуется с исследованиями, проведенными ранее [18,19], где установлено, что продукт в основном разрушается, то есть теряет структуру, уменьшает размер пор и дает усадку при более высокой температуре и продолжительности процесса.

Рисунок 1 - Сенсорная оценка ягод малины, сублимированных при температуре полок А-35°С, Б-40°С, В-45°С, Г-50°С и продолжительности сублимации 18, 20, 22 часов

Таким образом, проведенные исследования показали, что увеличение температуры полок и времени сублимационной сушки снижают органолептические показатели ягод.

Витамин С важен не только для питания человека, но также является показателем качества пищевых процессов. Среди переменных окружающей среды, влияющих на деградацию витамина С, наиболее важными параметрами являются температура и время [20].

Изучено влияние различного времени сублимирования и различной температуры полок сублимационной сушки на содержание витамина С в ягодах малины (таб 2).

Таблица 2 - Определение витамина С в сублимированных ягодах малины (с перерасчетом на сухое вещество), мг/100г

Наименование	Время сублимации, ч	Температура полки при сублимации, °С
		35	40	45	50
Малина	Свежая	25±0,001
	18	21,30±0,0002	20,87±0,0003	20,65±0,0003	20,35±0,0011
	20	21,09±0,0040	20,76±0,0060	20,43±0,0020	20,21±0,0030
	22	21,07±0,0070	20,70±0,0015	20,40±0,0005	20,03±0,0002

Количество витамина С в свежих образцах ягод малины перед сушкой составило 25 мг/100 г, что соответствует литературным данным, указанным Bobinaite et al.

В результате сублимационной сушки установлено, что, в целом подогрев снижает содержание витамина С. Так, наименьшее снижение витамина С в ягодах малины порядка 15 % наблюдается при температуре полок 35°С и продолжительности сублимации 18 часов, в то время как с увеличением температуры полок и времени сублимации отмечается склонное снижение содержания витамина С в ягодах. К примеру, самое большее снижение витамина С на 20 % наблюдается при темпера- туре полок 50 °С, длительности сублимации 22 часа, что согласуется с результатами других исследователей [21,22].

Таким образом, установлено, что наименьшее снижение содержания витамина С после сублимационной сушки 35 °С, длительности 18 часов составляет 15 %, в то время как увеличение температурного режима более 40 °С и времени сублимирования более 20 часов не рекомендуется, так как далее идет значительное снижение содержания витамина С.

Заключение,выводы

В настоящей работе изучалось определение органолептических показателей и содержания витамина С в сублимированных яго- дах малины в зависимости от параметров сушки. В результате исследований установлено, что при температуре полок 35 0С и продолжительности сублимационной сушки 18 часов наблюдаются наилучшие органолептические показатели в образцах ягод малины. Содержание витамина С после сублимационной сушки при 35 °С, длительности 18 часов снижается на 15% %. Увеличение температурного режима более 40 °С и времени сублимирования более 20 часов не рекомендуется, так далее идет склонное снижение содержания витамина С и ухудшение органолептических показателей ягод малины.

Таким образом, на основании данных органолептической оценки и исследований витамина С, установлено, что оптимальными параметрами сублимационной сушки является температура полок 35 °С и длительность процесса сублимации 18 часов.

Информация о финансировании

Данное исследование профинансировано Министерством сельского хозяйства Республики Казахстан ИРН: BR10765062 «Разработка технологии по обеспечению сохранности качества с/х сырья и продуктов переработки в целях снижения потерь при различных способах хранения».