Сравнительная оценка хранимоспособности шампиньонов по показателю «текстура» после обработки УФ-излучением в диапазонах А и С

Введение. Высокая питательная ценность, сенсорные свойства и доступная агротехника являются основными причинами высокой популярности грибов вида Agaricus bisporus среди их производителей [1, 2]. Вместе с тем сохранение исходного качества грибов после сбора является насущной проблемой из-за увеличения активности дыхания сразу после съема, высокого содержания влаги и особенностей в строении кутикулярного слоя, который не обеспечивает достаточного барьера от действия микопатогенной микрофлоры, механических воздействий и транспирации [3, 4]. В этой связи подбор рациональных способов обработки и режимов хранения грибов может обеспечить поддержание качественных показателей на исходном уровне и свести к минимуму потери питательных веществ.

В процессе хранения происходит изменение цвета, запаха, консистенции и т.д., которые яв- ляются наиболее значимыми показателями качества, оказывающими влияние на товарный вид и предпочтение потребителей [5–7].

Показатель «текстура» является одним из важнейших атрибутов качества грибов для удовлетворения требований потребителей [6, 8]. В процессе хранения происходит размягчение грибов, которое обусловлено ферментативной активностью, потерей влаги, качественных и количественных изменений содержания сухих веществ [4, 6].

В научных публикациях были описаны результаты применения различных способов обработки грибов в целях пролонгирования сроков предреализационного хранения, таких как:

– химическая обработка (лимонная кислота, перекись водорода, гипохлорид натрия и др.) [9, 10];

– физические методы обработки (γ- и УФ-излучение, ускоренные электроны, импульсный свет, ультразвук и др.) [5, 11–15];

– съедобные покрытия (трагакантовая камедь, хитозан, эфирные масла и др.) [1, 16–17].

Обработка ультрафиолетовым излучением нашла свое применение в пищевой промышленности и других отраслях [18]. Принципы этой технологии основаны на поверхностном обеззараживании, избирательном воздействии на функциональные, сенсорные, физико-химические свойства и микробиологическую обсемененность обрабатываемой продукции.

Результат эффекта ультрафиолетового воздействия находится в прямой зависимости от параметров обработки (длины волны, мощности излучения и продолжительности облучения).

Цель исследований. Проведение сравнительной оценки хранимоспособности по качественному показателю «текстура» шампиньонов после обработки УФ-излучением в диапазонах А и С в процессе холодильного хранения.

Задачи исследований: упаковка грибов и обработка их УФ-излучением с заданными параметрами с последующим холодильным хранением; разработка математических зависимостей отклика качественного показателя «текстура» на проведенную обработку; определение оптимальных режимов, способствующих значимому увеличению хранимоспособности по целевому показателю; сравнительная оценка влияния вида УФ-излучения на динамику текстуры шампиньонов.

Объекты и методы исследований. Для экспериментальных исследований были получены свежие шампиньоны вида Agaricus bisporus (производитель «Дон Шампиньон», Рязанская область), которые после съема были тщательно отобраны по однородной форме и размеру (средний диаметр шляпки 35–50 мм).

В качестве упаковки использовали полипропиленовые лотки (размером 187×137×50 мм), помещенные в пакеты из ВОРР -пленки (биакси-ально-ориентированный полипропилен) толщиной 40 мкм с кислородопроницаемостью 1325 см³/м²·24 ч·бар (23 °С), паропроницаемо-стью 3,3 г/м²/24 ч·бар (38 °С, отн. вл. 90 %).

Обработку упакованных грибов осуществляли на экспериментальной установке ВНИИТеК УФ-излучением в диапазоне А и С с двух сторон так, чтобы исключить области затемнения и обеспечить равномерность плотности потока мощности [19].

Обработку грибов осуществляли дозами 160, 320, 480, 640, 800 Дж/м2 при плотности потока мощности:

– в диапазоне А 6,9·10³ Дж/(с·м²);

– в диапазоне С 2,7·10³ Дж/(с·м²).

Лотки с грибами, прошедшими обработку при описанных ранее режимах, закладывали на хранение при строго регламентированных условиях: температура 4±2 °С, относительная влажность воздуха 90–95 %.

Образцы анализировали на 1-, 3-, 8-, 13-, 16-, 21-, 24- и 27-е сутки после облучения по показателю «текстура» в целях последующей оценки их хранимоспособности.

Показания текстуры грибов определяли при помощи цифрового пенетрометра для плодов FR-5120 (Taiwan) путем измерения максимального пика усилия (в кг/см2), которое необходимо приложить для проникновения цилиндрического зонда диаметром 3 мм на глубину 22 мм в центре шляпки шампиньонов.

Каждое определение проводили в трехкратной повторности с параллельным отсеиванием статистически недостоверных результатов для обеспечения минимальной статистической погрешности.

Математический анализ данных проводили в соответствии с последовательностью, описанной в [19].

Результаты исследований и их обсуждение. Для каждой дозы ультрафиолетового излучения в диапазоне А в ходе аппроксимации экспериментальных данных были получены математические описания динамики целевого показателя в зависимости от продолжительности хранения грибов. Далее, с целью установления максимальной продолжительности хранения грибов, сравнивали полученные зависимости динамик текстуры. Пороговое значение показателя принимали равным таковому на момент окончания срока годности, соответствующего 16 суткам хранения для варианта без обработки, – 15,77 кг/см². Затем для каждой ненулевой дозы облучения рассчитывали продолжительность хранения, при которой достигается пороговое значение. Во внимание необходимо принять тот факт, что последующее хранение грибов приводит к изменению текстуры в отрицательную сторону в сравнении с подобной динамикой контрольных образцов (рис. 1).

Рис. 1. Динамика текстуры в процессе холодильного хранения шампиньонов после УФ-облучения в диапазоне А

Принимаем, что функция обобщенного предела хранимоспособности при вариации доз облучения от 0 до 800 Дж/м2 тождественно равна функции предельной хранимоспособности по целевому показателю.

По итогу аппроксимирования полученного множества данных было определено математи- ческое описание изменения хранимоспособно-сти шампиньонов по целевому показателю в зависимости от дозы облучения. Расчетное эффективное множество режимов ультрафиолетовой обработки представлено на рисунке 2.

Рис. 2. Зависимость предельной хранимоспособности по показателю «текстура» шампиньонов от дозы облучения в диапазоне A

Исходя из установленной зависимости, увеличение дозы облучения до 148 Дж/м2 приводит к монотонному снижению хранимоспособности, достигая своего минимального значения в точке В, что составляет около 21 % относительно не-облученного контроля. Последующее увеличение дозы УФ-обработки до 389 Дж/м2 приводит к повышению хранимоспособности на уровне контроля, следовательно, обработка дозами менее 389 Дж/м2 является нецелесообразной. Дальнейшее увеличение дозы УФ-облучения в диапазоне А приводит к действию подобного эффекта с противоположной направленностью динамики. Таким образом, обработка в диапазоне доз от 557до 800 Дж/м2 приводит к эффективному увеличению хранимоспособности бо- лее чем на 30 % и достигает своего экстремума в точке Е, соответствующей дозе 800 Дж/м2 и составляющей около 41 % относительно необработанного контроля.

Также были определены динамики хранимо-способности грибов по показателю «текстура» после обработки ультрафиолетовым излучением в диапазоне С . Результаты данных исследований ранее были подробно описаны нами в работе [19]. Исходя из полученных результатов, представляется возможным провести сравнительную оценку влияния воздействия УФ-излучения в диапазонах А и С на хранимоспо-собность шампиньонов по показателю «текстура» (рис. 3).

Рис. 3. Обобщенная зависимость предельной хранимоспособности по показателю «текстура» шампиньонов от дозы облучения в диапазонах A и С

В соответствии с построенными зависимостями прослеживаются идентичные тенденции динамик хранимоспособности шампиньонов после облучения УФ-излучением в диапазонах А и С , где малые дозы до 389 и 418 Дж/м² соответственно приводят к ее уменьшению, достигая минимума в точке В (при обработке дозами 178 и 148 Дж/м²). Последующее увеличение дозы облучения оказывает положительное воздействие на грибы, что приводит к увеличению их хранимоспособности.

Выводы. Разработаны математические зависимости отклика качественных показателей грибов вида Agaricus bisporus на обработку ультрафиолетовым излучением в диапазоне С (с длиной волны 100–280 нм) и плотностью потока мощности 2,7·10³ Дж/(с·м²) и А (с длиной волны 400–315 нм) и плотностью потока мощности 6,90·10³ Дж/(с·м²) с последующим холодильным хранением при температуре 4±2 °С.

Определены оптимальные режимы обработки шампиньонов ультрафиолетовым излучени- ем в диапазоне С дозами от 477 до 684 Дж/м2 и в диапазоне А дозами от 556 до 800 Дж/м2, которые позволят увеличить хранимоспособность по показателю «текстура» более чем на 30 %.

Максимальный прирост хранимоспособности при обработке грибов УФ-излучением в диапазоне С наблюдается при облучении дозой 684 Дж/м², что 2,21 раза больше необработанного контроля, тогда как обработка УФ-излучением в диапазоне А излучением дозой 800 Дж/м² увеличивает храни-моспособность в 1,4 раза. Таким образом, обработка шампиньонов УФ-излучением в диапазоне С является наиболее эффективной в целях сохранения текстуры на протяжении всего периода холодильного хранения.