from 01.01.1985 to 01.01.2019
Kemerovo, Kemerovo, Russian Federation
Kemerovo, Russian Federation
Kemerovo, Russian Federation
Cel' issledovaniya – izuchenie vliyaniya razlichnyh parametrov i nizkotemperaturnyh sred na prodolzhitel'nost' hraneniya i kachestvennye pokazateli kul'tiviruemyh gribov shampin'onov i veshenok obyknovennyh. Ob'ekty issledovaniya – kul'tiviruemye griby – shampin'ony (Agaricus bisporus) i veshenka obyknovennaya (Pleurotus ostreatus). Shampin'ony zamorazhivali celymi, a veshenki obyknovennye – v vide srostkov. S cel'yu postroeniya termogramm zamorazhivaniya-razmorazhivaniya byli provedeny eksperimenty pri sleduyuschih usloviyah: –30 °S pri estestvennoy konvekcii; –30 °S pri vynuzhdennoy konvekcii; –60 °S pri estestvennoy konvekcii; v srede zhidkogo azota pri temperature –195 °S. Termogrammnyy analiz pokazal, chto temperaturnye rezhimy –30 °S (estestvennaya konvekciya), –60 °S (estestvennaya konvekciya) i –30 °S (vynuzhdennaya konvekciya) ne vliyayut na kachestvo razmorozhennogo produkta srazu posle zamorazhivaniya. Zamorazhivanie v zhidkom azote s temperaturoy –195 °S ne podhodit dlya dannyh obrazcov produkcii. Temperaturnyy rezhim hraneniya –30 °S v techenie dvuh mesyacev dlya gribov shampin'ona mozhno rekomendovat' tehnologam, tak kak posle ih razmorazhivaniya yavnyh izmeneniy v organolepticheskih pokazatelyah ne bylo, a dlya gribov veshenki dannyy rezhim ne podhodit, u obrazcov gribov proizoshlo suschestvennoe uhudshenie organolepticheskih pokazateley. Pri ocenke razmorozhennyh gribov posle hraneniya pri temperature –60 °S v techenie dvuh mesyacev izmeneniya organolepticheskih pokazateley ne vyyavleno. Posle provedennoy organolepticheskoy ocenki gribov mozhno rekomendovat' naibolee racional'nyy rezhim zamorazhivaniya v nizkotemperaturnyh kamerah –30 °S (vynuzhdennaya konvekciya) i –60 °S (estestvennaya konvekciya), a dlya hraneniya – temperaturu –60 °S, kotoraya pozvolit sohranit' vysokoe kachestvo gribov
mushrooms, temperature, freezing process, defrosting, organoleptic indicators
Введение. Важными аспектами при переработке и заготовке растительного сырья является максимально возможное сохранение в неизменном состоянии полезных для человека составляющих: витаминов, микро- и макроэлементов, а также качественных органолептических показателей и целостность формы и структуры.
Одним из способов сохранения растительного сырья является применение различных технологий, основанных на процессе замораживания [1–3].
Для изготовления быстрозамороженной продукции высокого качества необходимо, чтобы исходное сырье имело высокую пищевую ценность (высокое содержание сухих веществ, сахаров, витаминов), хорошие органолептические, гигиенические показатели.
Микробиологические показатели не должны превышать установленных норм. Важно, чтобы сырье было однородным по сортности и степени зрелости. Также для замораживания нужно использовать только неповрежденное микроорганизмами сырье [4].
Основная задача холодильной технологии состоит в сохранении максимальной степени исходных свойств продукта, обуславливающих его пищевую ценность.
Анализ проведенных исследований по холодильному консервированию растительного сырья показал, что интенсификация процесса замораживания способствует лучшему сохранению товарного вида и пищевой ценности продуктов [5].
В настоящее время интенсификация процесса замораживания осуществляется за счет понижения температуры охлаждающей среды, увеличения скорости движения среды, а также использования охлаждающих сред с высокими теплоотводящими свойствами. Существенным преимуществом замороженной продукции является сохранение цвета, запаха и внешнего вида продуктов после размораживания.
Так как существуют различные способы замораживания растительного сырья, то актуальным является исследование и сравнение воздействия этих процессов на потребительские показатели продукции. Поэтому исследование и изучение влияния низких температур на различные показатели замороженной и в дальнейшем размороженной продукции представляет большой практический и научный интерес [6–8].
Большой популярностью в последнее время имеют культивируемые грибы, такие как шампиньоны и вешенка обыкновенная, срок хранения которых в охлажденном состоянии небольшой, что не позволяет торговым сетям их широко реализовывать в таком состоянии [9, 10].
Существенно увеличить срок хранения грибов позволяет использование различных современных, а в некоторых случаях и инновационных способов замораживания.
Существует большое количество способов замораживания грибов. Наряду с прогрессивными и современными способами замораживания, к которым относят акустическое и шоковое, позволяющими сохранить после размораживания первоначальный внешний вид, вкус и полезные свойства грибной продукции, на предприятиях, перерабатывающих растительную продукцию, присутствует большое количество технологий, работающих по традиционным схемам, замораживание с использованием которых приводит к ухудшению качества размороженных грибов и требует модернизации, которая реализуется, как правило через практические исследования и теоретические обоснования этих процессов. Это позволяет более глубоко показать их влияние на объект исследования и в свою очередь дает наиболее рациональное использование этих процессов в производстве замороженных продуктов [11–13].
Цель исследования – изучение влияния различных параметров и низкотемпературных сред на продолжительность хранения и качественные показатели культивируемых грибов шампиньонов и вешенок обыкновенных.
Объекты и методы. Объектами исследования служили культивируемые грибы – шампиньон (Agaricus bisporus) и вешенка обыкновенная (Pleurotus ostreatus). Для выполнения исследований использовались стандартные грибы, отобранные из партии грибов, предложенных торговой сетью [14].
Шампиньоны замораживали целыми, а вешенки обыкновенные – в виде сростков.
С целью построения термограмм замораживания-размораживания были проведены эксперименты при следующих условиях:
- –30 °С при естественной конвекции;
- –30 °С при вынужденной конвекции;
- –60 °С при естественной конвекции;
- в среде жидкого азота при температуре –195 °С.
Такие параметры обеспечивают быстрое льдообразование, в результате которого образуются мелкие кристаллы льда, не нарушающие целостность тканей продукта, а также сокращается продолжительность процесса замораживания по сравнению с рекомендованной температурой замораживания грибов –18 °C [4].
Эксперимент по замораживанию грибов при температуре –30 °С (естественная конвекция) проводили в холодильном ларе марки Libher med line. Замораживание при температуре –60 °С (естественная конвекция) проводили в низкотемпературном ларе Vestfrost solutions vt 78, замораживание при температуре –30 °С (вынужденная конвекция) проводили в универсальной стендовой лабораторной установке со скоростью движения воздуха 1 м/с. Режим для замораживания в среде жидкого азота создавали в термостатированной установке.
Образцы для экспериментов брали в количестве 0,5 кг примерно одинаковыми по форме и размерам.
Для определения органолептических характеристик грибов замороженные образцы при температурах –30…–60 °С укладывали в морозильные лари и хранили в течение двух месяцев.
Массу образцов до и после замораживания измеряли лабораторными электронными весами Acom jw-1-200 rs232c.
Температуры образцов на поверхности, в центре и на расстоянии (х) от поверхности до центра измеряли с помощью хромель-копелевых термопар.
Для фиксации температуры внутри образцов и температуры среды в камерах, а также для автоматизированного сбора данных в процессах замораживания и размораживания использовался измерительный комплекс.
Результаты и их обсуждение. В ходе проведения экспериментальных исследований получены термограммы замораживания-размораживания грибов при различных режимных параметрах и низкотемпературных средах. Результаты термограммного анализа замораживаемых грибов представлены в таблице 1.
Таблица 1
Результаты термограммного анализа образцов вешенка обыкновенная
в виде сростков (1) и шампиньон (целый гриб) (2)
|
Характеристика |
Режим |
|||||||
|
–30 °С (естественная конвекция) |
–60 °С (естественная конвекция) |
–30 °С (вынужденная конвекция) |
–195 °С среда жидкий азот |
|||||
|
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
|
|
Продолжительность замораживания до температуры в центре образца, мин* |
Температура в центре, °С |
|||||||
|
–18 |
–18 |
–18 |
–18 |
|||||
|
56 |
69 |
46 |
38 |
11 |
29 |
22 |
70 |
|
|
Продолжительность размораживания до температуры в центре образца, мин |
Температура в центре, °С |
|||||||
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|||||
|
65 |
61 |
49 |
67 |
8 |
54 |
30 |
32 |
|
|
Масса образца до замораживания, кг |
0,5 |
|||||||
|
Масса образца после замораживания, кг |
0,48 |
0,48 |
0,49 |
0,48 |
0,49 |
0,48 |
0,49 |
0,47 |
|
Изменение массы, % |
4,0 |
4,0 |
2,0 |
4,0 |
2,0 |
4,0 |
2,0 |
6,0 |
*Для режима замораживания в среде жидкого азота время указано в секундах.
Анализ таблицы 1 показал, что продолжительность замораживания шампиньона до температуры –18 °С в центре образца при температуре в камере –30 °С (естественная конвекция) составляет 69 мин, при температуре –60 °С (естественная конвекция) – 38 мин, а при –30 °С (вынужденная конвекция) – 29 мин, соответственно снижение температуры до –60 °С и использование вынужденной конвекции в режиме –30 °С приводит к снижению продолжительности замораживания практически в два раза.
При замораживании шампиньона в жидком азоте продолжительность замораживания снижается в 25–59 раз относительно режимов предложенных выше.
Масса в процессе замораживания шампиньона уменьшилась от 1 до 3 % при всех используемых температурах замораживания в камере, включая азотную систему.
Продолжительность замораживания вешенки обыкновенной в виде сростков до –18 °С в центре при температуре среды в камере замораживания –30 °С (естественная конвекция) составила 56 мин, при –60 °С (естественная конвекция) – 46 мин, а при температуре –30 °С (вынужденная конвекция) – 11 мин.
Из анализа таблицы видно, что продолжительность замораживания вешенки в виде сростков уменьшилась в 4–5 раз при –30 °С (вынужденная конвекция) по сравнению с режимами замораживания при –30 °С (естественная конвекция) и –60 °С (естественная конвекция).
При замораживании вешенки в жидком азоте продолжительность замораживания в 30–155 раз меньше, чем при всех предложенных режимах. Масса в процессе замораживания уменьшилась от 1 до 2 %, в зависимости от режима замораживания.
Применение данных температурных режимов и циркуляции воздуха в аппарате позволяет увеличить интенсивность процесса замораживания грибов, что в свою очередь приводит к сокращению времени замораживания.
Изменение массы исследуемых грибов после процесса замораживания незначительное.
В данном исследовании рассматривались качественные характеристики грибов сразу после замораживания, а также при длительном хранении в течение двух месяцев. Акцент был сделан на органолептические показатели, так как органолептические свойства продукта в большей степени, чем химический состав и пищевая ценность, влияют на потребительские свойства и спрос. Поэтому для проведенных исследований важным аспектом было проанализировать влияние различных режимов замораживания, а также состояние образцов после размораживания и хранения, именно на органолептические показатели: внешний вид, цвет, вкус, запах и консистенцию.
Размораживание проводили при температуре окружающей среды 20 °С до температуры 0 °С в центре продукта.
Результаты исследования органолептических показателей размороженных образцов грибов сразу после замораживания согласно [14, 15] представлены в таблице 2.
Таблица 2
Органолептические показатели размороженных образцов вешенки обыкновенной
в виде сростков (1) и шампиньон (целый гриб) (2)
|
Показатель |
Норма по ГОСТ Р 55465-2013 [14] |
Результаты исследований |
|||||||
|
–30 °С (естественная конвекция) |
–60 °С (естественная конвекция) |
–30 °С (вынужденная конвекция) |
–195 °С (жидкий азот) |
||||||
|
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Внешний вид |
В замороженном состоянии Грибы целые или резаные одного вида, однородные по размеру, без механических повреждений, без следов червоточин, без пятен и ожогов |
Грибы целые, однородные по размеру, без механических повреждений, без пятен и ожогов |
Грибы целые, однородные по размеру, без механических повреждений, без пятен и ожогов |
Грибы целые, однородные по размеру, без механических повреждений, без пятен и ожогов |
Целостность нарушена есть трещины, без пятен и ожогов |
||||
|
Цвет |
Однородный, свойственный соответствующим видам грибов в свежем или термически подготовленном виде |
Однородный, свойственный соответствующим видам грибов в свежем или термически подготовленном виде |
Однородный, свойственный соответствующим видам грибов в свежем или термически подготовленном виде |
Однородный, свойственный соответствующим видам грибов в свежем или термически подготовленном виде |
Однородный, свойственный соответствующим видам грибов в свежем или термически подготовленном виде |
||||
|
Вкус и запах |
В размороженном состоянии Хорошо выраженные, свойственные соответствующим видам грибов без посторонних привкуса и запаха |
Хорошо выраженные, свойственные соответствующим видам грибов без посторонних привкуса и запаха |
Хорошо выраженные, свойственные соответствующим видам грибов без посторонних привкуса и запаха |
Хорошо выраженные, свойственные соответствующим видам грибов без посторонних привкуса и запаха |
Хорошо выраженные, свойственные соответствующим видам грибов без посторонних привкуса и запаха |
||||
Окончание табл. 2
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Консистенция |
Слегка размягченная, близкая к консистенции термически подготовленных грибов |
Упругая |
Упругая |
Упругая |
Рыхлая, мягкая, водянистая |
||||
Анализ таблицы 2 показал, что после размораживания образцы вешенки обыкновенной в виде сростков и шампиньон (целый гриб) при использовании режимов замораживания –30 °С (естественная конвекция), –60 °С (естественная конвекция) и –30 °С (вынужденная конвекция) соответствовали всем показателям нормы по ГОСТ Р 55465-2013. Образцы грибов, замороженные в среде жидкого азота, после размораживания не соответствовали показателям нормы согласно ГОСТ Р 55465-2013 по внешнему виду и консистенции.
После размораживания грибов, замороженных в среде жидкого азота, видно, что они полностью утратили прочность, структура стала рыхлой, развалистой и мягкой, особенно у образца вешенки обыкновенной. Из чего можно сделать вывод, что замораживание в среде жидкого азота не подходит для рассматриваемых образцов.
Для оценки органолептических показателей при длительном хранении и последующем их размораживании образцы помещали на два месяца в холодильные лари с температурами внутри –30 °С и –60 °С. Затем проводили органолептический анализ.
Органолептический анализ продукции общественного питания массового изготовления включает в себя рейтинговую оценку внешнего вида, текстуры (консистенции), запаха и вкуса с использованием балльной шкалы: 5 баллов – отличное качество, 4 балла – хорошее качество, 3 балла – удовлетворительное качество и 2 балла – неудовлетворительное качество [15].
Результаты исследования органолептических показателей образцов грибов после хранения представлены в таблице 3.
Таблица 3
Органолептические показатели размороженных образцов грибов
после двух месяцев хранения, баллы
|
Показатель |
–30 °С |
–60 °С |
||
|
Шампиньон (целый гриб) |
Вешенка обыкновенная в виде сростков |
Шампиньон (целый гриб) |
Вешенка обыкновенная в виде сростков |
|
|
Форма |
5 |
3 |
5 |
5 |
|
Состояние поверхности |
5 |
4 |
5 |
5 |
|
Вид на разрезе |
5 |
3 |
5 |
5 |
|
Цвет |
4 |
4 |
4 |
4 |
|
Запах и вкус |
5 |
3 |
5 |
5 |
|
Текстура |
5 |
3 |
5 |
4 |
Анализ таблицы 3 показывает, что по истечении двух месяцев хранения при температурах –30 и –60 °С органолептические показатели образцов шампиньона не изменились после размораживания. Образец хорошо держал форму. В процессе термической обработки вкус и запах соответствовали свежему грибу.
Все органолептические показатели гриба вешенка обыкновенная в виде сростков при температуре хранения –30 °С после размораживания сильно изменились. Гриб плохо держал форму, текстура была мягкая, водянистая. В процессе термической обработки вкусовые качества гриба были плохие, образец был водянистым.
При температуре хранения –60 °С органолептические показатели гриба вешенка после размораживания практически не изменились. Образец хорошо держал форму, а текстура была плотная. В процессе термической обработки вкус и запах соответствовали свежему грибу.
Заключение. Термограммный анализ показал, что данные температурные режимы –30 °С (естественная конвекция), –60 °С (естественная конвекция) и –30 °С (вынужденная конвекция) не влияют на качество размороженного продукта сразу после замораживания.
Замораживание в жидком азоте с температурой –195 °С не подходит для данных образцов продукции.
Температурный режим хранения –30 °С в течение двух месяцев для грибов шампиньона можно рекомендовать технологам, так как после их размораживания явных изменений в органолептических показателях не было, а для грибов вешенки данный режим не подходит, у образцов грибов произошло существенное ухудшение органолептических показателей.
При оценке размороженных грибов после хранения при температуре –60 °С в течение двух месяцев изменения органолептических показателей не выявлено.
Таким образом, после проведенной органолептической оценки грибов можно рекомендовать наиболее рациональный режим замораживания в низкотемпературных камерах –30 °С (вынужденная конвекция) и –60 °С (естественная конвекция), а для хранения температуру –60 °С, которая позволит сохранить высокое качество грибов.
1. A multiplicative approach to optimize the consumer properties of quick-frozen semifinished products from cultivated champignons / N. Nesterenko [et al.] // Potravinarstvo Slovak Journal of Food Sciences. 2022. № 16. P. 258–270. DOIhttps://doi.org/10.5219/1755.
2. Impact of postharvest preservation methods on nutritional value and bioactive properties of mushrooms / S. Marçal [et al.] // Trends in Food Science and Technology. 2021. № 110. P. 418–431. DOI:https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.02.007.
3. Fallah-Joshaqani S., Hamdami N., Keramat J. Qualitative attributes of button mushroom (agaricus bisporus) frozen under high voltage electrostatic field // Journal of Food Engineering. 2021. 293. DOIhttps://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2020. 110384.
4. Dril' A.A., Mayurnikova L.A., Rozhdestvenskaya L.N. Perspektivy razrabotki produkcii obschestvennogo pitaniya na osnove kul'tiviruemyh gribov veshenka obyknovennaya // Polzunovskiy vestnik. 2019. № 3. S. 71–81.
5. Gholami R., Ahmadi E., Farris S. Shelf life extension of white mushrooms (Agaricus bisporus) by low temperatures conditioning, modified atmosphere, and nanocomposite packaging material // Food Packaging and Shelf Life. 2017. № 14. P. 88–95. DOIhttps://doi.org/10.1016/j.fpsl. 2017.09.001.
6. Issledovanie processa zamorazhivaniya yagod oblepihi v akusticheskom pole / I.A. Korotkiy [i dr.] // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022. № 2 (208). S. 89–93.
7. Issledovanie rezhimov zamorazhivaniya rastitel'noy produkcii dioksidom ugleroda / E.N. Neverov [i dr.] // Izvestiya Nizhnevolzhskogo agrouniversitetskogo kompleksa. Nauka i vysshee professional'noe obrazovanie. 2021. № 1 (61). S. 326–337.
8. Neverov E.N., Lifenceva L.V., Usov A.V. Opredelenie processovyh harakteristik bystrogo zamorazhivaniya produktov metodom nepreryvnogo i diskretnogo teploootvoda // Tehnika i tehnologiya pischevyh proizvodstv. 2019. T. 49, № 1. S. 104–112.
9. Vishnevskiy, M.V. Lekarstvennye griby. Bol'shaya enciklopediya. M: Eksmo, 2014. S. 14.
10. Polenov A.B. Bol'shaya enciklopediya gribnika. S'edobnye i nes'edobnye. Sobiraem i gotovim. M.: Iz-vo AST, 2021. S. 113.
11. Balabolin D. Revolyucionnaya sistema akusticheskoy zamorozki // Imperiya Holoda. 2017. Avgust. S. 38–42.
12. Ginzburg V. Skorostnoe ohlazhdenie i shokovaya zamorozka // Imperiya Holoda. 2015. Yanvar'. S. 25–29.
13. Balykova L.I., Yurkov Yu.A. Effektivnost' zamorazhivaniya moreproduktov zhidkim i gazoobraznym azotom // Vestnik KamchatGTU. 2004. № 3.1. S. 167–172.
14. GOST R 55465-2013. Tehnicheskie usloviya. Griby bystrozamorozhennye. M.: Standartinform, 2014. S. 4–15.
15. GOST 31986-2012. Mezhgosudarstvennyy standart. Metod organolepticheskoy ocenki kachestva produkcii obschestvennogo pitaniya. M.: Standartinform, 2019. S. 7–11.
