МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТОРГОВЕЛЬНО-ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Белінська Світлана Омелянівна

УДК 664.046.3

ТОВАРОЗНАВЧА ХАРАКТЕРИСТИКА НОВИХ ВИДІВ

ЗАМОРОЖЕНИХ ГАРБУЗОВИХ ОВОЧІВ

Спеціальність 05.18.15 –

товарознавство харчових продуктів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

КИЇВ – 2000

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано в Київському державному торговельно-економічному університеті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: заслужений працівник народної

освіти України,

доктор технічних наук, доцент

Орлова Наталія Язепівна,

Київський державний торговельно-

економічний університет, професор

Офіційні опоненти: заслужений діяч науки і техніки України,

доктор технічних наук, професор

Жук Юрій Тимофійович,

Полтавський кооперативний інститут,

професор

доктор технічних наук, професор

Кисла Любов Василівна,

директор Центру оцінки якості сировини та

готової продукції НДІХТ при Українському

державному університеті харчових технологій

Провідна установа: Харківська державна академія технології

та організації харчування

Міністерства освіти і науки України,

кафедра товарознавства харчових продуктів,

м. Харків

Захист відбудеться “5” жовтня 2000 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.055.02 Київського державного торговельно-економічного університету за адресою: 02156, м. Київ, вул. Кіото, 19.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського державного торговельно-економічного університету за адресою: 02156, м. Київ, вул. Кіото, 19.

Автореферат розісланий “ 1 “ вересня 2000 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради ТИЩЕНКО Є.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність і ступінь дослідженості теми. Основним джерелом вітамінів, легкозасвоюваних вуглеводів, ферментів, клітковини, пектинових та мінеральних речовин є свіжі плоди та овочі. Проте виражена сезонність споживання, обмежений термін зберігання та втрати при цьому передбачають пошук ефективних технологій переробки та зберігання плодів та овочів. Одним із найефективніших способів консервування рослинної сировини при найменших втратах і максимальному збереженні харчових та смакових властивостей є заморожування з подальшим низькотемпературним зберіганням. Цей спосіб дозволяє максимально зберегти вихідні сенсорні властивості та харчову цінність продукції рослинництва, характеризується нижчим рівнем затрат (порівняно із стерилізацією), компактністю і зручністю тари, підвищеним рівнем готовності для індивідуального споживання. Зростання інтересу і попиту споживачів до заморожених плодів та овочів в умовах ринкової політики України свідчить про необхідність розширення масштабів холодильної переробки сільськогосподарської продукції та урізноманітнення асортименту швидкозаморожених овочів, що сприятиме вирішенню проблеми раціонального та адекватного харчування в умовах сучасної економічної та екологічної ситуації в Україні.

Серед овочів, які займають чільне місце в раціоні харчування населення завдяки своїм лікувальним властивостям є овочі родини гарбузових. Однак вони не знайшли широкого розповсюдження для консервування шляхом заморожування через характерні смакові властивості, розслаблення консистенції та підвищення соковіддачі, яке відбувається після розморожування. Тому доцільним є пошук способів стабілізації якості заморожених гарбузових овочів шляхом їх попередньої обробки.

Зв’язок роботи з науковими програмами. Дисертаційну роботу виконано відповідно до плану науково-дослідних та дослідно-конструкторських розробок Міністерства сільського господарства та продовольства за темою: “Дослідження теплофізичних, біохімічних і товарних властивостей видів і сортів плодоовочевої продукції у процесі охолодження, заморожування та холодильного зберігання ” згідно з наказом №181 від 10.06.96р

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розробка нових видів заморожених гарбузових овочів із поліпшеними споживними властивостями та визначення оптимальних способів стабілізації вихідних властивостей сировини під час заморожування, холодильного зберігання та розморожування.

Така мета передбачає розв’язання наступних задач дослідження:

- обгрунтувати шляхом математичного моделювання та експериментальних досліджень оптимальні способи попередньої обробки сировини, які забезпечують стабілізацію хімічного складу й органолептичних властивостей заморожених овочів, призначених для подальшої кулінарної обробки;

- визначити вплив попереднього вакуумування упакування на якість заморожених овочів (на прикладі дині);

- розробити шляхом моделювання і експериментальних досліджень рецептури нових видів десертних і закусочних гарбузових овочів із поліпшеними споживними властивостями, придатних до споживання відразу після розморожування;

- дослідити зміну якості заморожених гарбузових овочів за органолептичними, фізико-хімічними, біохімічними та мікробіологічними показниками у процесі заморожування, тривалого холодильного зберігання та розморожування;

- виявити вплив способів та режимів розморожування заморожених овочів на якість готової продукції;

- розробити і затвердити нормативну документацію на нові види заморожених гарбузових овочів;

- здійснити комплекс заходів по впровадженню результатів досліджень та оцінити їхню ефективність.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше розроблено та науково обгрунтовано рецептури нових видів десертних і закусочних заморожених гарбузових овочів підвищеної харчової цінності з гарантованим вмістом аскорбінової кислоти. Надано їхню товарознавчу оцінку за комплексом органолептичних, фізико-хімічних і мікробіологічних показників.

Установлено позитивний вплив попередньої витримки кабачків у розчині, який містить кухонну сіль, аскорбінову та лимонну кислоти на консистенцію, вологоутримуючу здатність та С-вітамінну цінність заморожених овочів, призначених для подальшої кулінарної обробки.

Науково доведено доцільність використання 30% розчину цукру (проти рекомендованого діючими нормативними документами 50%), збагаченого аскорбіновою кислотою для отримання замороженого гарбузово-динного десерту з гарантованим вмістом вітаміну С, -каротину та поліпшеними органолептичними властивостями.

Виявлено пряму кореляційну залежність між вмістом колоїдно-зв’язаної вологи та вологоутримуючою здатністю заморожених овочів. Стабілізація вмісту колоїдно-зв’язаної вологи сприяє збереженню пружної консистенції овочів після розморожування.

Установлено закономірності зміни кількісного й якісного хімічного складу овочів у процесі заморожування і тривалого холодильного зберігання.

Наукову новизну одержаних результатів підтверджено рішенням про видачу патенту №99127062 “Спосіб виробництва гарбузово-динного десерту замороженого”.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані результати досліджень підтверджені у промислових умовах ТОВ “Дісконт”. Вироблено дослідно-промислові партії заморожених гарбузових овочів.

На основі експериментальних результатів досліджень розроблено й затверджено технічні умови та технологічну інструкцію на виробництво гарбузово-динного десерту замороженого ТУ У 01566117.008-99.

Соціальний ефект від впровадження розробок полягає в тому, що створена нова продукція функціонального призначення з підвищеною С-вітамінною цінністю забезпечує ефективне використання сировини та сприяє розширенню асортименту заморожених овочів і поліпшенню їх споживних властивостей.

Прибуток від виробництва нових видів заморожених овочів, їхнього зберігання протягом 6-ти місяців та реалізації у цінах 1999 року складає від 174, 8 до 603,0 грн на тонну продукції.

Особистий внесок здобувача полягає у плануванні експерименту, проведенні теоретичних і експериментальних досліджень у лабораторних і виробничих умовах, в аналізі та узагальненні отриманих результатів, формулюванні висновків і пропозицій, розробці нормативної документації, впровадженні нових технологій у виробництво.

У наукових працях, що виконані у співавторстві, здобувачеві належать планування дослідної роботи, організація експерименту й участь у його реалізації, обробка результатів досліджень.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на наукових конференціях професорсько-викладацького складу Київського державного торговельно-економічного університету (м.Київ, 1998-1999 роки); міжнародних науково-практичних конференціях – “Техника и технология пищевых производств” (Могилівський технологічний інститут, Білорусь, 1998 р.); “Jakosc wyrobow w gospodarce rynkowej” (Краківська економічна академія, Польща, 1998 р.); “Quality for the XXIst Century” (Познаньська економічна академія, Польща, 1999 р.); “Товарознавство – наука, практика та перспективи розвитку в умовах ринку” (Київський державний торговельно-економічний університет, 1999 р.), дегустаціях.

Публікації. З досліджуваної теми опубліковано 9 робіт, у тому числі технічні умови, технологічна інструкція, опис до патенту.

Структура й обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, 6 розділів, висновків, списку використаних джерел, додатків. Дисертацію викладено на 163 сторінках друкованого тексту, що містить 23 таблиці, 37 рисунків та 36 додатків. Список літератури представлений 204 джерелами, в тому числі 19 зарубіжними.

Основний зміст

У вступі обгрунтовано актуальність теми досліджень, визначено наукову новизну та практичну цінність роботи, сформульовано основну мету та завдання досліджень.

У першому розділі “Заморожування як спосіб консервування і зберігання плодів та овочів” на підставі аналізу бібліографічних джерел йдеться про переваги консервування плодоовочевої сировини шляхом заморожування (порівняно з іншими способами переробки рослинної сировини), тенденції виробництва та споживання замороженої продукції в Україні та за кордоном. Надано стислу характеристику способам заморожування, фізико-хімічним, біохімічним та мікробіологічним процесам, які відбуваються в рослинній сировині під час заморожування та тривалого холодильного зберігання, їх вплив на якість продукції. Висвітлено питання про вплив способів розморожування замороженої плодоовочевої сировини на збереження її споживних властивостей.

На підставі аналітичного огляду літературних джерел зроблено висновки про обмежений асортимент замороженої плодоовочевої продукції вітчизняного виробництва на ринку України; незначне використання для консервування шляхом заморожування овочів родини гарбузових; доцільність пошуку способів стабілізації вихідних властивостей сировини перед заморожуванням; необхідність розширення асортименту заморожених овочів, призначених для споживання відразу після розморожування у вигляді десертних та закусочних страв.

У другому розділі “Матеріали, об’єкти, організація і методи досліджень” представлено загальну схему проведення досліджень (рис.1). Вказано, що експериментальні дослідження виконувалися у лабораторіях кафедри товарознавства та експертизи продовольчих товарів Київського державного торговельно-економічного університету, Інституту харчування МОЗ України, Центру оцінки якості сировини та готової продукції Українського державного університету харчових технологій, у промислових умовах ТОВ ”Дісконт” .

Об’єктом дослідження є гарбузові овочі, а саме: гарбузи сорту “Новинка”, дині сорту “Золотиста”, кабачки сорту “Грибовський 37”, вирощені у колективних сільськогосподарських підприємствах Київської та Херсонської областей урожаїв 1997-1999 років.

Підготовку овочів до заморожування проведено за загальною схемою, яка передбачала приймання овочів, їхнє сортування, миття, очищення і нарізання, попередню обробку, пакування, заморожування, зберігання.

Постановка досліду по заморожуванню кабачків. Кабачки звільняли від шкірки, нарізали кружальцями, витримували у розчині кухонної солі, аскорбінової та лимонної кислоти різних концентрацій протягом 1,5…2 год, звільняли від залишків вологи, упаковували у поліетиленову плівку, заморожували.

Постановка досліду по заморожуванню дині. Плоди дині звільняли від неїстівних частин, нарізали на скибки ( товщиною1,5…2 см), пакували у поліетиленову плівку, вакуумували на обладнанні “Vacsy” фірми “Цептер” до залишкового тиску 45 кПа, герметизували, заморожували.

Постановка досліду по заморожуванню гарбузово-динного десерту. Плоди дині та

Товарознавча характеристика нових видів заморожених гарбузових овочів

підвищеної харчової цінності

Дослідження факторів формування якості

заморожених гарбузових овочів

Теоретичні | Експериментальні

Наукові основи заморожування | Формування споживних властивостей заморожених овочів залежно від факторів :

1.

2.

3.

Патентний пошук

Органолептичні властивості

1 | Фізико-хімічні зміни

2-11 | Біохімічні зміни

12-16 | Мікробіологічні зміни

17

Дослідження змін споживних властивостей заморожених гарбузових овочів

протягом тривалого холодильного зберігання і розморожування

Розробка і впровадження нормативної документації

на заморожену продукцію

Визначення ефективності виробництва та

зберігання заморожених гарбузових овочів

Рис.1 Загальна схема проведення досліджень

гарбуза, звільнені від неїстівних частин, нарізали кубиками. Гарбуз бланшували, охолоджували, видаляли залишкову вологу. Підготовлені плоди дині та гарбуза з співвідношенням 1:1 упаковували у стаканчики із термоформованого пластику, заливали охолодженим розчином цукру різної концентрації (10…40%), що містить аскорбінову кислоту від 0,1 до 0,5%, закривали кришками, заморожували. Співвідношення плодів та розчину цукру 1:1.

Постановка досліду по заморожуванню гарбуза закусочного. Плоди гарбуза звільняли від неїстівних частин, нарізали кубиками, бланшували, охолоджували, звільняли від залишків вологи, витримували у заливках, що містять цукор, сіль, лимонну кислоту (або розчин оцту), аскорбінову кислоту (у різних концентраціях) протягом 2…5 год із співвідношенням плодів та заливки 1:1, упаковували у поліетиленову плівку, заморожували. Для ароматизації заливки використовували спеції: корицю, гвоздику, перець запашний.

Вибір оптимальних рецептур та способу попередньої обробки овочів проводили шляхом математичного моделювання.

Дослідні зразки порівнювали з контрольними, замороженими без застосування попередньої обробки. Гарбуз порівнювали із зразками, замороженими після попереднього бланшування.

Заморожування овочів проводили у промислових умовах ТОВ “Дісконт” при температурі мінус 24С, зберігали при температурі мінус 18С протягом 9-ти місяців.

Досліди проводилися протягом трьох років у п’ятикратній щорічній повторюваності.

При виконанні дисертаційної роботи визначали: 1) органолептичні показники заморожених овочів за розробленою нами таблицею 5-балової оцінки якості; 2) температуру на поверхні і в товщі замороженого продукту; 3) втрати маси з використанням методу безповторних вибірок; 4) вологоутримуючу здатність за різницею маси заморожених та розморожених продуктів; 5) розчинні сухі речовини за допомогою рефрактометру: 6) загальний вміст вологи, колоїдно-зв’язану та осмотично-поглинену вологу (Починок Х.Н., 1976); 7) цукри (загальний, редукуючі, цукрозу) – феріціанідним методом; 8) пектинові речовини, в т.ч. протопектин та розчинний пектин (Починок Х.Н., 1976); 9) клітковину (Починок Х.Н., 1976); 10) титровану кислотність – титрометричним методом за ГОСТ 25555.0; 11) активну кислотність – потенціометричним методом на мембранному рН-метрі НІ8314 HANNA instruments, 12) аскорбінову кислоту – йодометричним методом (Сапожнікова Є.В.,1966); 13) дубильні і барвні речовини – по Нейбауеру-Левенталю; 14) каротин - за ГОСТ 8756.22; 15) активність аскорбінатоксидази, поліфенолоксидази, пероксидази (Починок Х.Н., 1976);; 16) макро- та мікроелементи - методом атомно-абсорбційної спектроскопії на спектрофотометрі Atomik Absorption Spectrophotometer 403, Perkin-Elmer (США); 17) КМАФАнМ, плісняві гриби та дріжджі (КУО в 1 г), БГКП, патогенні мікроорганізми у нормованій масі – за ГОСТ 10444.1, ГОСТ 10444.12, ГОСТ 10444.15.

Досліджувані показники визначалися в середній пробі свіжих, свіжозаморожених зразків та після їхнього зберігання протягом 1, 3, 6 та 9-ти місяців у чотириразовій повторюваності. Розрахунки проводили у перерахунку на вихідну масу з урахуванням її втрат під час заморожування та тривалого зберігання. Результати досліджень було піддано математико-статистичній обробці на ЕОМ у середовищі Microsoft Excel.

Третій розділ “Фактори стабілізації споживних властивостей заморожених кабачків та дині” присвячено виявленню впливу попередньої обробки кабачків та вакуумування дині на стабілізацію їх органолептичних властивостей та підвищення С-вітамінної цінності.

ВПЛИВ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОБРОБКИ НА ЯКІСТЬ ЗАМОРОЖЕНИХ КАБАЧКІВ. Уперше досліджено вплив попередньої витримки кабачків у розчині, що містить кухонну сіль, аскорбінову та лимонну кислоти на зміну їх якості в процесі заморожування та зберігання. Шляхом експериментальних досліджень та математичного моделювання розроблено математичну модель прогнозування рівня якості заморожених кабачків залежно від концентрацій розчину. Математична залежність комплексного показника якості (у) від факторів х1 (кількості доданої кухонної солі, %), х2 (кількості доданої аскорбінової кислоти, %), х3 (кількості доданої лимонної кислоти, %) має вигляд:

у=0,09х1+0,15х2+0,05х3+0,63

Установлено оптимальні параметри витримки кабачків перед заморожуванням протягом 1,5…2 годин у розчині кухонної солі (1%), аскорбінової (1%) та лимонної кислот (0,3%).

Органолептична оцінка, проведена після холодильного зберігання протягом 6-ти місяці вказала на значні відмінності між зразками дослідного та контрольного варіантів, особливо за такими показниками як смак, консистенція, колір (рис.2)

Рис.2 Органолептична оцінка заморожених кабачків за 5-баловою шкалою

Зразки контрольного варіанту характеризувалися пустим, водянистим, невиразним смаком, консистенція їх була в’ялою, встановлена висока соковіддача. Вологоутримуюча здатність зразків дослідного варіанту після 6-ти місяців холодильного зберігання складала 96,12%, проти 90,18% у контрольному варіанті. Це зумовлено зв’язуванням молекул води молекулами солі, які входять до складу розчину.

Установлено, що під час заморожування відбуваються зміни видів зв’язку води. Якщо у свіжих кабачках вміст колоїдно-зв’язаної води складає 14,65%, то заморожування овочів супроводжується зниженням її вмісту до 4,37% у контрольному варіанті, та до 8,93% у дослідному варіанті. Отже, заморожування кабачків без застосування попередньої обробки супроводжується значними змінами біоколоїдів протоплазми, відбувається ослаблення їх зв’язку з молекулами води, що обумовлює перехід колоїдно-зв’язаної води до більш слабкої форми. Протягом тривалого зберігання відбувається дальший перерозподіл форм зв’язків води. З продовженням терміну вміст колоїдно-зв’язаної води зменшується як у зразках дослідного, так і у зразках контрольного варіанту і після 6-ти місяців зберігання складає відповідно 6,51% та 4,11 %.

Проведений нами кореляційний аналіз свідчить про наявність тісного прямого зв’язку між такими показниками, як вологоутримуюча здатність та вміст колоїдно-зв’язаної вологи (r=0,95). Встановлений зв’язок між вологоутримуючою здатністю та терміном зберігання вказує на те, що між даними показниками існує тісна обернена кореляційна залежність з коефіцієнтом кореляції r= - 0,81.

Отримане рівняння регресії

у = 91,07-0,03*х1 +0,80*х2,

де у – вологоутримуюча здатність, %, х1 - термін зберігання, місяці, х2 - вміст колоїдно-зв’язаної вологи, % показує, що з підвищенням вмісту колоїдно-зв’язаної води та скороченням терміну зберігання вологоутримуча здатність зростає. Однак без значного зниження останньої зразки дослідного варіанту можуть зберігатися протягом 9-ти місяців.

Змін у результаті заморожування зазнають такі складові частини як розчинні сухі речовини, цукри, пектинові речовини. Встановлено, що стабільність до дії низьких температур виявляє клітковина. Слід вказати на те, що основні зміни відбуваються під час заморожування, а протягом зберігання їхній вміст змінюється незначно. Це пов’язано із активацією процесів дихання на стадії переохолодження клітини. Порівняно із зразками контрольного варіанту, у дослідних зразках виявлена нижча інтенсивність втрат, що обумовлено частковим витісненням кисню із міжклітинного простору та уповільненням реакцій окислення внаслідок підвищення осмотичного тиску.

Виявлено, що в результаті витримки овочів у розчині, який містить аскорбінову кислоту, завдяки явищам осмосу та дифузії останньої в тканини кабачків вміст вітаміну С, порівняно зі свіжими зразками, зростає в 5,35 разів. Під час заморожування, подібно до зразків контрольного варіанту, відбувається окислення аскорбінової кислоти - її вміст знижується на 9,2%, а в контрольних – на 65%. Але слід зазначити, що інтенсивність, з якою проходить окислення вітаміну С під час заморожування у зразках дослідного варіанту, порівняно з контрольним, у 7,2 рази менша. Це зумовлено характером ферментативної активності. У свіжозаморожених дослідних зразках, порівняно зі свіжими зразками, встановлено різке зниження активності аскорбінатоксидази (у 22,5 разів), що сприяє стабілізації вмісту вітаміну С. Останнє зумовлене здатністю хлоридів вступати в реакції заміщення з мідьвмісними сполуками (аскорбінатоксидазою). Внаслідок витіснення іонів міді із структури ферменту забезпечується інактивація ферменту. Цим і пояснюється механізм дії запропонованої нами попередньої обробки кабачків у розчині, що містить кухонну сіль на уповільнення ферментативних реакцій. Однак, холодильне зберігання протягом 1 місяця супроводжується незначним зростанням ферментативної активності, а після 3-х місяців зберігання встановлено її зниження (табл.1).

Таблиця 1

Вітамінна цінність та ферментативна активність заморожених кабачків

Термін зберігання, місяці | Вітамін С,

мг на 100 г | Дубильні й барвні речовини, % | Активність аскорбінат-

оксидази,

ум. одиниць** | Активність

поліфенолоксидази,

ум. одиниць**

Свіжі | 23,82,4 | 0,0400,010 | 7,040,09 | 0,990,12

Контроль

0* | 8,40,6 | 0,0210,012 | 4,990,11 | 5,930,09

1 | 8,20,4 | 0,0210,014 | 3,270,09 | 6,430,22

3 | 6,70,5 | 0,0170,010 | 0,2500,021 | 17,240,27

6 | 6,60,6 | 0,0170,011 | 1,000,08 | 2,930,11

9 | 6,50,5 | 0,0160,012 | 1,210,07 | 2,850,09

Дослід

0* | 115,42,2 | 0,0210,011 | 0,310,04 | 3,130,11

1 | 101,41,2 | 0,0210,012 | 1,060,05 | 3,850,16

3 | 100,91,0 | 0,0170,010 | 0,6200,021 | 6,760,13

6 | 100,31,1 | 0,0170,012 | 0,5200,011 | 1,870,07

9 | 100,21,6 | 0,0170,010 | 0,550,03 | 1,750,11

Примітка. 0** - свіжозаморожені, умовні одиниці** - мкмоль аскорбінової кислоти, окисленої за 1 хв.

Заморожування як спосіб консервування рослинної сировини незначно впливає на мінеральний склад кабачків. Встановлено, що основні зміни відбуваються під час попередньої обробки і зумовлені переходом до розчину водорозчинних солей.

УПАКУВАННЯ ЯК ФАКТОР СТАБІЛІЗАЦІЇ ЯКОСТІ ЗАМОРОЖЕНОЇ ДИНІ ПІД ЧАС ЗАМОРОЖУВАННЯ І ТРИВАЛОГО ЗБЕРІГАННЯ. На прикладі дині досліджено зміну органолептичних, фізико-хімічних, біохімічних та мікробіологічних показників залежно від способу упакування. Встановлено, що пакування дині з наступним його вакуумуванням супроводжується мінімальними змінами органолептичних показників, незалежно від терміну зберігання.

Розрахований коефіцієнт кореляції (r=0,82…0,95) між вологоутримуючою здатністю дині та вмістом колоїдно-зв’язаної вологи свідчить про тісний зв’язок між вище названими показниками. Отримані дані показують, що під час заморожування відбувається зниження вмісту колоїдно-зв’язаної вологи із 21,2% до 16,54% (контроль) та до 18,83% (дослід). Протягом холодильного зберігання вміст останньої знижується і після 9-ти місяців зберігання складає відповідно 12,76% та 16,12%.

Встановлено, що під час заморожування та зберігання дині відбуваються зміни її хімічного складу. Однак, у зразках дослідного варіанту, порівняно з контролем, вони значно менші. Це зумовлено видаленням повітряного прошарку із пакування та підвищенням швидкості заморожування. За даних умов кристали льоду утворюються одночасно як у міжклітинному просторі, так і всередині клітини. Отже, клітинні мембрани зазнають мінімального травмування. Після 6-ти місяців холодильного зберігання, порівняно зі свіжою сировиною, втрати у зразках контрольного та дослідного варіантів відповідно складають: розчинних сухих речовин – 33,8% та 21,1%, загального цукру –36,9% та 32,8%, пектинових речовин – 32,9% та 17,1 %. Слід вказати на те, що зменшення вмісту цукрів у зразках контрольного варіанту відбувається за рахунок гідролізу цукрози до моноцукрів, а у зразках дослідного варіанту - за рахунок окислення редукуючих цукрів.

За С-вітамінною цінністю диня контрольного варіанту значно поступалась дослідному. Виявлено, що підвищення активності аскорбінатоксидази супроводжується зниженням вмісту вітаміну С (рис.3).

У свіжозаморожених зразках контрольного варіанту відмічено зростання активності поліфенолоксидази. Однак, після 1-го місяця зберігання встановлене її зниження, що пов’язано з накопиченням продуктів окислення поліфенолів, які виступають інгібіторами. Оскільки окислення органічних речовин під дією поліфенолоксидази може здійснюватись тільки при наявності молекулярного кисню, то обмеження його доступу до дині під час заморожування у вакуумному пакуванні (дослід) супроводжується зниженням активності ферменту, порівняно зі свіжою сировиною, на 92,6%. Після холодильного зберігання встановлено часткове зростання активності ферменту.

Пероксидаза, на відміну від аскорбінат- та поліфенолоксидази, під час заморожування та холодильного зберігання дині відрізняється зростанням активності. Після зберігання протягом 6-ти місяців у зразках дослідного варіанту вона складає 3,25, у контрольного – 15,54 мкмоль гваякола, окисленого за 1 хв, що супроводжується втратою інтенсивного аромату дині. У свіжій дині активність пероксидази не встановлена.

а) б)

Рис.3 Зміна активності аскорбінатоксидази (а) та С-вітамінної цінності (б) замороженої дині

Примітка. 0*- свіжозаморожена

За вмістом мінеральних речовин значної різниці між зразками дослідного та контрольного варіантів не встановлено.

У четвертому розділі “Товарознавча оцінка нових видів заморожених гарбузових овочів” за комплексом органолептичних, фізико-хімічних та мікробіологічних показників надана товарознавча характеристика новим видам заморожених овочів: “Десерту гарбузово-динному замороженому” та “Гарбузу закусочному швидкозамороженому”.

ТОВАРОЗНАВЧА ОЦІНКА ЗАМОРОЖЕНОГО ГАРБУЗОВО-ДИННОГО ДЕСЕРТУ. Досліджено фактори формування якості десерту залежно від співвідношення овочів і розчину цукру, концентрації розчину цукру та кількості доданої аскорбінової кислоти. На підставі експериментальних досліджень та математичного моделювання отримано оптимальну рецептуру розчину, в якому проводять заморожування суміші гарбуза та дині (30%-ний розчин цукру, що містить 0,1% аскорбінової кислоти). Математична залежність комплексного показника якості від концентрації розчину цукру та кількості доданої аскорбінової кислоти має вигляд:

у=0,66+0,01х1- 0,88х2,

де у-комплексний показник якості; х1 – концентрація розчину цукру, %; х2 –кількість доданої аскорбінової кислоти, %. Заморожування суміші плодів гарбуза та дині у розчині цукру з аскорбіновою кислотою, забезпечує отримання вітамінного продукту приємного солодкого смаку, привабливого вигляду з інтенсивно вираженим динним ароматом. Гарбуз, який у свіжому виді має специфічний запах, під час виготовлення десерту та його заморожування збагачується ніжним ароматом дині, завдяки чому набуває незвичного для нього динного аромату. Водночас інтенсивне жовтогаряче забарвлення гарбуза зумовлює привабливу кольорову гаму замороженого десерту, оскільки диня, як відомо, має менш виражене забарвлення. Тому комбінування плодів гарбуза та дині надзвичайно поліпшили зовнішній вигляд та аромат замороженого продукту.

Використання розчину цукру (як кріопротектору) під час заморожування рослинної сировини гарантує стабілізацією її вихідних властивостей. Це зумовлено захисною функцією останнього на рослинні тканини внаслідок зміни фізико-хімічних властивостей міжклітинних і внутріклітинних розчинів. Гіпертонічні концентрації цукру, які виникають при виморожуванні води із кріозахисного середовища, супроводжуються збезводненням клітин, що в свою чергу, підвищує концентрацію внутріклітинних колоїдів. Останні у високих концентраціях виявляють кріозахисну дію: сприяють переохолодженню внутріклітинного розчину і її частковому переходу в склоподібний стан, виключаючи утворення великих кристалів льоду і травмування клітин.

Установлено, що заморожування у розчині цукру сприяє стабілізації форм зв’язку води, і забезпечує мінімальну зміну консистенції овочів. Після 6-ти місяців холодильного зберігання (порівняно зі свіжими) вміст колоїдно-зв’язаної вологи у зразках дині знизився від 21,2% до 18,1%, а у гарбузі підвищився від 4,0% до 8,75%. Зростання може бути обумовлено гідрофільними властивостями пектинових речовин та здатністю при наявності цукрів утворювати пектинові гелі і утримувати вологу у зв’язаному виді.

Заморожування у розчині цукру супроводжується процесами дифузії цукру та аскорбінової кислоти в тканини, внаслідок чого збільшується концентрація розчинних сухих речовин. Порівняно із сировиною до заморожування, у свіжозамороженому гарбузі їх вміст збільшується у 3,6 разів, у дині – в 1,3 рази. Слід вказати на значно більшу інтенсивність проникнення цукру у тканини гарбуза, порівняно із динею. Це обумовлено більшою різницею концентрації цукру між розчином та бланшованим гарбузом (30% і 4,01%), ніж між розчином цукру та динею (30% і 10,98%), а також тим, що під час бланшування порушується цілісність клітинних мембран та втрачаються їх напівпроникні властивості.

Виявлено, що заморожування у розчині цукру супроводжується підвищенням вмісту пектинових речовин (табл.2). Останнє зумовлено утворенням уронових кислот у результаті окислення моносахаридів.

Вітамінна цінність овочів значною мірою залежить від активності ферментів. Нами встановлено вплив бланшування (гарбуза) та заморожування (гарбуза і дині) у розчині цукру з аскорбіновою кислотою на активність оксидоредуктаз. Виявлено, що під дією бланшування аскорбінатоксидаза та поліфенолоксидаза гарбуза втрачають свою активність, а активність пероксидази знижується лише на 49,3%. Динаміка ферментативної активності гарбуза представлена на рис. 4.

Таблиця 2

Вміст пектинових речовин у заморожених овочах, які входять до складу десерту

Термін зберігання, місяці | Пектинові речовини, %

загальний вміст | розчинний пектин | протопектин

Диня свіжа | 0,370,03 | 0,120,03 | 0,250,05

Гарбуз свіжий | 1,3110,015 | 0,2410,010 | 1,0700,019

Гарбуз бланшований | 0,5520,012 | 0,1100,011 | 0,4420,015

Диня

0* | 0,4900,015 | 0,2330,015 | 0,2570,018

1 | 0,4820,012 | 0,2270,012 | 0,2550,016

3 | 0,4710,011 | 0,2170,011 | 0,2540,011

6 | 0,4740,018 | 0,2160,019 | 0,2580,019

9 | 0,4700,014 | 0,2140,015 | 0,2560,015

Гарбуз

0* | 0,8190,016 | 0,3870,018 | 0,4320,016

1 | 0,7970,022 | 0,3820,021 | 0,4150,011

3 | 0,8050,018 | 0,3870,019 | 0,4180,016

6 | 0,7940,018 | 0,3850,016 | 0,4090,019

9 | 0,7950,018 | 0,3850,017 | 0,4100,020

Примітка.0*-свіжозаморожені

Заморожування дині у розчині цукру, який містить аскорбінову кислоту, супроводжується зниженням активності аскорбінатоксидази та поліфенолоксидази, порівняно зі свіжими зразками на 83,5% та 74,9% відповідно. У зразках замороженої дині дослідного варіанту протягом 9-ти місяців холодильного зберігання спостерігається зниження активності аскорбінатоксидази та незначне зростання активності поліфенолоксидази після 3-х місяців зберігання. Поряд з цим, при зниженні активності вище вказаних ферментів нами встановлено зростання активності пероксидази. Це може бути обумовлено утворенням анаеробних умов за рахунок дезаеріруючої дії аскорбінової кислоти, наявної у розчині цукру.

Дані, отримані по визначенню вмісту вітаміну С у замороженому десерті, свідчать про те, що заморожування овочів у розчині цукру з додаванням аскорбінової кислоти є дійовим способом С-вітамінізації і стабілізації останнього протягом тривалого зберігання. Встановлено, що за час витримки овочів у розчині цукру в рослинні тканини із розчину дифундує близько 42%

Рис.4 Ферментативна активність замороженого гарбуза

Примітка. 1. бланш. – бланшовані 2. 0* -свіжозаморожені

аскорбінової кислоти. Причому значна частина із них дифундує в тканини гарбуза – 62%, в тканини дині - 28%, а решта - 10%, окислюються киснем повітря, яке міститься в незаповненій частині тари. Дифузія аскорбінової кислоти в тканини гарбуза, яка відбувається інтенсивніше, ніж в плоди дині, обумовлена головним чином порушенням цілісності клітин тканини гарбуза внаслідок його бланшування.

Окрім С-вітамінної цінності, овочі, які входять до складу замороженого десерту після тривалого холодильного зберігання відрізняються високим вмістом –каротину (особливо гарбуз – 5,49 мг на 100 г) і стабільним рівнем дубильних і барвних речовин – 0,016%. Вплив терміну зберігання на зміну вище названих показників експериментальними дослідженнями не встановлено.

ТОВАРОЗНАВЧА ОЦІНКА ЗАМОРОЖЕНОГО ГАРБУЗА ЗАКУСОЧНОГО. З метою отримання замороженого продукту із гарбуза, який характеризується високими смаковими властивостями та С-вітамінною цінністю нами запропонована його попередня витримка у розчині, до складу якого входить кухонна сіль (5%), цукор (5%), лимонна (0,5%) та аскорбінова (0,1%) кислоти. Оптимізація рецептури розчину проведена шляхом математичного моделювання.

Установлено вплив попередньої обробки на формування смакових властивостей нового виду продукту. Органолептична оцінка представлена на рис.5.

Досліджено вплив попередньої обробки на зміну фізико-хімічних та біохімічних процесів, які відбуваються під час заморожування та тривалого холодильного зберігання. Виявлено, що застосування попередньої обробки супроводжується стабілізацією вмісту колоїдно-

Рис.5 Органолептична оцінка гарбуза закусочного замороженого

зв’язаної вологи та зниженням втрат маси продукту. Розраховані рівняння регресії для зразків

дослідного варіанту у = 4,160+0,095х ;

контрольного варіантів у = 8,07+0,25х,

де у – втрати маси (%), х - термін зберігання (міс), вказують на зв’язок між витримкою овочів у маринаді і зменшенням втрат маси під час заморожування та зберігання. З продовженням терміну зберігання на 1 місяць втрати маси у зразків контрольного варіанту зростають на 0,25%, у дослідного – на 0,095%.

Проведені дослідження зміни хімічного складу гарбуза у результаті застосування попередньої обробки та тривалого холодильного зберігання. Встановлено зниження вмісту розчинних сухих речовин, протопектину після бланшування. Витримка гарбуза у розчині супроводжується дифузійними процесами, внаслідок чого вміст розчинних сухих речовин зростає у 2,2 рази. Відносну стабільність до низьких температур виявляє клітковина.

Завдяки витримці гарбуза у розчині, до складу якого входять лимонна та аскорбінова кислоти, титрована кислотність зростає у 7,3 разів, що позитивно впливає на смакові властивості готового продукту.

Визначено ферментативну активність та С-вітамінну цінність замороженого продукту.

П’ятий розділ “Вплив способів розморожування овочів на якість продукції” присвячено дослідженню впливу поверхневого (повітряного та водяного) і об’ємного (у мікрохвильовій печі) способів розморожування на їхні споживні властивості. Науково обгрунтовано доцільність отеплення заморожених овочів до температури +10С об’ємним способом.

Рис.6 Зміна комплексного показника якості залежно від способу розморожування та температури отеплення

Примітка. ** розморожені у повітряному середовищі, *** - розморожені у водяному середовищі, **** - розморожені у мікрохвильовій печі

Мікробіологічні дослідження, проведені під час холодильного зберігання та отеплення нових видів заморожених гарбузових овочів до температури +10С, вказують на їхню епідемічну безпеку (табл. 3).

Таблиця 3

Мікробіологічні показники нових видів заморожених гарбузових овочів |

КМАФАнМ, КУО

в 1 г, не більше | Плісняві гриби, КУО

в 1 г, не більше | Дріжджі, КУО

в 1 г, не більше

Кабачки * | 8,0х102 | - | -

** | 4,8х104 | - | -

*** | 8,2х103 | - | -

**** | 6,0х102 | - | -

Диня * | 5,9х102 | 0,9х101 | 0,5х101

** | 2,5х104 | 1,0х101 | 3,0х101

*** | 6,4х103 | 1,0х101 | 2,0х101

**** | 5,2х102 | 1,0х101 | 0,5х101

Десерт * | 6,3х102 | 0,4х101 | -

** | 3,3х104 | 1,0х101 | 4,0х101

*** | 8,3х103 | 1,0х101 | 2,0х101

**** | 6,0х102 | 0,6х101 | -

Гарбуз закусочний * | 2,5х102 | 0,5х101 | 0,4х101

** | 1,1х103 | 1,0х101 | 2,1х101

*** | 6,1х102 | 1,0х101 | 1,0х101

**** | 2,5х102 | 0,8х101 | 0,5х101

Примітка. * - заморожені зразки після 9-ти місяців зберігання, ** - розморожені у повітряному середовищі, *** - розморожені у водяному середовищі, **** - розморожені у мікрохвильовій печі

Патогенні мікроорганізми, БГКП у нормованій масі на жодному із етапів досліджень не виявлені.

У шостому розділі “Соціально-економічний ефект від виробництва і зберігання заморожених гарбузових овочів” наведено результати маркетингових досліджень, проведених на ТОВ “Дісконт”. Розраховано собівартість заморожених овочів залежно від терміну зберігання. Прибуток від реалізації після 6-ти місяців холодильного зберігання складає: кабачків – 174,8 грн, гарбуза закусочного – 466,6 грн, десерту – 603,0 грн, дині – 296,2 грн на тонну. Соціальний ефект полягає у розширенні асортименту замороженої овочевої продукції, виготовленої із місцевої сировини та забезпеченні населення вітамінною продукцією протягом року.

ВИСНОВКИ ТА ПРОПОЗИЦІЇ

1. Аналіз ринку замороженої овочевої продукції вітчизняного виробництва свідчить про її обмежений асортимент. Для заморожування практично не використовуються поширені в Україні цінні у харчовому та біологічному відношенні овочі, у т.ч. родини гарбузових. Плодоовочева продукція, заморожена за традиційною технологією без застосування способів стабілізації споживних властивостей сировини, після розморожування зазвичай характеризується розслабленою консистенцією, підвищеною соковіддачею, що приводить до зниження її харчової та біологічної цінності.

2. Установлено ефективність попередньої обробки кабачків перед заморожуванням у розчині, який містить кухонну сіль (1%), аскорбінову (1%) та лимонну (0,3%) кислоти, що забезпечує стабілізацію вихідних споживних властивостей сировини та підвищення С-вітамінної цінності замороженої продукції. Оптимальні параметри попередньої обробки визначено шляхом регресійного аналізу.

3. Доведено доцільність заморожування дині у вакуумній упаковці із поліетиленової плівки, що сприяє максимальному збереженню органолептичних властивостей, мінімальному соковиділенню, значному зниженню втрат маси під час заморожування та холодильного зберігання. Після холодильного зберігання протягом 6-ти місяців збереженість вітаміну С порівняно зі свіжою сировиною складає 83,3 %.

4. Розроблено рецептуру нового виду заморожених десертних овочів “Десерт гарбузово-динний заморожений”. Поєднання гарбуза та дині у десерті сприяє збагаченню готового продукту біологічно активними речовинами та харчовими волокнами. Споживання 100 г десерту забезпечує добовий раціон людини на 30% вітаміном С, на 50% -каротином, на 10% харчовими волокнами. Науково обгрунтовано доцільність використання 30%-го розчину цукру проти 50%-го, рекомендованого діючими технологічними інструкціями.

5. Виявлено специфіку дії оксидоредуктаз у заморожених овочах залежно від виду овочів, способу попередньої обробки та пакування продукції. Значно вища активність аскорбінатоксидази і поліфенолоксидази у контрольних зразках, на відміну від дослідних, зумовлює зниження вмісту вітаміну С і дубильних речовин у овочах під час заморожування і зберігання протягом 6-ти місяців на 56,2…72,3% та 57,5…66,7% відповідно.

6. Установлено, що найефективнішим способом розморожування овочів, призначених для споживання у вигляді десертних та закусочних страв без подальшої кулінарної обробки, є об’ємне розморожування за допомогою мікрохвиль. Температура отеплення продукту до +10С є оптимальною для збереження споживних властивостей продукту і комфортною для організму людини.

7. Виявлено, що заморожені овочі, призначені для споживання відразу після розморожування, за мікробіологічними показниками відповідають медико-біологічним вимогам.

8. Прибуток від виробництва нових видів заморожених овочів, їхнього зберігання протягом 6-ти місяців та реалізації (у цінах 1999 року) складає: кабачків –174,8 грн, дині – 296,2 грн, десерту – 603 грн, гарбуза закусочного – 466,6 грн на тонну.

9. Гарантовану якість заморожені овочі зберігають протягом 12 місяців при температурі мінус 18С (згідно з діючими нормативними документами). Реалізацію заморожених овочів доцільно проводити у сезон максимального дефіциту свіжої рослинної сировини (грудень-квітень). Після 6-ти місяців холодильного зберігання реалізація заморожених овочів є економічно невигідною внаслідок зростання витрат, пов’язаних із холодильним зберіганням.

10. За результатами досліджень розроблено нормативну документацію: Технічні умови України ТУ У 01566117.008-99 “Десерт гарбузово-динний заморожений ” та Технологічну інструкцію на виготовлення десерту.

Здійснено випуск дослідно-промислових партій нових видів заморожених гарбузових овочів на ТОВ “Дісконт”.

Список друкованих робіт:

1. Белінська С.О., Орлова Н.Я., Сидоренко О.В. Розробка рецептури швидкозамороженого гарбуза закусочного //Сучасні проблеми товарознавства. Зб. наук. праць. – К.: КДТЕУ, 1999. – С.44-50.

2. Орлова Н.Я., Белінська С.О. Сучасні фактори стабілізації якості продукції //Вісник КДТЕУ. – 1999. - №4. – С.51-58.

3. Орлова Н.Я., Белінська С.О. Вплив способів розморожування швидкозамороженої плодоовочевої продукції на її органолептичні властивості та С-вітамінну цінність //Матеріали науково-практичної конференції “Товарознавство – наука, практика та перспективи розвитку в умовах ринку”. – К.: КДТЕУ, 1999. – С.160 - 164.

4. Технічні умови ТУ У 01566117.008-99 “Десерт гарбузово-динний заморожений”. – 14 с.

5. Технологічна інструкція на виробництво десерту гарбузово-динного замороженого, затверджена ТОВ “Дісконт” 22.10.1999 р. – 6 с.

6. Опис до патенту “Спосіб виробництва гарбузово-динного десерту замороженого”. – 2000. – 5 с.

7. N.Orlova, S.Belinskaya Ways of Perfection Compounding and Assortment Optimization of Quickly Frozen Fruit and Vegetable Production. Poznan,1999. pp. – 1178 - 1182.

8. Орлова Н.Я., Белинская С.Е. Пути расширения ассортимента и повышения качества замороженной плодоовощной продукции в Украине //Матеріали наукової конференції “Jakosc wyrobow w gospodarce rynkowej”. Краків. – 1998. – С.351-353.

9. Орлова Н.Я., Белинская С.Е. Научное обоснование стабилизации качества замороженных плодов и овощей //Матеріали міжнародної науково-практичної конференції “Техника и технология пищевых производств”. Тезисы докладов. Могилев, Могилевский технологический институт, 1998. – С.105.

АНОТАЦІЯ

Белінська С.О. Товарознавча характеристика нових видів заморожених гарбузових овочів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.15 – товарознавство харчових продуктів. – Київський державний торговельно-економічний університет Міністерства освіти і науки України, Київ, 2000.

Дисертацію присвячено виявленню оптимальних способів попередньої обробки гарбузових овочів перед заморожуванням з метою стабілізації їх вихідних та поліпшення споживних властивостей готової продукції. Досліджено фізико-хімічні, біохімічні та мікробіологічні процеси, які відбуваються під час заморожування та тривалого холодильного зберігання. Розроблено систему 5-балової оцінки органолептичних показників для заморожених гарбузових овочів та математичні моделі рівня якості заморожених овочів залежно від способів попередньої обробки. Виявлено вплив способів розморожування на споживні властивості продукції.

Ключові слова: гарбузові овочі, попередня обробка,