Якість свіжих шампіньйонів при зберіганні у модифікованому газовому середовищі

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЕКОНОМІКИ І ТОРГІВЛІ ІМЕНІ МИХАЙЛА ТУГАН-БАРАНОВСЬКОГО

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

ЯКІСТЬ СВІЖИХ ШАМПІНЬЙОНІВ ПРИ ЗБЕРІГАННІ У МОДИФІКОВАНОМУ ГАЗОВОМУ СЕРЕДОВИЩІ

Спеціальність 05.18.15 - товарознавство

ПОПОВА НАТАЛЯ ОЛЕКСАНДРІВНА

Донецьк - 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Донецькому національному університеті економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, доцент

Дятлов Володимир Васильович,

Донецький національний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського,

професор кафедри товарознавства і експертизи продовольчих товарів

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Орлова Наталя Язепівна,

Київський національний торговель-ноекономічний університет,

професор кафедри товарознавства та експертизи харчових продуктів

кандидат технічних наук, професор

Дубініна Антоніна Анатоліївна,

Харківський державний університет харчування та торгівлі,

завідувач кафедри товарознавства та експертизи товарів

Захист відбудеться « 22 » січня 2010 р. о 14⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 11.055.02 Донецького національного університету економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського за адресою: пр. Театральний, 28, Донецьк, 83055 (3й учбовий корпус).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Донецького національного університету економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського за адресою: б. Шевченка, 30, м. Донецьк, 83017.

Автореферат розісланий « 21 » грудня 2009 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Л.М. Антропова

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

шампіньйон газовий зберігання

Актуальність теми. Проблема забезпечення населення екологічно чистими білковмісними продуктами завжди була в центрі уваги вчених. За їхніми прогнозами в майбутньому дві третини потреб людини в білках задовольнятиметься за рахунок промислового виробництва їстівних грибів. Це обумовлено тим, що культивовані гриби - цінний білковий харчовий продукт. Вони містять більше 35% протеїну, всі незамінні амінокислоти, біологічно активні речовини, підвищують імунітет людини до різних інфекцій.

За останні роки в Україні значно зросли обсяги виробництва культивованих грибів, що узгоджується із загальносвітовою тенденцією, а грибівництво сформувалося в одну з найперспективніших галузей продовольчого комплексу, де виробляється щорічно 30 тис. т грибів, з них більше 90 % - шампіньйонів, 80 % яких реалізується у свіжому вигляді. Державною науково-виробничою «Програмою розвитку агропромислового грибівництва в Україні на 20062010 роки» передбачається щорічно виробляти більше 100 тис. т грибів.

Одним із чинників, що стримують збільшення виробництва грибів, є обмежений термін їхнього зберігання. Традиційним способом зберігання, що широко використовується в сучасній практиці, є холодильне. Інноваційні технології зберігання рослинної продукції спрямовані на використання та оптимізацію декількох зовнішніх чинників (низької позитивної температури, обмеження газообміну з навколишнім середовищем або зміни його складу). Розробка таких способів і технологій для зберігання свіжих культивованих шампіньйонів вимагає відпрацювання й наукового обґрунтування цих чинників з урахуванням біофізичних властивостей та якості різних штамів і стадій стиглості грибів.

Вирішення проблеми якісного зберігання культивованих шампіньйонів, обсяг яких постійно зростає, сприятиме ресурсозбереженню цінних білковмісних продуктів, а за рахунок цього питань забезпечення продовольчої незалежності України та реалізації експортного потенціалу галузі грибівництва, які набули особливої гостроти в зв'язку зі вступом у СОТ і майбутньою інтеграцією до ЄС.

Таким чином, теоретичні та практичні питання зберігання культивованих шампіньйонів в умовах модифікованого газового середовища, які не розроблені належною мірою до теперішнього часу, вимагають комплексних наукових досліджень, є актуальними та своєчасними.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано відповідно до наукових напрямів досліджень Донецького національного університету економіки і торгівлі, затверджених Міністерством освіти і науки України, за темами: Д200820 «Оптимізація способів зберігання свіжої плодоовочевої продукції та грибів» (державний реєстраційний номер 0108U005025), № 225/2006 «Оптимізація асортименту і технології зберігання харчових продуктів рослинного походження» (державний реєстраційний номер 0108U008780), № 347/2007 «Дослідження якості і збереження плодоовочевої продукції і грибів» (державний реєстраційний номер 0108U008778) і № 362/2008 «Вдосконалення способів збереження плодоовочевої продукції і грибів» (державний реєстраційний номер 0108U008779).

Мета і завдання досліджень. Метою роботи є науково-експериментальне обґрунтування збереженості свіжих культивованих шампіньйонів високопродуктивних нових штамів в умовах модифікованого газового середовища для більш тривалого та якісного їхнього зберігання.

Для досягнення поставленої мети були визначені такі завдання:

обґрунтувати доцільність та перспективність використання способу зберігання свіжих культивованих шампіньйонів у модифікованому газовому середовищі (МГС);

вивчити чинники та механізм збереженості свіжих шампіньйонів у МГС;

обґрунтувати вибір упаковки для зберігання шампіньйонів, що враховує їхні біофізичні властивості, встановити в ньому склад МГС;

дослідити вплив МГС на швидкість протікання біохімічних процесів у шампіньйонах, що зберігаються;

вивчити харчову цінність культивованих шампіньйонів, що зберігаються в МГС, за зміною вмісту основних і специфічних компонентів їхнього хімічного складу;

провести товарознавчу оцінку якості свіжих культивованих шампіньйонів при зберіганні в умовах МГС у різних температурних режимах, встановити загальні закономірності й особливості змін якості для різних штамів і стадій стиглості, визначити терміни їхнього зберігання;

встановити математичні закономірності зміни основних чинників і показників, які впливають і характеризують протікання біохімічних процесів, що обумовлюють зміну якості шампіньйонів при зберіганні їх в умовах МГС;

розрахувати зберігання шампіньйонів в упаковці зі створенням МГС;

провести комплекс організаційно-технічних заходів щодо впровадження результатів розробок у виробництво.

Об'єкт дослідження - якість свіжих культивованих шампіньйонів при зберіганні в умовах модифікованого газового середовища.

Предмет дослідження - культивовані шампіньйони трьох високопродуктивних нових штамів білої раси різної стадії стиглості.

Методи досліджень. Для вирішення поставлених завдань використано сучасні загальновідомі та спеціальні методи: фізичні, хімічні, органолептичні, розрахункові, моделювання та кореляційнорегресійного аналізу, математичної статистики з використанням комп'ютерних програм МS Оffiсе Ехсеl 2000, Statistica 6.0.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі комплексних наукових досліджень вирішено питання кращої збереженості свіжих культивованих шампіньйонів в умовах модифікованого газового середовища:

у розвиток теорії науково обґрунтовано вплив МГС на збереженість культивованих шампіньйонів, механізм його створення і дії;

вперше встановлено загальні закономірності та особливості зміни якості свіжих культивованих шампіньйонів нових високопродуктивних штамів і різних стадій стиглості в процесі зберігання за різних температурних режимів, доведено, що в умовах МГС плодові тіла зберігаються довше і краще;

вперше вивчено фракційний склад білків глобулінів шампіньйонів, зокрема специфічних, та його зміну при зберіганні;

поглиблено уявлення про спрямованість і взаємозв'язок обмінних процесів при зберіганні шампіньйонів в умовах МГС, встановлено особливості протікання біохімічних процесів залежно від штаму, стадії стиглості та температурних режимів зберігання;

встановлено математичні залежності зміни основних компонентів харчової цінності шампіньйонів, їхнього рівня дихання, вмісту кисню й вуглекислого газу внутрішньо-тканинного газового складу при зберіганні та їхній взаємозв'язок, зокрема з показниками зовнішнього вигляду; одержані залежності є основою для створення математичної бази при прогнозуванні цих показників.

Практичне значення одержаних результатів:

розроблено та впроваджено у виробництво спосіб зберігання свіжих культивованих шампіньйонів у модифікованому газовому середовищі для підвищення виходу товарної продукції і подовження термінів зберігання;

розроблено та затверджено «Технологічну інструкцію зі зберігання свіжих культивованих шампіньйонів у модифікованому газовому середовищі» до ТУ У 61.90797 «Гриби шампіньйони свіжі» (зі змінами від 04.09.2007);

запропоновано види упаковок, що сприяють створенню МГС в їх обмеженому просторі, для зберігання свіжих культивованих шампіньйонів у виробничих умовах та на торгівельних підприємствах;

встановлено оптимальні терміни якісного зберігання шампіньйонів нових високопродуктивних штамів і різних стадій стиглості в умовах МГС, що створюється в різних упаковках, за різних температурних режимів;

технічне рішення захищено деклараційним патентом України 40410 UA «Спосіб зберігання свіжих культивованих грибів».

Результати наукових розробок впроваджено на підприємствах агропромислового грибівництва і торгівлі Донецької області (ТОВ «Укрміцелій», ТОВ «Маркомпрод», ЧП «Аксенова») із загальним економічним ефектом 253 тис. грн. на 160 т грибів, а також використовуються в НДР і НДРС, навчальному процесі на кафедрі товарознавства і експертизи продовольчих товарів ДонНУЕТ.

Особистий внесок здобувача полягає в аналізі науковотехнічної інформації з наукової та практичної проблеми, що вирішується, постановці завдань, плануванні, організації та проведенні експериментальних досліджень у лабораторних та виробничих умовах, математичній обробці отриманих даних, науковому аналізі та узагальненні результатів досліджень, розробці нормативної та патентної документації, впровадженні розробок у виробництво.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи докладалися та обговорювалися на 15 наукових і науковопрактичних конференціях різних рівнів, зокрема на 10 міжнародних і 2 всеукраїнських: IV Міжнародній науковопрактичній конференції «Потребительский рынок:

качество и безопасность товаров и услуг» (м. Орел, 2007 р.); Симпозіумі «Промышленное грибоводство» (м. Донецьк, 2007 р.); наукових конференціях професорськовикладацького складу ДонНУЕТ (м. Донецьк, 20072009 рр.); Міжнародній науковопрактичній інтернетконференції «Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России» (м. Орел, 2008 р.); Всеукраїнській науковопрактичній конференції «Прогресивна техніка та технологія харчових виробництв, ресторанного господарства і торгівлі. Економічна стратегія і перспективи розвитку сфери торгівлі та послуг» (м. Харків, 2008 р.); Міжнародній конференції «Радиопротекторы, эффективные при действии хронического облучения в малых дозах» (м. Миколаїв, 2008 р.); Міжнародній науковопрактичній конференції, присвяченій 95річчю Російського університету кооперації «Управление торговлей: теория, практика, инновации» (м. Москва, 2008 р.); Міжнародній науковопрактичній конференції з питань соціального захисту громадян, які потерпіли внаслідок Чорнобильської катастрофи (м. Київ, 2008 р.); Всеукраїнському науковотехнічному семінарі «Удосконалення малої холодотеплотехніки і забезпечуванних нею технологічних процесів» (м. Донецьк, 2008 р.); IV Міжнародній науковопрактичній конференції «Харчові технології - 2008» (м. Одеса, 2008 р.); IV Міжнародній науковопрактичній конференції «Біотехнологія. Наука. Освіта. Практика» (м. Дніпропетровськ, 2008 р.); Міжнародній науковопрактичній конференції «Харчові добавки. Харчування здорової та хворої людини» (м. Донецьк, 2009 р.); Міжнародній науковопрактичній конференції «Товарознавство і торгівельне підприємництво: фахова професіоналізація, дослідження, інновації» (м. Київ, 2009 р.).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 19 робіт, зокрема 8 наукових статей у фахових виданнях, що входять до переліку, затвердженого ВАК України, 9 тез доповідей та матеріалів конференцій, деклараційний патент України, розділ підручника.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, 5 розділів, висновків, 15 додатків і списку використаних джерел, що містить 201 найменування, у тому числі 52 - зарубіжних авторів. Основний текст дисертації викладено на 156 сторінках. Дисертацію ілюстровано 51 таблицею та 43 рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, розкрито сутність наукової проблеми, показано зв'язок роботи з науковими темами, сформульовано мету та завдання, об'єкт, предмет і методи дослідження, визначено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, особистий внесок здобувача, наведено дані про апробацію, публікацію, структуру й обсяг роботи.

У першому розділі «Наукові та практичні передумови дослідження якості і збереженості свіжих шампіньйонів» проаналізовано сучасний стан проблеми збереження свіжих культивованих грибів, обґрунтовано необхідність і перспективність досліджень та розробок у цій галузі, надано аналіз науководослідних робіт з вивчення хімічного складу шампіньйонів, способів їх зберігання та чинників, що сприяють кращій збереженості.

Доведено, що виробництво культивованих грибів в Україні в останні роки збільшується на 2530 % щорічно. Важливою проблемою є погіршення якості шампіньйонів за короткий термін зберігання до їхнього споживання і переробки, невирішення якої призводить до 520 % втрат.

Показано, що дослідниками вивчено окремі компоненти хімічного складу визначених штамів шампіньйонів: азотні, переважно білкові, сполуки, окремі компоненти вуглеводного комплексу і жирів, органічні кислоти, вітаміни, мінеральні та біологічно активні речовини. Хімічний склад нових високопродуктивних штамів до теперішнього часу не досліджено. Дані про зміну якості шампіньйонів у процесі зберігання обмежені, а обмінні процеси вивчено недостатньо.

Доведено, що переважним для шампіньйонів є збереження в умовах МГС, яке формується в обмеженому просторі, для чого можна використовувати різні види упаковок. Параметри умов МГС для зберігання шампіньйонів до теперішнього часу науково не обґрунтовані, а зміну товарної якості залежно від виду упаковки, штаму та стадії стиглості, температурного режиму і тривалості зберігання не вивчено, механізм збереженості не розкрито.

На підставі проведеного аналізу обґрунтовано спрямованість наукових досліджень та практичних розробок зі збереження шампіньйонів у МГС.

У другому розділі «Програма, методика і методи проведення досліджень» наведено робочу гіпотезу, програму, предмет, методику й методи досліджень, що виконувалися з використанням матеріальнотехнічної бази лабораторій ДонНУЕТ, Донецького центру діагностики, підприємств з вирощування шампіньйонів Донецька і Донецької області.

Робоча гіпотеза виходить з наукових уявлень щодо збереженості плодо овочевої продукції та грибів у МГС і можливості їхньої практичної реалізації, що потребує вибору оптимальної упаковки для зберігання шампіньйонів з урахуванням їх біофізичних властивостей і температурногазововологісних режимів. Для досягнення мети, систематизації теоретичних та експериментальних досліджень розроблено програму з напрямками їхнього проведення та впровадження результатів у виробництво.

Для дослідження було використано свіжі плодові тіла штамів F58, A15, В86 білої раси різних стадій стиглості (із закритим і відкритим капелюшком).

Як упаковку для грибів використано: герметичну та перфоровану полістирольну коробку з кришкою (ТУ У 25.202074346.0102006), поліетиленовий ящик з боковими перфораціями (ТУ У 10.244.01090), обандеролений поліетиленовою плівкою (ТУ У 25.2.319113630062005). Матеріали дозволені для пакування харчових продуктів. Місткість упаковок (коробки - до 0,7 кг, ящика - до 5 кг) є прийнятною для застосування на підприємствах з вирощування шампіньйонів, в оптовій і роздрібній торгівлі.

Товарознавчу оцінку якості шампіньйонів здійснювали в середніх пробах за ТУ У 61.90797 та за загальновідомими й спеціальними методиками.

Шампіньйони, придбані безпосередньо у виробників, закладали на зберігання розфасованими не пізніше 5 годин після збору. Зберігали гриби в холодильних шафах марки ШХТС950 за температури 1±1^оС та ШХС1 - за температури 7,5±1,5^оС, в неохолоджуваному приміщенні - за температури 20±2^оС.

У третьому розділі «Чинники і механізм збереженості шампіньйонів в умовах модифікованого газового середовища» наведено результати вибору упаковки, досліджено чинники (МГС, МВТГС, інтенсивність дихання, активність ферментів, залучення іонів зольних елементів у процеси обміну) і механізм збереженості грибів.

При виборі оптимальної упаковки, в якій формується МГС, використано коробки герметичні та з перфораціями різної площини (500, 240, 120, 80, 40, 20, 10 и 5 мм²). Результати показали (рис. 1), що за темпами втрати маси шампіньйонами та накопичення СО₂ оптимальною є полістирольна коробка з площиною перфорацій 40 мм², в якій формується МГС із вмістом вуглекислого газу 3 об. %. В поліетиленовому ящику аналогічний склад МГС (2,8 об. %) створюється при одношаровому його обандероленні поліетиленовою плівкою.

При зберіганні шампіньйонів за всіх температурних режимів в упаковці формується МГС, в якому вміст СО₂ зростає з одночасним зниженням парціального тиску О₂, потім спостерігається відносна стабілізація цих компонентів газового середовища (рис. 2). Підвищення температури прискорює цей процес.

Механізм формування МГС та вплив газового середовища як зовнішнього чинника на збереженість шампіньйонів полягає в такому.

При зберіганні шампіньйонів в упаковці за рахунок дихання формується газове середовище з підвищеним вмістом СО₂ і зниженим - О₂. У тканинах грибів у результаті виділення СО₂ при їх диханні і під впливом МГС створюється модифікований внутрішньотканинний газовий склад (МВТГС), відмінний від такого під час їхнього зростання і розвитку (рис. 3). У процесі взаємодії чинників першоджерелом змін є внутрішній - дихання грибів. Взаємодію зовнішнього і внутрішніх чинників підтверджено їхнім взаємозв'язком, що характеризується високим коефіцієнтом кореляції.

Рис. 3. Зміна вмісту газів у МВТГС плодових тіл штаму А15 у процесі зберігання в МГС за температури 11оС: 1 - О₂; 2 - СО₂

Кореляційно-регресійним аналізом підтверджено взаємозв'язок вмісту СО₂ і О₂ в МГС перфорованої полістирольної коробки і МВТГС грибів (рис. 4).

Формування МГС і МВТГС, у свою чергу, сприяє більш низькій інтенсивності дихання грибів протягом усього терміну їхнього зберігання, а отже, швидкості протікання біохімічних процесів. Тенденції зміни інтенсивності дихання плодових тіл при зберіганні в умовах МГС та ЗГС (звичайному газовому середовищі) є однотипними, що встановлено для різних штамів та температурних режимів: після зниження його рівня відзначено поступове зростання, проте «пік» початку зростання в МГС спостерігається в більш пізні терміни (рис. 5).

Взаємозв'язок інтенсивності дихання із вмістом СО₂ в МВТГС підтверджується встановленою залежністю параболічного характеру з високим коефіцієнтом кореляції (рис. 6).

Рис. 6. Залежність інтенсивності дихання від вмісту СО2 у МВТГС плодових тіл штаму А-15 у процесі зберігання за температури 11оС

При зберіганні шампіньйонів активність ферментів, діяльність яких здійснюється без участі кисню, змінюється (табл. 1): трансфераз - спочатку зростає, а потім знижується з подальшим підвищенням до кінця зберігання, амілази -знижується з незначним зростанням, гаммаглутамінтранспептидази - спочатку зростає, потім знижується, лактатдегідрогенази - підвищується, лужної фосфатази, рівень активності якої вказує на швидкість протікання процесів, - знижується.

В умовах МГС активність ферментів є нижчою, порівняно із ЗГС, за всіх температурних режимів зберігання грибів всіх штамів та стадій стиглості, а зміни, пов'язані зі зростанням або зниженням активності окремих ферментів, відмічено в пізніші терміни.

Різний рівень активності ферментів є біологічною особливістю штамів (у плодових тілах штаму F58 - вища). Підвищення температури зберігання та морфологічно більш стиглий стан грибів є чинниками більшої активності ферментів.

На підставі зміни вмісту іонів мінеральних речовин можна зробити висновки щодо спрямованості та інтенсивності обмінних процесів в грибах при зберіганні. Як показали результати (табл. 2), в МГС та ЗГС тенденції їхніх змін є однотипними: вміст іонів заліза після значного зниження через добу зберігання - збільшується, при цьому значно - у другій половині терміну, іонів фосфору - знижується, більш значно - в другій половині, іонів кальцію і магнію - збільшується. В умовах МГС ці зміни є менш значними і настають пізніше. Між зміною вмісту іонів заліза і фосфору та інтенсивністю дихання встановлено тісний взаємозв'язок.

У четвертому розділі «Харчова цінність шампіньйонів при зберіганні в модифікованому газовому середовищі в різних температурних режимах» досліджено зміну вмісту азотних речовин, і перш за все білків, що становлять основну харчову цінність грибів. Результати дослідження свідчать, що МГС позитивно впливає на зберігання плодових тіл усіх штамів і стадій стиглості за всіх температурних режимів: вміст азотних речовин змінюється повільніше і меншою мірою, а загального і білкового азоту (якого більше в штамі F58, а штами А15 і В86 за його вмістом між собою майже не відрізняються) - незначно, більш істотні зміни зазнають амінний азот і сечовина, які в цілому зростають, але темпи зростання в МГС є менш значними, ніж у ЗГС (табл. 3).

Таблиця 3 Зміна вмісту азотних речовин в плодових тілах із закритим капелюшком штаму А15 у процесі зберігання за температури 11^оС (на суху масу)

Термін зберігання, доба	Загальний азот, % (НСР05 = 0,53)	Білковий азот, % (НСР05 = 0,35)	Амінний азот, % (НСР05 = 0,12)	Сечовина, мг/100 г (НСР05 = 38,3)
На початок	6,53	4,72	1,27	394,6
В умовах ЗГС
1	6,57	4,74	1,18	433,2
2	6,59	4,79	1,34	483,0
3	6,62	4,83	1,47	532,8
4	6,66	4,87	1,63	581,6
5	6,72	4,92	1,78	621,6
6	6,78	4,97	1,96	684,4
В умовах МГС
1	6,56	4,73	1,26	408,3
2	6,58	4,72	1,37	436,5
3	6,62	4,71	1,60	468,1
4	6,64	4,68	1,73	496,7
5	6,62	4,67	1,71	524,1
6	6,60	4,66	1,70	560,4
7	6,58	4,64	1,67	585,2
8	6,55	4,61	1,63	611,5
9	6,53	4,58	1,57	642,4
10	6,51	4,56	1,50	667,2
11	6,49	4,54	1,41	690,4

В умовах МГС спостерігається тенденція до зменшення загальної суми зв'язаних амінокислот білків, при цьому сума незамінних амінокислот змінюється незначно, тоді як в ЗГС відбувається суттєве зменшення їх вмісту.

При зберіганні шампіньйонів в умовах МГС сума вільних амінокислот зменшується, а в ЗГС - зростає (рис. 8), що обумовлено, перш за все, гідролізом частини білку.

Штами характеризуються різним вмістом окремих амінокислот, що є їх біологічною особливістю.

При зберіганні в МГС водорозчинних білків, які краще засвоюються, в шампіньйонах більше і перерозподіл фракційного складу між співвідношенням альбуміниглобуліни відбувається меншою мірою за наявності однакових тенденцій у зміні вмісту фракцій у плодових тілах всіх штамів за всіх температурних режимів (табл. 4).

Перерозподіл білків усередині фракцій глобулінів, які здійснюють також і транспортні функції та містять у своєму складі імуноглобуліни, має хвилеподібний характер. У МГС максимуми збільшення або зменшення часток фракцій (б1, б2, в і г) зсунуті на подальший термін, зміни їх є менш значними.

Обмінні процеси в білках пов'язані з іншими, наприклад із зміною вмісту ліпопротеїдів (рис. 9).

Специфічних білків, що визначаються за методом імуноглобулінів, які виявляють протибактеріальну та антитоксичну дію та створюють місцевий імунітет, в досліджуваних штамах міститься приблизно однакова кількість. Їхня частка в глобулінах становить 0,40,5 %. У процесі зберігання в шампіньйонах вміст специфічних білків протягом 24 діб зростає, потім - зменшується, при цьому в умовах МГС - повільніше (табл. 5).

Вміст всіх фракцій специфічних білків також збільшується на початку зберігання і знижується - у кінці, при цьому «пік» максимального їхнього накопичення в МГС зсунутий на більш пізній термін. Загальною закономірністю при зберіганні грибів в ЗГС та МГС за всіх температурних режимів є більші зміни за фракціями IgG та IgМ, вміст яких залежить від штаму.

У п'ятому розділі «Товарознавча оцінка якості та ефективність зберігання шампіньйонів у модифікованому газовому середовищі» досліджено втрату маси, зміну органолептичних показників якості, вихід стандартної продукції, встановлено термін зберігання, розраховано економічний ефект.

Шампіньйони при зберіганні в МГС мають меншу втрату маси (рис. 10): за температури 1°С в перфорованій полістирольній коробці - у 1,65 разів, в обандероленому плівкою поліетиленовому ящику - в 1,31 разів; за 7,5^оС - в 1,76 та 1,42 разів, відповідно; за температури 20°С в перфорованій коробці - у 1,85 разів. У герметичній коробці втрати маси шампіньйонами є ще меншими - у 3 та більше разів, але вони краще зберігаються тільки протягом обмеженого часу, що обумовлено накопиченням вологи і появою у грибів клейкості.

Рис. 10. Втрата маси шампіньйонами із закритим капелюшком у процесі зберігання за температури 11^оС (а) та 7,51,5°С (б): 1 - ЗГС; 2 - перфорована полістирольна коробка; 3 - обандеролений поліетиленовою плівкою ящик

Шампіньйони в перфорованій коробці та обандероленому ящику за всіх температурних режимів мають кращі органолептичні показники якості: капелюшок і спороносні пластинки темніють пізніше, швидкість розкриття капелюшків уповільнюється, плодові тіла мають більш щільну консистенцію.

Вихід стандартної продукції в МГС більший: грибів вищого ґатунку за температури 1^оС і 7,5^оС в перфорованій коробці - на 8090 %, в обандероленому ящику - на 7075 %, а за температури 20^оС в перфорованій коробці - на 85 %. Нестандартна продукція з'являється за температури 1^оС пізніше на 56 діб, за 7,5^оС - на 34 доби, за 20^оС - на 2 доби, залежно від штаму шампіньйонів.

Упаковкою, що сприяє кращій збереженості шампіньйонів, є перфорована коробка, яка може використовуватися в торгівлі. Їй дещо поступається обандеролений ящик, але велика місткість дозволяє рекомендувати його для підприємств з виробництва грибів.

З досліджуваних штамів кращі показники якості при зберіганні мають плодові тіла штаму А15, з підвищенням температури відмінності між якістю різних штамів скорочуються.

За розробленою методикою органолептичної балової оцінки якості шампіньйонів (за формою, розміром капелюшка, щільністю, морфологічним станом, станом і кольором спороносних пластинок і шкірочки, допусками дефектів за відповідним ґатунком), що узгоджена з чинною нормативною документацією, встановлено терміни їх зберігання: за температури 1^оС в умовах ЗГС - не більше 5 діб, в перфорованій коробці - 10 діб, в обандероленому ящику - не більш 8 діб, за температури 7,5^оС, відповідно, 2, 5 і 4 доби, за температури 20^оС в умовах ЗГС - протягом 24 годин, в перфорованій коробці - до 3 діб. Шампіньйони з відкритим капелюшком і в герметичній коробці мають зберігатися тільки за температури 1^оС терміном не більше 3 діб.

Термін зберігання в умовах МГС подовжується за температури 1^оС у 1,62 разів, 7,5^оС - у 22,5 разів, 20^оС - у 3 рази.

Економічний ефект від зберігання грибів у МГС, отриманий за рахунок меншої втрати маси плодів і більшого виходу стандартної продукції, який становив 108,5144,9 тис. грн. на 100 т шампіньйонів, залежно від штаму та температури зберігання, підтверджено у виробничих умовах ТОВ «Укрміцелій», ТОВ «Маркомпрод», ЧП «Аксенова» і становив 1,53,3 грн. на кг.

ВИСНОВКИ

1. Аналізом літературних джерел та розкриттям проблеми якісного збереження зростаючих обсягів виробництва культивованих шампіньйонів як цінного білкового продукту харчування доведено доцільність та перспективність використання способу їх зберігання в модифікованому газового середовищі, науковоекспериментально обґрунтовано позитивний його вплив на збереженість шампіньйонів білої раси різних штамів і стадій стиглості на основі комплексних досліджень змін їхньої якості в різних температурних режимах.

2. Досліджено та обґрунтовано механізм кращої збереженості шампіньйонів в МГС, що створюється в упаковці за рахунок дихання, який полягає в тому, що в результаті взаємного їх впливу як зовнішніх чинників на внутрішньотканинний газовий склад формується МВТГС зі зниженим парціальним тиском О₂, за рахунок обмеження його надходження, і підвищеним вмістом СО₂, який накопичується в тканинах у результаті дихання, що уповільнює швидкість протікання біохімічних процесів.

3. Обґрунтовано вибір полістирольної коробки і поліетиленового ящика, що мають перфорації, як упаковки для зберігання шампіньйонів. Формування в них МГС забезпечується або оптимальною площею перфорацій (для коробки - 40 мм²), або одноразовим обандероленням поліетиленовою плівкою з селективною газопроникністю (для ящика зі значною площею перфорацій). Склад МГС в них досить близький і залежить від температури зберігання (оптимальна концентрація газів в МГС полістирольної коробки за температури 1°С становить 3,2 об. % СО₂ і 16,016,2 об. % О₂, при цьому в МВТГС грибів СО₂ міститься 7,88,0 об. %, О₂ - 5,85,9 об. %).

4. Встановлено загальні закономірності біохімічних процесів, які протікають у шампіньйонах при зберіганні в МГС, що полягають у нижчій інтенсивності їх дихання і ферментативній активності, меншій швидкості залучення енергозабезпечуючих речовин, іонів макро і мікроелементів, меншій зміні вмісту азотних і, перш за все, білкових речовин, які є основною складовою харчової цінності грибів.

5. Виявлено, що за вмістом загального білку, який становить 28,831,6 % (на суху масу), штами суттєво не відрізняються, найбільшим вмістом водорозчинних білків (22,1 %) характеризується штам А15. У процесі зберігання шампіньйонів відбувається перерозподіл фракційного складу білків як між співвідношенням «альбуміниглобуліни», так і у фракції глобулінів, при цьому в МГС - меншою мірою при більшому вмісті водорозчинних білків, порівняно з умовами ЗГС, незалежно від різного кількісного співвідношення фракцій білків у штамах, обумовленого їхніми біологічними особливостями.

6. Встановлено, що під час зберігання шампіньйонів вміст у них специфічних білків, які визначено за методом імуноглобулінів і представлених фракціями lgG, lgА і IgМ, співвідношення яких у штамів є різним, змінюється хвилеподібно за наявності загальної тенденції до зниження в кінці зберігання, однак в МГС «пік» максимального їхнього накопичення зсунутий на більш пізній термін.

7. Одержано математичні моделі зміни та взаємозв'язку інтенсивності дихання і вмісту О₂ і СО₂ в МГС і МВТГС шампіньйонів, білкових і енергозабезпечуючих речовин при зберіганні, які є основою для створення математичної бази для їх прогнозування.

8. Виявлено закономірності та особливості зміни якості шампіньйонів різних штамів і стадій стиглості за їхнього зберігання в МГС в різних температурних режимах, що виявляються в меншій втраті маси в 1,21,8 разів, кращих органолептичних показниках, більшому виході продукції вищого ґатунку на 7090 % і подовженні терміну зберігання за температури 1°С - у 1,62 разів, за 7,5^оС - у 22,5 разів, за 20°С - у 3 рази. Найкращі показники якості при зберіганні має штам А15 та морфологічно менш стиглі плодові тіла. З підвищенням температури зберігання різниця у якості різних штамів скорочуються.

9. Розроблено і затверджено «Технологічну інструкцію зі зберігання свіжих культивованих шампіньйонів в модифікованому газовому середовищі». Рекомендовано перфоровану полістирольну коробку і обандеролений поліетиленовий ящик для використання, відповідно, в підприємствах торгівлі і про мислового виробництва грибів.

10. Економічний ефект у 118,2144,9 тис. грн. на 100 т шампіньйонів від їх зберігання за температури 1^оС і 108,5134,8 тис. грн. за температури 7,5^оС, отриманий під час експериментальних досліджень, підтверджено у виробничих умовах, що становив 1,53,3 грн. на кг. Упровадження запропонованого способу зберігання на підприємствах агропромислового грибівництва і торгівлі Донецької області забезпечує додатковий прибуток у 253 тис. грн. на 160 т грибів (ТОВ «Укрміцелій» - 224,5 тис. грн., ТОВ «Маркомпрод» - 25 тис. грн., ЧП «Аксенова» - 3,5 тис. грн.).

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Дятлов В. В. Ценность белоксодержащих экопродуктов растительного про исхождения / В. В. Дятлов, Н. А. Попова // Проблемы экологии : общегосударственный научнотехнический журнал : Донецкий национальный технический университет. - 2007. - № 12. - С. 5764.

Особистий внесок здобувача: проведення дослідження маловивчених компонентів хімічного складу, що визначають екологічну чистоту шампіньйонів, їхню зміну при зберіганні.

2. Дятлов В. В. Зміна фракційного складу білкових речовин під час зберігання шампіньйонів / В. В. Дятлов, Н. О. Попова // Вісник Донецького національного університету економіки і торгівлі, сер. «Технічні науки». - 2008. - № 1 (37). - С. 8589.

Особистий внесок здобувача: аналіз експериментальних досліджень фракційного складу білкових речовин та активності ферментів.

3. Дятлов В. В. Стандартизація якості свіжих шампіньйонів / В. В. Дятлов, Н. О. Попова // Обладнання та технології харчових виробництв : зб. наук. праць Донецького національного університету економіки і торгівлі. - Донецьк, 2008. - Вип. 18. - С. 3036.

Особистий внесок здобувача: отримання результатів зі зміни фізичних і органолептичних показників якості шампіньйонів при зберіганні, обґрунтування їх взаємозв'язку, розробка бальної шкали оцінки якості грибів.

4. Дятлов В. В. Хімічний склад шампіньйонів різного морфологічного стану / В. В. Дятлов, Н. О. Попова // Прогресивні технології харчових виробництв, ресторанного господарства і торгівлі : зб. наук. праць Харківського державного університету технологій та організації харчування. - Харків, 2008. - с. 441446.

Особистий внесок здобувача: проведення експериментальних досліджень хімічного складу шампіньйонів, обґрунтування впливу морфологічного стану на їхню збереженість.

5. Попова Н. О. Зміна білкових речовин шампіньйонів за зберігання в умовах зміненого газового середовища / Н. О. Попова // Обладнання та технології харчових виробництв : зб. наук. праць Донецького національного університету економіки і торгівлі. - Донецьк, 2008. - Вип. 19. - С. 208209.

6. Дятлов В. В. Инновационные технологии хранения свежей растительной продукции / В. В. Дятлов, И. И. Медведкова, Н. А. Попова // Наукові праці Одеської національної академії харчових технологій, сер. «Технічні науки» : матеріали IV Міжнар. наук.практ. конф. «Харчові технології 2008» - Одеса, 2008. - Вип. 34, т. 2. - С. 7275.

Особистий внесок здобувача: отримання результатів збереження свіжих шампіньйонів у модифікованому газовому середовищі, обґрунтування термінів зберігання та виходу товарної продукції.

7. Попова Н. О. Печериці : проблеми збереження, шляхи їх розв'язання / Н. О. Попова // Харчова і переробна промисловість. - 2008. - № 12. - С. 2123.

8. Дятлов В. Закономірності перебігу біохімічних процесів у свіжих плодах, овочах і грибах під час зберігання / В. Дятлов, І. Медведкова, Н. Попова // Товари і ринки : міжнародний науковопрактичний журнал : Київський національний торговельноекономічний університет. - К., 2009. - № 1. - С. 7785.

Особистий внесок здобувача: проведення досліджень щодо зміни біохімічних показників якості свіжих шампіньйонів при зберіганні в модифікованому газовому середовищі.

9. Пат. 40410 Україна, МПК (2009), А01F 25/00. Спосіб зберігання свіжих культивованих грибів / В. В. Дятлов, Н. О. Попова, В. І. Денисенко, І. І. Медведкова; заявник та патентовласник : Донецький національний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського. - № 2002064714; заявл. 14.10.08; опубл. 10.04.09, Бюл. № 7.

Особистий внесок здобувача: проведення патентного пошуку, систематизація результатів дослідження, підготовка заявки на корисну модель.

10. Дятлов В. В. Ринок плодів, овочів і грибів / В. В. Дятлов, Н. О. Попова // Інфраструктура товарного ринку : продовольчі товари : підручник / за ред. О.О. Шубіна. - К: Знання, 2009. - Розд. 2. - С. 359390.

Особистий внесок здобувача: дослідження та аналіз ринку культивованих грибів.

11. Дятлов В. В. Экологически чистые продукты питания / В. В. Дятлов, Н. А. Попова // Промышленное грибоводство : материалы симпозиума (Донецк, 2325 ноября 2007 г.). - Донецк: ДонНТУ и ООО «Укршампиньон», 2007. - С. 3940.

Особистий внесок здобувача: обґрунтування доцільності використання пакувань, що сприяють створенню модифікованого газового середовища при зберіганні в них шампіньйонів.

12. Дятлов В. В. Рынок грибов Украины: состояние и проблемы развития / В. В. Дятлов, Н. А. Попова // Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг : материалы IV Междунар. науч.практ. конф. (Орел, 45 декабря 2007 г.). - Орел: ОрелГТУ, 2007. - С. 249252.

Особистий внесок здобувача: узагальнення даних щодо стану й структури виробництва та споживання грибів в Україні, обґрунтування проблеми збереженості культивованих шампіньйонів.

13. Дятлов В. В. Экологически чистые растительные продукты в питании населения / В. В. Дятлов, И. И. Медведкова, Н. А. Попова // Управление торговлей: теория, практика, инновации: материалы Междунар. науч.практ. конф., посвященной 95летию Российского университета кооперации (Москва, 2728 марта 2008 г.). - М. : РосУК, 2008. - С. 185187.

Особистий внесок здобувача: обґрунтування збереженості за низької позитивної температури біологічної цінності шампіньйонів за вмістом білків, у тому числі специфічних.

14. Дятлов В. Экологически чистые продукты питания / В. Дятлов, Н. Попова // Тези доп. Міжнар. наук.практ. конф. з питань соціального захисту громадян, які постраждали внаслідок Чорнобильської катастрофи (м. Київ, 2425 квітня 2008 р.). - К. : Соцінформ, 2008. - С. 5051.

Особистий внесок здобувача: проведення експериментальних досліджень фракційного складу імуноглобулінів.

15. Дятлов В. В. Изменение белковых веществ шампиньонов при хранении в условиях модифицированной газовой среды / В. В. Дятлов, Н. А. Попова // Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России : материалы Междунар. науч.практ. интернетконф. (Орел, 15 мая - 15 июня 2008 г.). - Орел : ОрелГТУ, 2008. - С. 6769.

Особистий внесок здобувача: проведення експериментальних досліджень зміни вмісту водорозчинних білків шампіньйонів при їх зберіганні в модифікованому газовому середовищі.

16. Дятлов В. В. Антиканцерогенные свойства шампиньонов / В. В. Дятлов, Н. А. Попова // Радиопротекторы, эффективные при действии хронического облучения в малых дозах : материалы междунар. конф. (Николаев, 1620 июня 2008 г.). - Николаев : НГГУ им. Петра Могилы, 2008. - С. 5152.

Особистий внесок здобувача: обґрунтування метаболізму нітрозоамінів ферментною системою.

17. Дятлов В. В. Экологически чистая технология хранения плодоовощной продукции и грибов / В. В. Дятлов, И. И. Медведкова, Н. А. Попова // Біотехнологія. Наука. Освіта. Практика : матеріали IV Міжнар. наук.практ. конф. (Дніпропетровськ, 1113 листопада 2008 р.). - Дніпропетровськ : УДХТУ. - 2008. - С. 185187.

Особистий внесок здобувача: розробка технології зберігання шампіньйонів в умовах модифікованого газового середовища.

18. Дятлов В. В. Перспективы использования культивируемых грибов как пищевых добавок / В. В. Дятлов, И. И. Медведкова, Н. А. Попова // Харчові добавки. Харчування здорової та хворої людини : матеріали Міжнар. наук.практ. конф. (Донецьк, 1213 березня 2009 г.). - Донецьк : ДонНУЕТ. - 2009. - С. 5253.

Особистий внесок здобувача: дослідження хімічного складу шампіньйонів, обґрунтування їхньої харчової цінності.

19. Дятлов В. В. Загальні закономірності змін біохімічних процесів у свіжих плодах, овочах і грибах при зберіганні / В. В. Дятлов, І. І. Медведкова, Н. О. Попова // Товарознавство і торгівельне підприємництво : фахова професіоналізація, дослідження, інновації : матеріали Міжнар. наук.практ. конф. (Київ, 1516 квітня 2009 р.). - К.: КНТЕУ. - 2009. - С. 177179.

Особистий внесок здобувача: встановлення тенденцій біохімічних процесів у свіжих грибах при зберіганні на основі досліджень зміни біохімічних показників.

АНОТАЦІЯ

Попова Н.О. Якість свіжих шампіньйонів при зберіганні у модифікованому газовому середовищі. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.15 - товарознавство. - Донецький національний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського Міністерства освіти і науки України, м. Донецьк, 2009 р.

Роботу присвячено науковоекспериментальному обґрунтуванню збереженості свіжих культивованих шампіньйонів білої раси в модифікованому газовому середовищі, що дозволяє знизити втрати їхньої маси, підвищити вихід товарної продукції та подовжити термін зберігання за різних температурних режимів.

Досліджено чинники і механізм збереженості свіжих шампіньйонів в умовах модифікованого газового середовища. Обґрунтовано вибір упаковки для зберігання шампіньйонів, встановлено оптимальний газовий склад в ній. Доведено, що за рахунок дихання та під впливом сформованого модифікованого газового середовища у внутрішньотканинному газовому складі шампіньйонів збільшується вміст вуглекислого газу і знижується парціальний тиск кисню, що обумовлює меншу активність протікання біохімічних процесів.

Проведено товарознавчу оцінку якості свіжих культивованих шампіньйонів при зберіганні, досліджено зміну основних і специфічних компонентів їхньої харчової цінності, встановлено терміни зберігання.

Ключові слова: культивовані шампіньйони, зберігання, модифіковане газове середовище, чинники, механізм, внутрішньотканинний газовий склад, інтенсивність дихання, біохімічні процеси, товарознавча оцінка, якість.

АННОТАЦИЯ

Попова Н.О. Качество свежих шампиньонов при хранении в модифицированной газовой среде. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05. 18. 15 - товароведение. - Донецкий национальный университет экономики и торговли имени Михаила ТуганБарановского Министерства образования и науки Украины, г. Донецк, 2009 г.

Работа посвящена научноэкспериментальному обоснованию сохраняемости свежих культивируемых шампиньонов в модифицированной газовой среде, позволяющей снизить потери их массы, повысить выход товарной продукции и продлить сроки хранения в разных температурных режимах.

Исследованы факторы и механизм сохраняемости свежих шампиньонов в модифицированной газовой среде, которая создается в упаковке за счет естественного процесса - дыхания. В грибах в результате воздействия этих внешних факторов формируется модифицированный внутритканевой газовый состав с пониженным парциальным давлением кислорода, за счет ограничения его поступления, и повышенным содержанием углекислого газа, накапливающегося в тканях.

Обоснован выбор упаковки для хранения шампиньонов, установлен оптимальный газовый состав в ней, обеспечивающий наибольшее снижение интенсивности их дыхания, а следовательно, скорости протекания биохимических процессов.

Выявлены общие закономерности биохимических процессов в шампиньонах при хранении в МГС, заключающиеся в меньшей интенсивности их дыхания и ферментативний активности, скорости вовлечения энергообеспечивающих веществ, ионов макро и микроэлементов, изменения содержания азотистых и, прежде всего, белковых веществ.

Показано, что при хранении шампиньонов в МГС перераспределение фракционного состава белков как между соотношением «альбуминыглобулины», так и внутри фракции глобулинов происходит в меньшей степени при большем содержании водорастворимых белков, при этом количественное соотношение фракций обусловлено биологическими особенностями штаммов.

Содержание специфических белков, определяемых по методу иммуноглобулинов, изменяется волнообразно при наличии общей тенденции снижения к концу хранения, но в МГС она проявляется в более поздние сроки.

Установлены математические зависимости изменений интенсивности дыхания и содержания О₂ и СО₂ в МГС и внутритканевом газовом составе, белковых и энергообеспечивающих веществ шампиньонов при хранении, между ними выявлена тесная взаимосвязь.

Проведена товароведная оценка качества свежих культивируемых шампиньонов при хранении, исследовано изменение основных и специфических компонентов их пищевой ценности, установлены сроки хранения.

Показано, что при хранении шампиньонов в МГС убыль их массы меньше, органолептические показатели лучше, выход стандартной продукции выше. Хранятся шампиньоны в МГС дольше в 1,63 раза. Из исследуемых шампиньонов лучшей сохраняемостью характеризуется штамм А15.

Разработана и утверждена «Технологическая инструкция по хранению свежих культивированных шампиньонов в модифицированной газовой среде» к ТУ У 61.90797 «Гриби шампіньйони свіжі». Внедрение способа хранения по разработанной нормативной документации на предприятиях агропромышленного грибоводства и торговли обеспечивает дополнительную прибыль, составляющую 253 тыс. грн. на 160 т грибов.

Ключевые слова: культивируемые шампиньоны, хранение, модифицированная газовая среда, факторы, механизм, внутритканевый газовый состав, интенсивность дыхания, биохимические процессы, товароведная оценка, качество.

АNNOTATION

Popova N.O. The quality of fresh champignons by storage in modified gas environment. - Manuscript.

The dissertation is subjected for the granting of a scientific degree of p.h.d. in technical sciences, specialty 05.18.15 - Commodity Research of Foodstuffs - Donetsk National University of Economics and Trade named after Mikhail TuganBaranovsky of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Donetsk, 2009.

This work is devoted to scientific and experimental basing of the storage of fresh cultivated champignons of white race in modified gas environment that allows to reduce loss of their mass, to raise the way out of goods` products and prolong the term of storage by different thermal ways.

Factors and mechanism of storage of fresh champignons in conditions of modified gas environment are researched. Choice of packing for storage of champingnons are predicated, optimal gas structure in it are determined. Due to breathing and under the influence of formed modified gas environment in interstitial gas structure of champignons, the quantity of carbonic acid grows and oxygen comes down, which leads to less activity of biochemical processes.

Goods estimation of quality of fresh cultivated champignons in storage was carried out and the change of main and specific components of their food quality was investigated and the terms of storage were determined.

Key words: cultivated champignons, storage, modified gas environment, factors, mechanism, interstitial gas structure, intensity of breathing, biochemical processes, goods estimation, quality.

Размещено на Allbest.ru