Автореферат: Экологическое обоснование применения дальневосточного растительного сырья для создания натуральных функциональных соков

Глава 3. ПРОБЛЕМА КАЧЕСТВА И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ИМПОРТНОЙ ПЛОДОВОЙ ПРОДУКЦИИ

В работе использован системный подход к решению проблем качества и экологической безопасности плодовой продукции.

В ходе исследований плодово-ягодной продукции, представленной в регионе, был сделан выбор в пользу импортных зимних яблок как основы для получения соков. Проанализированы результаты исследований помологических особенностей плодов, изучен физико-химический состав и показатели экологической безопасности, прослежена динамика изменения качества плодов в процессе хранения.

Установлено, что функциональная активность яблок определена гармоничным сочетанием сахаров и органических кислот (8,3-15,3% и 0,3-0,9% соответственно), достаточно высоким содержанием дубильных и красящих веществ (до 0,1%), пектинов (1,2-1,9%), способных выводить из организма человека радиоактивные элементы, тяжелые металлы и токсины (табл. 1).

Таблица 1 Химический состав импортных зимних яблок

Яблоки являются важнейшим источником минеральных веществ (до 2%), которые входят в состав многих ферментов, гормонов и витаминов. Однако они бедны йодом (0,02-0,05 мкг/кг), необходимым для образования гормонов щитовидной железы, фтором (0,03-0,08 мкг/кг), который играет важную роль в костеобразовании, нормализации фосфорно-кальциевого обмена, селеном (0,007-0,015 мкг/кг), который оказывает влияние на состояние сердечно-сосудистой системы, защищает клетки от развития онкологических заболеваний, предотвращает разрушение и некроз печени, выводя из организма тяжелые металлы. Поэтому нами ставилась задача восполнения этих элементов в процессе производства яблочных соков.

Исследование качества яблок в хранении проводили в период с октября 2006 г. по апрель 2007 г. при температуре +5⁰С и относительной влажности воздуха 905%. Из физиологических повреждений яблок, возникших в результате хранения, следует отметить легкое потемнение мякоти на плодах сорта Ренет Симиренко. В части яблок сорта Ранет было отмечено отмирание участков мякоти плода в местах нажимов. Значительная часть яблок сорта Банановое имела увядание. Для этих сортов был установлен срок хранения не более 4 месяцев.

Формирование вкусовых качеств и дозревание всех сортов яблок протекало благоприятно. Плоды приобрели золотистый цвет мякоти, улучшился вкус, более ярким стал цвет кожицы. Однако к концу хранения было установлено, что плоды сорта Ранет непригодны для реализации в свежем виде.

Анализ химического состава яблок показал, что к концу хранения увеличивается потеря кислот от 0,2% (Фуше) до 0,6% (Зимние), повышается содержание сахаров (до 12,9% в сорте Банановое), общее количество пектиновых веществ меняется незначительно (1,1% в сорте Зимнее). Потери сухих веществ варьировали от 2,6% (Сакура) и 5,1% (Ранет). В целом, яблоки всех сортов оказались лежкими, кроме сорта Ранет.

Результаты анализов по показателям безопасности показали, что количество тяжелых металлов в яблоках не превышает предельно допустимых концентраций: кадмия накапливается до 0,014 мг/кг (Фуше); свинца - до 0,16 мг/кг (Зимнее). Концентрация ртути и мышьяка ниже пределов их обнаружения - до 0,015 мг/кг (Зимнее) и до 0,04 мг/кг (Сакура) соответственно (табл. 2).

Таблица 2 Показатели безопасности импортных зимних яблок

Данные радиометрических измерений удельной активности цезия-137 и стронция-90 также значительно ниже предельно допустимых концентраций и не превышают фоновых значений.

По степени накопления нитратного азота все сорта яблок соответствуют требованиям, утвержденным Минздравом (для яблок 60 мг/кг) - от 9,8 (Фуше) до 17,2 мг/кг (Зимнее) - и не представляют угрозы для накопления нитратов в организме человека.

В сельскохозяйственных продуктах СанПиН контролируются пестициды гексахлорциклогексан (б,в,г-изомеры), дихлортрифенилтрихлорэтан (ДДТ) и его метаболиты ввиду длительной устойчивости их в среде обитания; их уровни не должны превышать 0,05 мг/кг и 0,1 мг/кг соответственно. Установлено, что в исследованных яблоках опасных пестицидов не обнаружено.

Комплексное исследование позволило получить объективную информацию о качестве импортных зимних яблок. Установлено, что яблоки соответствуют российским требованиям качества и гигиенической безопасности и могут использоваться в качестве сырья для производства экологически чистых натуральных соков.

Качество сока зависит от степени зрелости яблок. Однако из плодов в стадии физиологической зрелости соки изготавливают редко из-за плохой сохраняемости яблок. Поэтому данные о качестве и безопасности соков из плодов разной стадии зрелости и разных сроков хранения представляют определенный научный интерес.

Нами проводился сравнительный анализ качества натуральных соков, полученных из смеси импортных яблок сортов Зимние, Сакура, Банановое и Ренет Симиренко в стадии физиологической зрелости и через каждые 3-4 недели хранения.

По органолептическим показателям соки без мякоти из яблок физиологической зрелости оценили в 3,9 балла, а из тех же плодов через 60 суток - 4,6 балла. Соки имели натуральный вкус и аромат, однородный насыщенный цвет. Такая же зависимость вкуса от исходной зрелости яблок наблюдается и у соков с мякотью, его оценили в 4 балла, а после 60 суток хранения - в 4,8 балла. Установлено, что хороший сок получается лишь после хранения плодов в течение 60 суток, так как ярко выраженный вкус и аромат развивается лишь при некотором перезревании яблок, поэтому плоды целесообразно выдерживать до полного их созревания. С увеличением срока хранения плодов (до 80 суток) соки приобрели более насыщенный цвет, гармоничный кисло-сладкий вкус, приятный аромат. Однако была обнаружена легкая опалесценция соков без мякоти и небольшой осадок на дне тары. Такие соки оценили на 0,5-0,7 балла ниже.

При длительном хранении плоды перезревают, что обуславливается различной интенсивностью протекания в них ферментативных реакций, поэтому соки из яблок разных сроков хранения не одинаковы по качеству (табл. 3).

Таблица 3 Химический состав соков, приготовленных из яблок разных сроков хранения

Установлено, что соки с хорошей органолептической оценкой характеризовались высоким содержанием сухих веществ, показатели которых при хранении плодов в течение 60 суток увеличились на 1,1% и при дальнейшем хранении не изменились.

Другие показатели колебались в небольших пределах. Так, к 60 суткам хранения плодов общее количество углеводов в соках достигло 12,7-16,6%; отмечено повышение количества аскорбиновой кислоты на 0,4% к 80 суткам хранения. Закономерно увеличилось и количество органических кислот, придающих сокам приятный кисловатый вкус, однако, к 80 суткам хранения плодов этот показатель снижается на 0,3%. Синергическим действием по отношению к аскорбиновой кислоте обладают полифенольные вещества, накоплению которых также способствует процесс хранения плодов. С увеличением срока хранения содержание полифенолов повышается на 1,2%, что придает сокам более выраженный аромат.

Хранение яблок способствует медленному гидролизу пектиновых веществ, что является важным фактором для переработки плодов на соки. В этом отношении наибольшую ценность представляют соки с мякотью, в которых сохраняется до 1,7% пектина, с увеличением срока хранения плодов этот показатель уменьшается незначительно.

В ходе эксперимента исследованы основные показатели экологической безопасности соков (табл. 4).

Таблица 4 Содержание токсичных элементов в соках, приготовленных из яблок разных сроков хранения

Установлено, что фактическое содержание ксенобиотиков гораздо ниже предельно допустимых уровней, определенных Техническим регламентом. Так, не обнаружено значительного перехода токсичных элементов из сырья в готовую продукцию: свинца зафиксировано 0,02 мг/кг, меди - 0,015 мг/кг, цинка 0,032 мг/кг, что на 53% ниже, чем в исходном сырье. Это важно, так как известно о способности меди увеличивать концентрацию железа в плазме крови, а цинка - тормозить всасывание железа в желудочно-кишечном тракте. Обнаруженные микроколичества ртути и мышьяка также ниже допустимых уровней.