Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биохимические особенности коллоидов томатов в связи с совершенствованием технологии концентрированных томатопродуктов

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Биохимические особенности коллоидов томатов в связи с совершенствованием технологии концентрированных томатопродуктов"

р г Б ОА

На правах рукописи,

О И!.':

О ? I Г'-.]

- 1>

ТЛЕУЖ САНЬЯГ МЭССОВНА

БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КОЛЛОИДОВ ТОМАТОВ В СВЯЗИ С СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ТОМАТОНРОДУКТОВ

03.00.04 - Биохимия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар - 1995

Работа выполнена в Кубанском государственном технологическом университете

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Ю. Г. Скорикова

Научный консультант: кандидат технических наук,

доцент Т. а Пруднйкова

Официальные оппонента- доктор биохимических наук

Проскуряков М. Т. доктор технических наук Донченко Л. В.

Ведушя организация: Консервный комбинат "Крымский"

Защита состоится " " -май 1995 р. в на заседании диссертационного совета К 063.40.03 при Кубанском технологическом университете по адресу: 350072, г.Краснодар, ул. Московская,2, КубГТУ корпус А, конференц-ззл

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, ваверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 350072,г. Краснодар, ул. Мэсковская,2, КубГТУ. Ученому секретарю.

Автореферат разослан " 2& " апреля 1995 года

Ученый секретарь диссертационного

совета, к..т.н., доцент ¡¿/¿¿¿СА.Д.Минакова

1. ОБЩАЯ ХАРАКХЕРИСТКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одной из важных задач, стоящих перед консервной промышленностью, является повышение качества томатной пасты из новых сортов томатов, предназначенных для механизированной уборки, и сокращение отходов и потерь при их переработке.

Томатная пульпа из томатов механизированного сбора отличается повышенной вязкостью, что затрудняет ее дальнейшую переработку, т. к. ухудшается конвекция, а, следовательно, и теплообмен, увеличивается нагарообразование и цикл уваривания, увеличиваются энергозатраты, снижается производительность оборудования и качество готовой продукции.

Вопросу нормализации консистенции пульпы поступающей на концентрирование посеяшэно много работ, при этом дестабилизации коллоидной системы, ответственной за вязкость пульпы, не уделялось долд-ного внимания. Все это свидетельствует о необходимости совершенствования технологии переработки томатов, с учетом свойств коллоидов.

Цель и задачи исследований.

Цель работы - биохимическое обоснование совершенствования технологии переработки томатов на основе оптимизации режимов первичной обработки, с учетом свойств коллоидов (пектинов и белков).

Задачи исследования:

1. Дать сравнительную биохимическую характеристику районированных и перспективных сортов томатов ручного и механизированного сбора.

2. Изучить коллоидные вещества томатов ручного и мехинизировано-го сбора и их изменения при созревании, хранении. Разработать объективный показатель зрелости томатов.

3. Исследовать изменения активности пектолитических ферментов в

процессе созревания и хранения томатов.

4. Исследовать изменение качества томатов ручного и механизированного сбора на первичных процессах переработки по основным химико-технологическим параметрам и во взаимосвязи с коллоидами.

5. Выявить возможность снижения потерь при первичной переработке томатов механизированного сбора.

6. Провести мероприятия по регулированию вязкости томатной пульпы и на основании изучения действия эндоферментов определить влияние экзоферментов на качество томатной пульпы.

7. Разработать оптимальный технологический режим ферментации дробленых и грубопротертых томатов с учетом изменения коллоидов и качества тоштопродуктов.

8. Дать сравнительную характеристику скорости уваривания ферментированной и неферыентированной томатной пульпы.

9. Провести производственные испытания способа ферментативной обработки томатов.

10. Разработать НТД на способ ферментативной обработки томатов.

Научная новизна:

- дана биохимическая характеристика новых сортов томатов разной зрелости по содержанию пектиновых и авотистых веществ, по изменению активности пектолитических ферментов, по аминокислотному составу, а так те по основным химико-технологическим показателям;

- исследована динамика пектинов.' белкоЕ и активности пектолитических ферментов при краткосрочном хранении томатов:

- определено влияние режимов технологической обработки томатов (в производстве томатного сока и пасты) на коллоиды и другие химико-технологические показатели, обусловливающие консистенцию;

- теоретически обоснована и экспериментально доказана целесообразность ферментативной обработки дробленых или грубопротер-

тых томатов в стационарных емкостях (на ППП или на консервном заводе) и в процессе транспортировки (с ШШ на консервный завод).

Практическая ценность:

- разработан объективный показатель зрелости томатов:

- определен оптимальный режим ферментативной обработки;

- проведена производственная проверка способа ферментативной обработки дробленых томатов в процессе транспортировки;

- разработаны рекомендации для производственного испытания способа ферментативной обработки томатов, изменение к действующей технологической инструкции по производству концентрированных томатных продуктов и томатного сока и изменение к действующему ГОСТ 1725-35 на томаты свежие.

Экономический эффэкт обусловлен уменьшением количества отходов. увеличением скорости уваривания томатной массы, следовательно,, уменьшением энергозатрат.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались: на ежегодных научных конференциях Кубанского государственного технологического университета (Краснодар, 1986-1991г.); на совместных заседаниях кафедры биохимии и технологии консервирования Кубанского государственного технологического университета (1989-93гг.); на заседаниях Краснодарского Всесоюзного (Российского) биохимического общества АН СССР (май, 1990г.); на заседании научно* технического совета консервного комбината "Адыгейский" (1992г); на научном совещании "Биохимия хранения картофеля, овощей и плодов" в институте биохимии им. А.Е Баха АН СССР (МоскЕа, май, 1988 г.); на I Всероссийском научно-техническом семинаре-совещании о международным участием "Научные и практические пути решения проблемы производства пектина" (Краснодар, октябрь, 1993г.): на международной научной конференции "Прогрессивные технологии и техника в пицэвой промышленности" (Краснодар, сентябрь, 1994 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, псдана 1 заявка на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи разделов ( аналитический обеор, цель и задачи исследования, постановка опытов и методика исследований, экспериментальная часть, выводов, рекомендаций, списка литературы, Еключащего 186 источников. е том числе 31 иностранных, приложений.

Общий объем работы составляет 240 страниц, содержит 22 таблицы. 40 рисунков, 25 приложений.

г. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Объекты и методы исследования.

Объектом исследований служили 17 районированных и перспективных сортов томатов, выращенных на Крымской опытно-селекционной. Краснодарской овоще-картофельной станциях и поступавших на переработку на консервные заводы "Крымский" и "Адыгейский".

Исследовали сорта томатов ручного сбора-Зарница, Волгоградский 5/95, Титан,Белый налив, Белоснежка и механизированного сбора-Ракета, Олимпиец, Кросс 525, Нолджей, Пэтомак, Факел, Салкгг. Новинка Кубани, НоЕинка Приднестровья. Венета, Риназ.

Схема исследований представлена на рис. 1.

Эксперименты проводились на консервных заводах "Крымский" (ККК) и "Адыгейский" (АКК) и на пунктах первичной переработки (ППГО. находящихся е их сырьевых зонах. Сортовые томаты для изучения биохимических показателей при соереЕании отбирались на селекци-

СХЕМА ИССЛЕДОВАНИЯ ТОМАТОВ

(Биохимические ¡показатели

Химико-технологические| показатели !

Пектиновые вещества СП, ПЛ. ДВ)

Сбор плодов-

целение зектина и киучение его свойств

Исследование процесса созревания разных сортов томатов С зел.. бур., краен. техн.. краен. (Ьизиод.)

Общий азот

Белковый азот

Белковые фракции

Аминокислоты

Подигалактуронааа|

Пектинзстераза

Доставка (в яшиках, в контейнерах, в большегрузных емкостях с водой и без воды)

Хран1ние (в условиях сырьевой площадки до 72 часов в воде и без воды)

Дробление

ферментация

Общая микро-обсемененность

хранение Транспортировка

Грубое протирание Подог ^р ев Про т,и^р а н и е

(на томат-пасту) (на томатный сок)

стерилизация т|>и

концентрирование

ф"а*с" о в к а

гомогенизация

Товарный сорт

Сухие вещества общие (высушиванием - СВобш.)

Сухие вещества растворимые (СВраетв.)

рН

Вязкость

Твердая <£аза 1Ш-

Неиспользуемые . отходы (НО)

Скорость уваривания

Рекомендации промышленности

Изменение ВГД J

Рис. 1

онной станции ВИР (г. Крымск) и Картофеле-овошной селекционной станции (пос. Белозерный, г.Краснодар). Исследовались томаты зеленой, бурой, красной технической и красной физиологической степеней зрелости. Анализы проводились в лабораториях KRK. АКК и КубГТУ.

Сбор томатов осуществлялся ручным и механизированным способом. Доставка томатов проводилась в ящиках (ручной сбор), в контейнерах, в большегрузных емкостях (гондолах, лодочках) с водой или бег воды (механизированный сбор).

Хранение проводили в условиях сырьевой плопвдки в ящиках, контейнерах или в ваннах с водой или без воды. При хранении в ваннах с водой осуществляли смену воды каждые 4, 8, 12 часов. Проведены опыты по хранению томатов в охлажденной до 10°С воде. .Хранение плодов и пульпы проводили 0-72 часа. Контроль качества осуществлялся каждые 2-4 часа. В лабораторных условиях плоды и пульпу хранили в охлажденном виде, после термической и ферментативной обработок.

Первичная обработка томатов была организована на консервном заводе или на ППП томатов, расположенных в зоне ККК (Киевский, Варе-никовский ) и АКК (Вово-Вэличковский, Пластуновский ).

Ферментативная обработка заключалась во введении в дробленую или грубопротертую томатную массу раствора пектолитического ферментного препарата (ферментный препарат Пектофоетидин ПШх, соответствующий требованиям ТУ 64-13-04-87). Концентрация ферментного препарата составляла - 0.01 - 0,1 % к общей массе, продолжительность обработки - 0,5-4 часа. Динамика качества ферментированных то-иатов оценивалась в процессе последующего хранения е течение 12 часов. Проверено влияние транспортировки на процесс ферментации томатов. Оптимизация ферментативной обработки проведена с помощью трехфакторных экспериментов по плану Бокса-Хантера.

Сценка качества томатов, томатных полуфабрикатов и томатопро-

дуктов в лабораторных и производственных условиях проводилась по комплексу показателей (биохимических и химико-технологических ). Оценивали: рН - потеициометрически. вязкость по Еискозиметру ВПН-2. общий азот методом Къельдаля и белковый азот - по Еарнштеййу, количество белковых фракций по методикам лабораторий.ВИР, аминокислотный состав - на аминокислотном анализаторе КЛА-Зб (Япония), массовую долю пектиновых веществ - карбазольным методом (колориметрическим). По методике Арасимович и др. вели определение молекулярной массы пектиновых веществ, содержания ацетильных, метоксильных, свободных карбоксильных групп. Активность пектолитических ферментов определяли методами: вискозиметрическим (эндополигалактурсназы -ПГ) и потенциометрическим (пектинэстеразы - 113). Стандартными методами определяли: товарный сорт томатов, массовую долю сухих веществ (ОБ), твердой фазы (ТФ) и неиспользуемых отходов (НО). органолептику;

Производственные испытания способа ферментативной обработки дробленых или грубопротертых томатов осуществляли на АКК и при транспортировке с Пластушвского 1ШП на АКК.

^тематическую обработку результатов исследований осуществляли на ЭВМ "г&ра-бО" (Польша) по программам разработанным на кафедре технологии консервирования КГТУ.

2. 2. 'Особенности коллоидных веществ томатов ручного и механизированного сбора при согревании.

Результаты исследования процесса согревания томатов ручного и механизированного сбора представлены на рис. 2.

Контрольным показателем качества сырья ягляется массовая доля СЕ Динамика СВ при созревании томатов ручного и механизированного сбора сходна. Минимальное содержание СВ отмечено в плодах бурой стадии зрелости у всех сортов томатов. На основании проведенных исследований каш предложено использовать показатель Д СВ. по раз-

ности между общим содержанием сухих веществ. определенных методом высушвания и раствори;,аде суш?, веществ по рефрактометру, для объективной оценки степени зрелости плодов томатов.

Динамика пектиновых веществ томатов ручного и механизированного сбора существенно отличается. Отмечено существенное различие в количестве пектиновых вешеств. Е томатах механизированного сбора содержание пектиновых веществ на 67 X вше. (рис. 2,А).

Для получения более точной характеристики пектина томатов нами исследованы физико-химические свойства пектшювш: веществ. Для этого образцы пектина выделяли из томатоЕ разных степеней зрелости.

Установлено существенное различие ыэвду пектинами томатов ручного и механизированного сбора по динамике свободных, ■ зтерифициро-пшшых и ыегоксилированньк карбоксильных, групп и степени зтерифика-шш в процессе созревания. Молекулярная масса пектина томатов, механизированного сбора - 13000, пектина томатов ручного сбора - 9000. Е красных плодах томатов ручного сбора степень зтерификации пектина - 22,9 %. а в томатах механизированного сбора в два раза больсэ -46,6 % (в пересчете на пектин), {рис. 2,Б).

Учитывая, что белки тагае относятся к коллоидам проведен качественный и количественный анализ азотистых веществ томатов.

По нашим данным томаты ручного и механизированного сбора не отличается по качественному составу, отмечено различие по количеству азотистых веществ и их динамике в процессе созревания томатов.

Динамика общего содержания азота и белка в процессе созревания сходна у томатов ручного и механизированного сбора (рис.2,В). Однако по количественному содержанию белков плоды различаются: е красных плодах томатов механизированного сбора белкового азота в среднем больше на 52.4%, чем в томатах ручного сбора. Повышенное содержание белка в томатах механизированного сбора является, на наш взгляд, их сортовым привнакоы.

а •о о ь

о Я

я

о л «1 й

со

О Я «<

£ ■ 2

СП Я О

0 Л (Я -3 X ж ее

я я

ьн - О

ся

1 р о В со

я т £ СО

о ~ сл о а

р Я ..

Ы ГО |

о я |

* =1

Ж

Г\Э - <<

Степень эреркфикации, % Массовая доля пектина, #СВ

55 ^ ^ §

он 45

о ?

N

ш »

го ■

- %

Масоовая доля белкаДСВ Общий азот, %СВ Ьэ ^ & й

т

я о

. я

СО о я

I -3 я

т я

Ь О О м

<Э\

я я с

^ сО ^ ПЛ

5 г* Е'с я м

Активность ПЭ,£сл.§5 Активность ПГ. % Массовая доля СВ.5 ., _ г снижения вязкости

Л Л _ 1\3 и> -о*

л а о « о С5 ^

г*—г—тте—г*- • ) V 1

/ \ / \ / \ зе V 1 х 14 \ \

у

г*------ *

Исследованы фракции белков: альбумины, глобулины, пролаыины и глтелины (рис 2.Г). Судя по полученным данным глюгелины самая большая фракция белков, они составляют почти 40% от общего содержания белка в томатах. Кроме того, глютелины - единственная фракция по которой наблюдается существенное различие между сортами томатов. Повышенное содержание глютелинов отмечено на протяжении всего процесса согревания томатов механизированного сбора. В исследуемых сортах томатов ручного и механизированого сбора определен аминокислотный состав. Максимальное различие стыечено по содержанию аспарагиновой кислоты.

Таким образом, в результате исследования процесса созревания получены данные позволяющие дать сравнительную биохимическую характеристику томатов ручного и механизированного сбора

2. 3. Изменение качества при хранении в свежем виде плодов томатов и пульпы.

Томаты достигшие технической зрелости после уборки доставляются на консервный завод или ППП для переработки.

.Хранение плодов и пульпы - первый технологический процесс осуществляемый на консервном заводе. Условия и сроки хранения во многом опредляют качество готового продукта.

В результате исследований определены предельные сроки и условия хранения томатов разных кондиций, которые внесены в разработанное изменение к действующей технологической инструкции: ручного сбора на воздухе в ящиках при высоте слоя до 0,3 м - 18 часов;' механизированного сбора на воздухе в ящиках и контейнерах при Еысоте слоя до 0,8 м - 24 часа; механизированного сбора в ваннах с неохлажденной водой при высоте слоя до 0,5 м - не более 8 часов; навалом в воде или без нее - не более 12 часов. Более длительное хране-

яие плодов возможно только в охлажденной воде.

Пинамика сухих веществ при хранении томатов ручного и механизированного сбора сходная Срис^Д). В течение 1-х суток хранения наблюдается увеличение содержания СВ у томатов механизированного сбора на 6%, а у томатов ручного сбора на ИХ, что объясняется дозреванием томатов в 1-е сутки хранения. Судя по данным, увеличение содержания СВ в 1-е сутки хранения достигло почти 10% у томатов сорта Ракета, а у томатов сортов Олимпиец, Нросс и Пзтомак несколько меньше (8-9%). Однако, дальнейшее хранение томатов до 2-х суток приводит к снижению содержания СВ на 9-102.

Установлено, что хранение томатов навалом без воды сопровождается повышением микробиальной обсемененности 8а сутки примерно на 1.5 порядка.

Хранение томатной пульпы на сырьевой площадке приводит к значительным потерям СВ. Уже через 2 часа хранения грубопро-тертой пульпы потери СВ составили около 8%. после 6 часов хранения достигли 17Х, 10-12 часовое хранение 'приводит к потере 25-30 % СВ.

Хранение томатов в течение двух суток сопровождается снижением массовой доли Ш. в результате действия неполитических ферментов, что в свою очередь приводит к увеличению фракции растворимого пектина. Общее содержание пектинов при хранения мало меняется.

Изменение фракционного состава пектиновых веществ обусловлено действием пектолитических эндоферментов, как в процессе созревания, так и при хранении пульпы и плодов. При хранении томатной пульпы максимальная активность отмечена в первые 2-3 часа.

У томатов ручного сбора активная ПГ. которая в процессе созревания гидролизует молекулу ПП до П и далее до низкомолекулярных веществ, способствует созданию слабой консистенции у зрелых плодов. А не активная ГО способствует сохранению метоксильных групп, отвечаю-

--

щих га водоудерживаюшую способность пектиновых веществ.

При хранении плодов томатов ручного сбора происходит увеличение активности ТВ и снижение активности ЛГ Г рис....2, Е, Ж).

У томатов механизированного сбора в процессе согревания более активна ГО, и менее активна ПГ, поэтому, во-первых, содержание пектиновых веществ у этих плодов повышенное, а следовательно их консистенция плотная, во-вторых, созревание томатов механизированного сбора замедлено, т. е. их лежкость лучше при закладке на хранение плодов технической зрелости.

При хранении врелых томатов механизированного сбора более активна ПГ, что способствует ускоренному гидролизу пектиновых веществ.

Хранение томатов сопровождается снижением содержания общего азота независимо от сорта томатов. При хранении в течение 2 суток томатов технической зрелости наблюдается накопление белкового азота и составляет 6.3 2 (в пересчете на СВ) у томатов механизированного сбора и 3,2 % у томатов ручного сбора.

2.4. Изменение коллоидов в процессе производства томатопродук-

тов.

С целью выяснения динамики коллоидов томатов в процессе их переработки, нами изучалось влияние режимов технологической обработки на коллоиды и другие показатели качества томатов.

Каждая технологическая операция Смеханическая, или термическая), влияет на консистенцию пульпы, которая в большой мере обусловлена коллоидами. При этом наиболее значительное влияние на коллоиды оказывает термообработка (табл. 1,2).

В томатах ручного сбора первая тепловая обработка ( 75°С ) перед протиранием, способствовует гидролизу пектиновых веществ до низкомолекулярных веществ, не обладающих свойствами коллоидов.

Изменение показателей качества томатов ручного и механизированного сбора

при производстве томатного сока на АКК

Технологический процесс Масс, доля СВ, % РН Еязкость, сек Масс, доля ТФ. % СВ/ТФ ПД 1Ш,% Сумма ГШ, % П : Ш1 Белок, ч

дробление холодное протирание экстракция гомогенизация фасовка Р у ч 4.6 4.4 4.8 4.1 4.6 [ о й 4.3 4.2 4.2 4.3 4.3 сбор 91.6 90.7 85,5 86.2 89,0 27.5 22.3 18.1 24.4 16,2 0.17 0.20 0.27 0.17 0.28 1,26 1.48 1.93 1.87 0,40 0,34 0,17 0,14 0.16 1.66 1.66 2,10 2,02 76:24 90:10 92:8 93:7 7,2 13.2 11.2

средняя величина станд. отклонение дисперсия 4.60 0.26 0,07 4.24 0.05 0.002 88.6 2,7 7.2 21.7 4,6 21.0 0.22 0.05 0.003 1,64 0,32 0,10 0.20 0,09 0.09 1,86 0,24 0,06 10.53 3,06 9,33

дробление холодное протирание экстракция гомогенизация фасовка М е х 5.6 5.7 Б.б 5,7 Б, 4 1 н И 3 4.2 4,2 4.2 4.2 4.2 и р о в а 98.5 99.6 88.7 88,5 92,0 н н ы й 22,3 14,0 14.7 19,7 с б о 0,25 0.41 0.37 0,29 0.20 Р 1.55 1,42 1,42 1,05 2.04 0,64 0,68 0,27 0,32 0,19 2,19 2.10 1.69 1,37 2,23 71:29 68:32 84:16 77:23 91:9 11,6 3.6 8.2 8,1 9,6

средняя величина станд. отклонение дисперсия 5,68 0,13 0.02 4.2 0.013 1,8x10 93,4 6,3 27,8 17.7 4.0 16.0 0,30 0.09 0,007 1,5 0,36 0.13 0,42 0,22 0,05 1,92 0.37 0.14 9,22 1.46 2,12

ГЬследупцая тепловая обработка не оказала заметного воздействия на пектиновые вещества томатов ручного сбора.

В томатах механизированного сбора лишь вторая тепловая обработка (стерилизация перед концентрированием) привела к более полному гидролигу пектиновых веществ, которая сопровождалась заметным увеличением содержания фракции растворимого пектина, вследствие гидролига ПП и возможно высокомолекулярного растворимого пектина до ниэкомолекулярного , не обладающего свойствами коллоидов. Пектиновые вещества томатов механизированного сбора более устойчивы к термовоздействию и механическому воздействию и обладают большей стабильностью. чем пектиновые вещества томатов ручного сбора.

Переработка томатов механизированного сбора, требует белее жестких режимов обработки, т.к. отличаются не только повышенным содержанием коллоидов, но и более высокими физико-химическими свойствами коллоидов (молекулярная масса, степень этерификации и т.д.).

Судя по полученным данным, при производстве томатного сока и пасты снижение ТФ за весь цикл переработки томатов ручного сбора составил около 40%. Что касается томатов механизированного сбора, то уже на первом этапе снижение содержания ТФ только после холодного протирания составило 37%.

В результате тепловой обработки как у томатов ручного, так и механизированного сбора наблюдается снижение вязкости.

Как уже отмечалось ранее, при переработке томатов ручного сбора первая тепловая обработка наиболее существенно влияет на показатели качества томатной массы (табл 1). Скорость .'/варивания пульпы увеличивается более чем в 3 раза (по сравнению с исходной). В томатах механизированного сбора лишь после стерилизации (перед концентрированием) отмечено наибольшее увеличение скорости уваривания (Ь% более чем в 2 раза.

Изменение показателей качества томатов ручного и механизированного сбора при производстве томатной пасты на ДКК

Технологический процесс Масс, доля ОВД РН Вязкость, сек Масс, доля ТФ. % СВУТФ II. X ППД Сумма ПВД П : ПП Белок, » /О

холодное протирание горячее протирание подогрев Р у ч н 4,0 4.0 4.0 0 й с 4.3 4.4 4,4 бор 90,4 81,7 80,6 28,6 18,9 18.0 0,14 0,21 0,22 1,70 1.13 1.10 1.45 0.45 0,53 3« 15 1,58 1.63 54:46 72: 28 67: 33 15,9 8,3 8.0

средняя величина станд. отклонение дисперсия 4.0 0 0 4.38 0,09 0,08 84,2 5,37 28,8 21,8 5.88 34,5 0,19 0,04 0,002 1.31 0,34 0.11 0.81 0,56 0.31 2.12 0.89 0.80 10.70 4.46 19,90

концентрирование* фасовка 4.1 4.2 4.1 4.2 93,2 33,0 10. £ 9.8 0,40 0. 43 1,39 1.29 0,37 0.33 1.76 1.62 79: 21 80:20 11.0 10.2

средняя .величина станд. отклонение дисперсия 4.060 0,089 0.008 4,510 0,194 0.038 33,78 3,85 14,80 17.1 7 7 69*3 0,250 0,127 0.016 1.32 0,24 0,06 0.63 0,47 0,22 1,95 0.68 0,46 10,66 3,17 10.04

холодное протирание горячее протирание подогрев М е х £ 4.4 4.2 4.3 1 н и 3 4.5 4.4 и р о в а 84,8 87,8 н н ы й 27,0 20,0 с 0 0 0,16 0,21 Р 0,56 0.66 0,83 0.89 1.39 1.40 40:60 47:53 12,2 11.6

средняя величина станд. отклонение дисперсия 4.3 0,14 0,02 4,45 0,02 0,001 86,3 2,09 4,35 23.5 4,95 24,5 0.19 0,035 0.001 0.61 0.07 0.00Е 0.86 0,04 о.оог 1.4 0,007 5x10 11.9 0.3 0,1

концентрирование * фасовка 4.7 4,7 4.4 4.8 89,6 88,3 12,3 12,3 0,38 0,38 0,53 0,83 0,20 0,21 0,74 1,04 72:26 80:20 12.8

средняя величина станд. отклонение дисперсия 4,500 0,245 0,060 6,510 0,194 0.038 87,60 2.03 4,12 17,90 7,07 • 49*, 98 0,280 0,114 0,013 0.65 0,14 0,02 0,53 0,38 0,14 1,14 0.32 0.10 12,20 0,85 0.72

Ha активность пектодитических ферментов в процессе переработки наибольшее влияние оказывала также термообработка. Выдержка пульпы в течение 20 минут при температуре 70 - 80°С приводит к снижению активности Ю, Солее чем 2 раза и ПГ е 2.5 раза

2.5. Ферментативная обработка томатов.

Исследование динамики зндоферментов явилось основанием к использованию пектодитических ферментных препаратов для воздействия на коллоиды томатов. Ферментация является одним из способов дестабилизации коллоидной системы, которое ранее не применялось в томатном производстве.

С целью изучения возможности применения ферментативной обработки томатной пульпы, поступающей в переработку с ШШ на консервный завод, исследовали изменение химико-технологических показателей пульпы после проведения ферментативной обработки на 1ШП в стационарных условиях и в процессе транспортировки, а также после краткосрочного хранения на сырьевой площадке консервного завода.

Проведение ферментации пульпы в процессе транспортировки более эффективно , т. к. позволяет снизить массовую долю ТФ в среднем на 15 - 20 X, как в томатах ручного, так и механизированного сбора. В то Еремя как подогрев приводит к снижению ТФ в пульпе в среднем на 7 -3 2L

Ферментация томатной пульпы в процессе транспортировки приводит к снижению вязкости на 5 - 9 Z в томатах механизированного сбора и на 10 - 20 % в томатах ручного сбора. Позволяет снизить количество неиспользуемых отходов: почти на 50 % в томатах ручного сбора и на 16 X е томатах механизированного сбора по сравнению с контролем. Ферментация томатной пульпы при транспортировке привела к снижению массовой доли пектиновых веществ в томатах механизированного сбора на 20Х. а в тоштах ручного сбора на 23 %..

ПО нашим данным, хранение необработанной томатной пульпы до

4-х часов не вызывает существенного снижения классовой доли пектино-еых веществ. При хранении ферментированной пульпы через 4 часа потери пектиновых веществ составили 55%.

•Обработка пектолитическими ферментами, охлаждение, краткосрочное хранение не оказывает существенного влияния на массовую долю белкового азота в томатах.

Встряхивание пульпы, которое возникает при транспортировке оказывает положительное влияние: скорость уваривания фэрментирован-ной пульпы после транспортировки увеличилась на 38,5 %. в то Ерекя как скорость увариЕания пульпы ферментрованной в стационарных условиях (для сравнения) липь на 19 % выке по сравнению с исходной.

Проведена оптимизация режимов ферментативной обработки -(по плану Бокса-Хантера). На рис.'З показано влияние факторов Ж (концентрация), Х2 (продолжительность) и ХЗ (температура) на У (вязкость томатной пульпы). Оптимальным принят регата ферментации: при концентрации ®П 0,02-0.18 X. в течение 1 часа и при температуре 50 °С.

2.6. Производственные испытания

При проведении производственной проверки оптимального режима ферментативной обработки дробленых томатов или пульпы установлено, что ферментативная обработка приводит к: снижению вязкости пульпы на

5-10 %: уменьшению содержания твердой фазы на 20 - 40 уменьшению количества неиспользуемых отходов на 20 - 60 увеличению скорости уваривания на 20 - 60 X.

Полученные результаты (табл. 3,4) подтверждают оптимальность предложенного режима ферментации дробленых томатов (концентрация ферментного препарата 0,03 ?., продолжительность ферментации 1 час,

- Я) -

Влияние факторов РС1, Х2, ХЗ на У ?вязкость,с.)

контроль встряхивание

Изменение физико-химических показателей после ферментации . дробленых томатов или пульпы при транспортировке

Сырье

СВ, X

Вязкость, сек.

ТФ, X

СВ/ТФ

да, х

ьесС,

дробленые томаты контроль

дробленые томаты с ферментом пульпа, контроль пульпа с ферментом

Ручной сбор 4,7 86,5 23.4 0,20 3,07

4,4 85,0 18,7 0,24 1,73

3,9 121,9 20,5 0,19 2,4 0,230

3.7 98.0 16.6 0.22 1,0 0,354

Механизированный сбор

2,37 1,80

1,8 0,316 1.5 0.443' Таблица 4

Изменение физико-химических показателей дробленых томатов или пульпы после ферментации в разных условиях

дробленые томаты 4,4 90,2 18,2 0,24

контроль

дробленые томаты 4,0 85,0 22,0 0,18

с ферментом

пульпа, контроль 4,3 111.0 18,1 0.24

пульпа с

ферментом 4,3 100,0 14.6 0,29

Сырье

СБ, %

Вязкость, сек.

ТФ,

СВ/ТФ

НО, X

^оС

дробленые томаты контроль

дробленые томаты с ферментом пульпа, контроль пульпа с ферментом

дробленые томаты контроль

дробленые томаты с ферментом пульпа, контроль пульпа с ферментом

Ферментация на ШШ

5,0 5,0 5,4 5,6

104,0 93,7 108,8 94,4

27,4 16,3 21,6 18,6

0,18 0,31 0,25 0,31

Ферментация при транспортировке

5,0 5,2 4,0

3.7

90,2 . 87,0 88,6 90,0

40.7

32.8 25,4 23,0

0,12 0,16 0,16 0.16

9.72 5,86 4,44 3,44

10.5

6.4

3.5 3.4

0,15 0.25

при температуре окружавшей среды 25-30°С), проведенной в стационарных условиях или в условиях встряхивания (при транспортировке)

Ферментативная обработка не повышает микробиальную обсеменен-ность томатной пульпы и не ухудшает вкусовые качества томатной пасты (дегустация на АКК).

Таким образом, исходя из результатов производственного испытания можно:

- считать рациональным проведение ферментации томатной пульпы в процессе транспортировки дробленых томатов с ШШ на завод;

- подвергать ферментации как томаты механизированного сбора, так и ручного сбора (особенно в конце сезона переработки томатов);

- рекомендовать способ ферментативной обработки дробленых томатов в производстве концентрированнных томатопрдуктов.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Дана сравнительная биохимическая характеристика перспективных и районированных сортов томатов ручного и механизированного сбора. Выявлено существенное различие в динамике коллоидов при созревании и переработке томатов. Для объективной оценки зрелости плодов томатов рекомендован показатель СВ, полученный по разности между общим содержанием сухих веществ, определенных методом высушивания и растворимых сухих веществ по рефрактометру.

2. При исследовании процесса созревания выявлено, что динамика пектиновых веществ при созревании томатов механизированного сбора существенно отличается от таковой томатов ручного сбора. По усредненным данным при несущественном различии в содержании СВ ( 5%), содержание пектиновых веществ в томатах механизированного сбора на 37 X выше, чем в томатах ручного сбора. Существенное различие между пектинами томатов ручного и механизированного сбора отмечено по динамике свободных, зтерифицированных и метоксилированных карбоксильных групп и степени этерификации в процессе созревания.

3. Проведен качественный и количественный анализ азотистых веществ томатов. Отмечено существенное различие по количеству белкового азота, в томатах механизированого сбора его содержание в среднем больше в два раза, чем в томатах ручного сбора. Исследованы фракции белков: альбумины, глобулины, проламины и глютелины. Глюте-лины самая большая фракция белков, они составляют почти 40% от общего содержания бедка в томатах и это единственная фракция по которой наблюдается существенное различие между томатами ручного и механизированного сбора. В исследуемых сортах томатов ручного и механизированого сбора определен аминокислотный состав. Максимальное различие отмечено по содержанию аспарагиновой кислоты.

4. Исследована динамика активности пектолитических ферментов в процессе созревания и хранения томатов ручного и механизированного сбора. В процессе созревания томатов ручного сбора более активна ' ПГ и менее активна ИЗ. При хранении плодов томатов ручного сбора происходит увеличение активности ПЭ и снижение активности ПГ. У томатов механизированного сбора в процессе созревания более активна ПЗ, и менее активна ПГ. При хранении плодов томатов механизированного сбора физиологической зрелости более активна ПГ.

5. Теоретически обоснована и экспериментально доказана целесообразность ферментативной обработки дробленых или грубопротер-тых томатов в стационарных емкостях (на ППП или на консервном заводе) и в процессе транспортировки (с ППП на консервный завод).

6. Оптимальным принят режим ферментации: при концентрации Ш 0,02-0,18 %, в течение 1 часа и при температуре 30°С.

7. Проведение ферментативной обработки позволяет существенно увеличить скорость уваривания томатной массы.

8. При проведении производственной проверки оптимального режима

ферментативной обработки томатов установлено, что применение ферментативной обработки приводит к:

- снижению вязкости на 5 - 10 X;

- уменьшению содержания твердой фазы на 20 - 40 X;

- уменьшению количества неиспользуемых отходов на 20 - 60

- повышению скорости уваривания на 20 - 50 X.

9. Разработаны: "Рекомендации для производственного внедрения способа ферментативной обработки грубопротертой массы"; Изменение М 4 к Технологической инструкции по производству концентрированных томатных продуктов и томатного сока; Изменение N4 ГОСТ 3343-89Е "Продукты томатные концентрированные. Общие технические условия".

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Хранение томатов в воде / Скорикова Ю. Г., Тлеуж С. М. , Матвиенко 0. А., Полетаева ЕЕ// Картофель и овощи.- 1984. -N8.-С. 30.

2. Тлеуж С. К , Романова Е. Е., Скорикова Ю. Г. Изменение качества томатов при хранении //Депонированные рукописи с ВИНИТИ). - Ы. -1937 г. - N 4. -С. 146.

3. Оптимальные режимы хранения томатов /А. И. Аманатиди, Ю. Г. Скорикова, И. И. Бучек, С. 11 Тлеуж // Информационный листок N 272-87, ЦНТИ.-1987.

4. Сократить потери сырья / ¡й Г. Скорикова, Е Е Полетаева, С. 11 Тлеуж и др. // Пшцэвая промышленность. - 1988г. -N7. - С. 47.

5. Биохимическое обоснование оптимизации технологии, сроков хранения и первичной обработки овощей и плодов/К! Г. Скорикова, С. 11 Тлеуж, А. Радзаунари// Тез. выступления на совещании

6. Скорикова Ю. Г., Еаттарай Уддаб, Тлеуж С. М. Изменение пектиновых веществ томатов в технологических процессах перерайотки//Де-понированные рукописи (ВИНИТИ).- М.- 1990 г.- М б.-С. 112.

7. Тлеуж С. Ы. Пектиновые вещества и их динамика при созревании в тсыатах ручного и механизированного докл. I Бое-

российского научно-техническсго семинара-соЕещания . -Краснодар, -октябрь. КубГАУ.- 1993г.

8. Прудникова Т. Н. . Тлеуж С. М. Сравнительная сценка аготистых веществ томатов ручного и механизированного сбора при созревании// Известия вузов. Пищевая технология.- 1993.-МБ-6. с. 40-42.

9. Прудникова Т. Е . Тлеуж С. Ы. Состав белков томатов ручного и механизированного сбора// Известия вузов. Пищевая технология. -1993.-N5-6.с. 42-44.

10. Глеуж С. Ы. Изменение коллоидов при хранении томатов//Теэ. докл. Международная научная конференция "Прогрессивные технологии и техника в пищевой промышленности". -КубГТУ. -1994г.