Просмотр - Кубанский государственный технологический

УДК 621.56/.59/664.8
КРИСТАЛЛООБРАЗОВАНИЕ В КРИОЛАБИЛЬНОМ РАСТИТЕЛЬНОМ
СЫРЬЕ В ПРОЦЕССЕ КРИОКОНСЕРВИРОВАНИЯ
Касьянов Г.И., Сязин И.Е., Лугинин М.И., Назарько М.Д., Алешин В.Н.
Кубанский государственный технологический университет
Аннотация. В статье приведены результаты исследований авторов по
криоконсервированию соков растительного криолабильного сырья. Проанализированы режимы замораживания диоксидом углерода и их влияние на кристаллическую структуру внутри продукта.
Ключевые слова: криоконсервирование, криолабильное сырье, растительное сырье, диоксид углерода, замораживание, криокамера
KRISTAL FORMATION IN VEGETATIVE RAW MATERIALS IN THE
CRIOCONSERVATION PROCESS
Kasyanov G.I., Syazin I.E., Luginin M.I., Nazarko M.D., AleshinV.N.
Kuban State Technological University
Annotation. In the article were reviewed the authors’ investigations results on
criolabile vegetative raw material juices crioconservation. Also in the article were analyzed the freezing regimes by carbon dioxide and their influence on the crystal structure inside the product.
Keywords: crioconservation, criolabile raw materials, vegetative raw materials, carbon dioxide, freezing, criocamera
Известно свойство криолабильного (термолабильного) сырья портиться
при воздействии низких температур, а именно: в таком сырье происходит денатурация белков, потеря структуры, вкуса, цвета, аромата, витаминноминерального комплекса. Во многом минимизации данных потерь может спо1
собствовать «шоковая» заморозка с применением криопротектирования. Известны исследования в данной области на примере медицинских объектов, а
также некоторых овощей и фруктов (преимущественно ягод). Практически отсутствуют разработки в области технологии криоконсервирования криолабильных фруктов. Именно в этой области авторы проводят свои исследования.
Недавно в технологической лаборатории кафедры Технологии мясных и
рыбных продуктов совместно с кафедрой Биохимии и технической микробиологии КубГТУ проводились исследования по замораживанию соков криолабильного растительного сырья диоксидом углерода, применяя различные режимы: замораживание диоксидом углерода при –70°С и замораживание обычным способом при традиционных температурах.
Исследования проводились на выжимках сока следующих 6 видов сырья
(рисунок 1): яблоко сорта «Симеренко», яблоко сорта «Голден», яблоко сорта
«Дюшес», апельсин сорта «Египет», киви, томат сорта «Тепличный».
Рисунок 1 – Исследуемое сырье
Для замораживания использовалась сконструированная авторами [1] экспериментальная установка для замораживания пищевого сырья, внешний вид
которой показан на рисунке 2.
2
Рисунок 2 – Внешний вид экспериментальной установки
Первый режим замораживания, взятый как аналог обычного (традиционного) способа, проводился следующим образом: образцы помещались в криокамеру атмосферного давления при температуре 22 °С. После чего в закрытую
криокамеру подавался жидкий диоксид углерода, при атмосферном давлении
превращавшийся в частично твердый и частично в газообразный. Таким образом, можно предположить, что замораживание осуществлялось сразу тремя фазами диоксида углерода, хотя больший удельный объем полезной работы осуществлялся газообразной фазой. По достижении температуры в –18÷–20 °С образцы вынимались из криокамеры и фотографировались через объективы микроскопов МИКМЕД-1 и LEICA CME, в обоих – при 40-кратном увеличении.
Кристаллы имели связную структуру, что в очередной раз показало нецелесообразность применения данного режима замораживания. В ходе исследования замороженных образцов под микроскопом было замечено, что хотя все
образцы по характеру строения связных кристаллов несколько отличались, но
все же имели схожую структуру. Строение кристаллов соков после замораживания при –18 °С представлено на рисунке 3 (а, б, в, г).
3
а
б
в
г
а – киви, б – томат, в – апельсин, г – яблоко сорта «Дюшесс»
Рисунок 3 – Строение кристаллов сока после замораживания при –18 °С
Второй режим замораживания осуществлялся без постепенного понижения температуры образцов, а резким («шоковым») методом. Т.е. образцы помещались в криокамеру по достижении в ней температуры –70 °С.
На рисунке 4 представлены фотографии некоторых образцов при «шоковом» замораживании криолабильного сырья.
а
б
в
а – яблоко сорта «Дюшес», б – яблоко сорта «Голден», в – киви
Рисунок 4 – Строение кристаллов сока после замораживания при – 70 °С
Из рисунка 4 можно заключить, что при –70 °С образуются мелкодисперсные кристаллы, равномерно распределенные по всей поверхности, т.е.
можно предположить, что разрыв тканей в таком продукте будет менее выражен.
Сразу после процесса замораживания криокамера имела внутренний вид,
представленный на рисунке 5.
4
Рисунок 5 – Внутренний вид криокамеры после процесса замораживания
Как видно из вышеприведенного рисунка, вместе с образцами в камере
находится снегообразная масса диоксида углерода, которая в течение нескольких минут полностью улетучивалась из-за присутствия при атмосферном давлении.
Итак, из вышеприведенных данных можно заключить, что в термолабильном сырье, не поддающегося криоконсервированию, при замораживании
диоксидом углерода (–70 °С) образуются мелкодисперсные несвязные кристаллы в отличие от замораживания при –18°С. Таким образом, имеет смысл продолжать дальнейшие исследования в области криоконсервирования криолабильного растительного сырья с целью качественного его производства.
Литература:
1. Сязин И.Е., Касьянов Г.И., Лугинин М.И. Установка для криоконсервирования пищевого сырья // Электронная газета Холодильщик.RU
[Электронный ресурс]. – Москва, 2010. – №2(74). Режим доступа:
http://www.holodilshchik.ru/Ustanovka_dlya_crioconservirovaniya_pishchevo
go_syrya.pdf
5