Совершенствование элементов технологии изготовления и хранения солено-квашеной продукции
На правах рукописи
Гаспарян Шаген Вазгенович
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ХРАНЕНИЯ СОЛЕНО-КВАШЕНОЙ ПРОДУКЦИИ
Специальность 05.18.01. – технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Москва - 2013
Работа выполнена на кафедре технологии хранения и переработки плодов и овощей в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А.Тимирязева»
Научный руководитель: Пискунова Наталья Анатольевна
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Официальные оппоненты: Кобозев Илья Васильевич
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, РГАУ–МСХА имени К.А.Тимирязева, профессор кафедры хранения, переработки и товароведения продуктов растениеводства
Савина Ольга Васильевна
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Рязанский государственный агротехноло-гический университет имени П.А. Костычева,
профессор кафедры хранения, переработки и товароведения продукции растениеводства
Ведущая организация: Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства РАСХН (ГНУ ВНИИО РАСХН)
Защита состоится «21» мая 2013 года в 1430 на заседании диссертационного совета Д 220.043.05 при Российском государственном аграрном университете – МСХА имени К.А.Тимирязева» по адресу: 127550, Москва, ул. Прянишникова, д.15, тел./факс: 8 (499) 976-24-92.
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.
Автореферат разослан «19» апреля 2013 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Шитикова А.В.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
В продовольственном балансе капуста белокочанная имеет существенное значение, занимая третье место после хлеба и картофеля. Богатая витаминами, природными антиоксидантами, биологически активными веществами, незаменимыми аминокислотами, пищевыми волокнами и минеральными элементами, капуста при малой своей калорийности представляет собой ценный пищевой, диетический и лечебный продукт растительного происхождения.
Актуальность темы. Благодаря своим хозяйственным и технологическим качествам капуста пригодна к использованию не только в свежем виде, но и для различных способов переработки. Квашение является одним из наиболее распространенных способов переработки капусты белокочанной (А.Ф. Наместников, 1989).
Для получения качественной квашеной капусты большое значение играют сортовые особенности используемого сырья. Как правило, для квашения используют среднеспелые сорта капусты, которые имеют сочную консистенцию, легко выделяют сок и позволяют получать продукт высокого качества. Однако доля среднеспелых сортов и гибридов в общем сортименте капусты белокочанной, разрешенном к использованию на территории Российской Федерации, ограничена и составляет лишь 13,4%. К тому же сроки изготовления квашеной продукции из данной группы сортов и гибридов ограничиваются продолжительностью хранения сырья, которая не превышает четырех-пяти месяцев (В.А. Борисов, С.С. Литвинов, А.В., 2003).
Более длительный срок хранения до 7-8 месяцев с гарантированным сохранением качества свежей продукции и минимальными потерями обеспечивают позднеспелые гибриды капусты белокочанной. В Реестре селекционных достижений (2011) их насчитывается до 70 (25,3% от общего количества) и большинство районировано в Центральном регионе России.
В этой связи изучение технологических и биохимических качеств современных гибридов капусты белокочанной позднего срока созревания для определения их пригодности для квашения после длительного хранения является весьма актуальным.
Немаловажной проблемой является сохранение пищевых и органолептических качеств квашеной продукции при ее длительном хранении, решению которой способствуют прежде всего соблюдение условий хранения при пониженных температурах и подбор оптимальной потребительской тары, ограничивающей доступ воздуха в готовый продукт. К тому же при неизбежном продолжении микробиологических процессов и активизации ферментативных реакций в условиях повышенных температур торгового зала в период реализации возможно развитие плесневых грибов на поверхности продукции. Устранение причин порчи, дает возможность сохранить высокое качество квашеной капусты как в период хранения, так и при ее реализации (А.Г. Выщепан, М.Е. Мельман, 1952).
При квашении капусты побочным продуктом является рассол, который ценен высоким содержанием минеральных и биологически-активных веществ. Нами разработаны новые рецептуры напитков, на основе рассола квашеной капусты. Это позволит увеличить ассортимент ферментированных овощных соков и использовать квашеную капусту в полном объеме, тем самым увеличивая эффективность производства.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - совершенствовать элементы технологии изготовления и хранения солено-квашеной продукции из капусты белокочанной.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
1) Дать комплексную оценку изученным позднеспелым гибридам отечественной и голландской селекции по урожайности, технологическим и биохимическим показателям качества и пригодности их для квашения в различные периоды хранения.
2) Определить очередность поступления на квашение в период уборки и по срокам хранения партий сырья изученных гибридов капусты белокочанной, отвечающих технологическим требованиям с учетом их сохраняемости.
3) Изучить изменение качества квашеной капусты из изученных гибридов в зависимости от сроков ее изготовления.
4) Выявить эффективность предреализационной обработки квашеной капусты ультразвуком для продления сроков ее хранения.
5) Разработать рецептуру купажированных напитков повышенной пищевой ценности на основе ферментированного рассола квашеной капусты.
6) Определить экономическую эффективность квашения капусты белокочанной при разных сроках хранения сырья.
Объекты и применяемые ингредиенты:
Объектами исследований были позднеспелые гибриды капусты белокочанной отечественной (F1 Валентина, F1Престиж, F1Триумф, F1 Фаворит, F1 Экстра) и голландской селекции (F1 Каунтер, F1Парадокс). В качестве контроля был выбран гибрид F1 Валентина.
Применяемые ингредиенты: соки морковный, яблочный, клюквенный; зелень укропа, петрушки и сельдерея.
Научная новизна. Впервые дана комплексная оценка изученных позднеспелых гибридов капусты белокочанной отечественной и голландской селекции по агробиологическим, биохимическим и технологическим показателям на пригодность к квашению после различных сроков хранения сырья.
Определены технологические параметры применения ультразвукового воздействия для продления срока хранения готовой квашеной продукции.
Разработана рецептура купажированных напитков на основе рассола квашеной капусты с добавлением овощных, плодово-ягодных соков и измельченной зелени пряно-ароматических культур.
Практическая значимость результатов исследований. Обоснована технологическая пригодность позднеспелых гибридов капусты белокочанной отечественной и голландской селекции для изготовления квашеной продукции с высокими пищевыми и товарными качествами после различных сроков хранения.
Предложен способ увеличения предреализационного периода хранения готового квашеного продукта с максимальным сохранением пищевых и органолептических характеристик.
Даны рекомендации по расширению ассортимента и разработаны рецептуры функциональных купажированных напитков на основе рассола квашеной продукции.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
- оценка и технологическая характеристика современных позднеспелых гибридов капусты белокочанной как исходного сырья для изготовления квашенного продукта в осенний, зимний и весенний периоды;
- качество и пищевая ценность квашеной капусты по срокам хранения сырья;
- обработка квашеной капусты ультразвуком для увеличения сроков ее хранения;
- новые функциональные продукты питания на основе квашеной капусты.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 4 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на Международных научно-практических конференциях ФГБОУ ВПО РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева (2010, 2011 и 2012 годах) и на XV Международной научно-практической конференции «Инновационные направления развития АПК и повышение конкурентоспособности предприятий, отраслей и комплексов – вклад молодых ученых» ФГБОУ ВПО «Ярославская государственная сельскохозяйственная академия» (2012 г).
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 113 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений производству, библиографического списка используемой литературы, который включает 125 источников, в том числе 35 зарубежных авторов.
Методика проведения исследований
Исследования проводились в 2009-2011 годах на кафедре технологии хранения и переработки плодов и овощей РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева и Селекционной станции имени Н.Н. Тимофеева.
Исследуемые гибриды капусты белокочанной выращивали на дерново-подзолистых, среднесуглинистых почвах с рНсол 6,3…6,4; фон расчетной нормы полного минерального удобрения N120P120K180 через рассаду. Возделывание культуры проводилось по общепринятой технологии. Квашеная капуста была изготовлена в разные сроки - сразу после уборки, после 4 и 8 месяцев хранения сырья. Органолептическая оценка сырья и готовой продукции проводилась по 5-ти балльной шкале (ГОСТ 8756.1-79). Химический состав сырья и солено-квашеной продукции определялся по стандартным методикам (ГОСТ 28561-90, ГОСТ 28562-90, ГОСТ 8758.13-87, ГОСТ 24556-89).
При ультразвуковой обработке квашеной капусты, которая проводилась на ультразвуковой установке РПМ-2/12-Н непосредственно перед фасованием в потребительскую тару массой нетто 1 килограмм, диапазон частот составил 20,0; 20,5; 21,0; 21,5; 22,0 кГц с различной продолжительностью экспозиции (1; 2; 3; 5; 10 мин.). Исследования проводили, используя квашеную капусту, полученную из гибрида F1Валентина. Контроль - образец квашеной капусты без обработки.
После обработки квашеную капусту фасовали в пластиковую потребительскую тару, укупоривали, хранили в течение 14, 18, 22, 26 суток при температуре +4 … +6 оС, проводя анализ изменения кислотности по срокам хранения и органолептическую оценку образцов.
В исследованиях по определению качества и пищевой ценности рассола квашеной капусты, изготовленной из гибрида F1 Валентина, и купажированных напитков на его основе изучали: 1) капустный рассол (100%); 2) капустный рассол (50%) + морковный сок (50%); 3) капустный рассол (50%) + яблочный сок (40%) + клюквенный сок (10%); 4) капустный рассол (85%) + зелень укропа (5%) + петрушки (5%) + сельдерея (5%).
Статистическую обработку результатов исследований проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985) с использованием программного комплекса STRAZ.
Определение экономической эффективности проводили согласно Методике определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники (1998 г).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Оценка и технологическая характеристика гибридов капусты белокочанной как сырья для изготовления квашеной капусты. По величине общей урожайности отечественные и голландские гибриды различались незначительно (79,9 и 80,4 т/га), однако выход стандартной продукции у голландских гибридов был несколько выше (табл. 1). Наибольшей общей урожайностью отличались среди отечественных гибридов F1 Фаворит (85,8 т/га) и F1 Престиж (82,0 т/га).
Таблица 1 – Урожайность гибридов капусты белокочанной и выход стандартной продукции, среднее за 2009-2011гг.
| Гибрид | Урожайность, т/га | Выход стандартной продукции,% | |
| общая | стандартной продукции | ||
| Отечественная селекция | |||
| F1Валентина (контроль) | 78,4 | 72,1 | 92 |
| F1 Престиж | 82,0 | 76,3 | 93 |
| F1 Триумф | 72,9 | 65,6 | 90 |
| F1 Фаворит | 85,8 | 79,8 | 93 |
| F1 Экстра | 80,3 | 75,5 | 94 |
| среднее | 79,9 | 73,9 | 92 |
| Голландская селекция | |||
| F1 Каунтер | 76,8 | 73,0 | 95 |
| F1 Парадокс | 84,1 | 77,8 | 93 |
| среднее | 80,4 | 75,4 | 94 |
| НСР0,5 | 1,9 | - | - |
Таблица 2 - Технологическая характеристика гибридов капусты белокочанной, среднее за 2009-2011 гг.
| Варианты | Высота кочана, см | Наибольший поперечный диаметр кочана, см | Отношение высоты к диаметру кочана | Высота внутренней кочерыги, см | Масса кочана, кг | Объем кочана, см3 | Плотность кочана, г/см3 |
| Отечественная селекция | |||||||
| F1Валентина (контроль) | 17,3 | 15,2 | 1,14 | 5,9 | 1,84 | 2239 | 0,81 |
| F1 Престиж | 15,9 | 17,5 | 0,90 | 8,5 | 2,27 | 2653 | 0,85 |
| F1 Триумф | 16,2 | 14,5 | 1,12 | 8,1 | 1,53 | 1843 | 0,81 |
| F1 Фаворит | 14,2 | 17,9 | 0,79 | 6,3 | 2,25 | 2143 | 0,88 |
| F1 Экстра | 14,9 | 17,6 | 0,85 | 5,6 | 2,21 | 2581 | 0,85 |
| среднее | 15,7 | 16,5 | 0,95 | 6,9 | 2,02 | 2292 | 0,84 |
| Голландская селекция | |||||||
| F1 Каунтер | 14,7 | 15,5 | 0,95 | 7,6 | 1,47 | 1880 | 0,77 |
| F1 Парадокс | 15,5 | 16,8 | 0,92 | 6,0 | 1,74 | 2375 | 0,73 |
| среднее | 15,1 | 16,2 | 0,93 | 6,8 | 1,60 | 2128 | 0,75 |
| Корреляция с урожайностью (± r) | |||||||
| Общая | -0,44 | 0,87 | -0,77 | -0,43 | 0,69 | 0,58 | 0,22 |
| Стандартной продукции | -0,56 | 0,90 | -0,85 | -0,42 | 0,68 | 0,58 | - |
Из данных таблицы 2 очевидно существенное преимущество гибридов капусты отечественной селекции перед голландскими по массе кочана (2,02 против 1,60 кг), его объему (2292 против 2128 см3) и соответственно плотности кочана (0,84 против 0,75 г/см3). Масса и объем кочана являются определяющими факторами урожайности, что подтверждается положительной корреляционной связью – r=0,69 и r=0,58 соответственно.
Для квашения имеет большое значение также плотность и масса кочана. Крупные и плотные кочаны для производства более выгодны, чем мелкие, так как при очистке и механической резке получается меньше отходов и более равномерная стружка. За три года исследований масса кочанов свыше 2 кг была у трех наиболее урожайных отечественных гибридов: F1 Престиж (2,27 кг), F1 Фаворит (2,25 кг) и F1 Экстра (2,21 кг). Масса кочана гибрида F1 Триумф была на 25% меньше средней величины по опыту массы отечественных гибридов.
Таблица 3 – Сохраняемость гибридов капусты белокочанной к исходной массе продукции по срокам хранения (t= -1…- 0оС, % )
| Гибрид | Выход товарной продукции | Потери | ||||
| общие | убыль массы | от болезней | по видам болезней | |||
| серая гниль | сосудистый бактериоз | |||||
| 4 месяца хранения | ||||||
| F1Валентина (контроль) | 94,1 | 5,9 | 5,9 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| F1 Престиж | 94,2 | 5,8 | 5,8 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| F1 Триумф | 94,4 | 5,6 | 5,6 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| F1 Фаворит | 89,0 | 11,0 | 8,4 | 2,6 | 2,6 | 0,0 |
| F1 Экстра | 94,0 | 6,0 | 6,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| F1 Каунтер | 94,0 | 6,0 | 6,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| F1 Парадокс | 94,4 | 5,6 | 5,6 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| НСР0.5 | 0,8 | |||||
| 8 месяцев хранения | ||||||
| F1Валентина | 81,9 | 18,1 | 12,1 | 6,0 | 4,2 | 1,8 |
| F1 Престиж | 90,8 | 9,2 | 9,2 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| F1 Триумф | 90,5 | 9,5 | 9,5 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| F1 Экстра | 82,7 | 17,3 | 11,5 | 5,8 | 5,8 | 0,0 |
| F1 Каунтер | 87,1 | 12,9 | 10,3 | 2,6 | 2,6 | 0,0 |
| F1 Парадокс | 90,5 | 9,5 | 9,5 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| НСР0.5 | 1,5 | |||||
| Корреляция с биометрическими показателями кочана (± r) | ||||||
| Диаметр | -0,64 | 0,64 | 0,63 | 0,27 | - | - |
| Масса | -0,86 | 0,86 | 0,83 | 0,52 | - | - |
| Объем | -0,59 | 0,59 | 0,51 | 0,70 | - | - |
Очередность поступления гибридов капусты белокочанной на квашение в период осенне-зимне-весеннего хранения возможна при установлении их сохраняемости и выявления сроков максимального сохранения товарных и пищевых качеств продукции.
За 4 месяца хранения капусты белокочанной в холодильной камере при рекомендуемых режимах потери были только за счет убыли массы, за исключением гибрида F1 Фаворит (таблица 3). Величина естественной убыли массы по остальным гибридам была примерно одинаковой в диапазоне 5,6-6,0%. Наименьшая естественная убыль была у гибридов F1 Престиж, F1Триумф и F1 Парадокc по всем годам исследований.
По истечении 8 месяцев хранения повышенной сохраняемостью на уровне 90,8% отличался гибрид F1Престиж, на уровне 90,5 % - F1 Триумф и F1 Парадокс, у которых потери составляла только убыль массы. У остальных гибридов отмечалось поражение кочанов в разной степени серой гнилью, большие потери от которой были у гибрида F1 Фаворит – 9,3%. По убывающей за ним следовали гибриды F1 Экстра и F1 Каунтер (5,8 и 2,6 % соответственно).
Лежкоспособность всех гибридов оценивалась в 5 баллов (сохраняемость 75-80%). При этом сохраняемость свыше 80% отмечена у отечественных гибридов F1 Престиж (90,8%), F1 Триумф (90,5%), F1 Экстра (82,7%), F1 Валентина (81,9%) и голландских F1 Парадокс (90,5%) и F1 Каунтер (87,1%).
При изготовлении высококачественной продукции переработки важное значение имеет качество и пищевая ценность исходного сырья. По среднегодовым результатам анализов качества гибридов капусты белокочанной в период уборки следует, что голландские гибриды незначительно уступали отечественным по содержанию витамина С (38,2 против 40,4 мг%), но больше аккумулировали в кочанах нитраты (268 против 257 мг/кг).
Повышенным содержанием сухого вещества выделялась большая часть отечественных позднеспелых гибридов - F1 Престиж (11,2%), F1 Валентина и F1 Экстра (по 11,0%). По сравнению с ними голландские гибриды содержали несколько меньше сухого вещества (10,3 и 10,7%). Рассматривая данные отдельно по годам, наблюдается, что в засушливый 2010-й год содержание сухого вещества было выше почти у всех гибридов на 2-7 % (F1 Престиж, F1Триумф на 7%, F1 Экстра, F1 Фаворит на 2%).
Наибольшей сахаристостью отличались отечественные гибриды F1Триумф (4,8%) и F1 Экстра (4,7%), наименьшее содержание сахаров у гибрида F1 Фаворит – 4,0 %. Кочаны голландского гибрида F1 Каунтер отличались самыми низкими в опыте показателями содержания сахаров – 3,8%. Сравнивая условия произрастания в годы исследований, можно сказать, что в засушливый год (2010 г.) содержание сахаров в капусте уменьшалось на 12 – 20% (F1 Парадокс на 12%, F1 Фаворит на 20%).
Все позднеспелые гибриды характеризовались довольно высоким содержанием витамина С, разброс между гибридами был незначительным: – от 37,9 (F1Фаворит) до 42,5 мг% (F1 Триумф). За годы исследований наибольшее количество витамина С было у гибрида F1 Экстра в 2009 году – 49,0 мг%, и F1 Престиж в 2009 году – 48,0 мг%. Наименьшее содержание витамина С наблюдалось в 2010 году у гибрида F1 Фаворит – 28,4 мг%. Сравнивая погодные условия произрастания видно, что засушливый жаркий год влиял отрицательно на накопление витамина С, что отмечалось по всем гибридам.
В процессе хранения в капусте как в живом объекте продолжают протекать метаболические процессы, связанные с дыханием. Степень изменения содержания основных показателей качества свежей капусты белокочанной влияет на качество квашеной капусты, приготовленной из сырья разных сроков хранения. По истечении 4-х месяцев хранения средний процент по гибридам снижения содержания сухого вещества, сахаров, витамина С и нитратов составил 9,3%; 10,6; 10,2 и 47,2% соответственно.
Таблица 4 - Изменение качества гибридов капусты белокочанной
после 8 месяцев хранения (t =-1…-0оС, среднее за 2009-2011 гг.)
| Гибриды | Сухое вещество, % | Сахара, % | Витамин С, мг% | Нитраты, мг/кг |
| F1Валентина (контроль) | 9,0 | 3,4 | 31,0 | 76 |
| F1 Престиж | 9,1 | 3,8 | 33,3 | 88 |
| F1 Триумф | 7,9 | 3,8 | 36,9 | 90 |
| F1 Экстра | 8,7 | 3,9 | 19,9 | 82 |
| F1 Каунтер | 8,9 | 3,6 | 30,1 | 78 |
| F1 Парадокс | 8,4 | 4,0 | 34,5 | 116 |
| % изменения к исходному содержанию | ||||
| F1Валентина | 18,2 | 24,4 | 19,3 | 69,4 |
| F1 Престиж | 18,8 | 17,4 | 19,2 | 68,9 |
| F1 Триумф | 22,5 | 20,8 | 13,2 | 65,4 |
| F1 Экстра | 20,9 | 17,0 | 52,6 | 68,9 |
| F1 Каунтер | 16,0 | 12,2 | 20,8 | 70,1 |
| F1 Парадокс | 21,5 | 13,0 | 10,2 | 56,8 |
| среднее | 20,9 | 22,5 | 24,3 | 66,3 |
С февраля по май (таблица 4) содержание витамина С в кочанах капусты снизилось в среднем на 14,1%. За весь период хранения максимальное количество витамина С оставалось в кочанах гибридов F1 Триумф (36,9 мг%) и F1 Престиж (33,3 мг%). Наибольший процент снижения витамина С был отмечен у F1 Экстра - 52,6 при самом низком его уровне – 19,9 мг%. Голландские гибриды различались между собой в основном по степени изменения содержания сухого вещества, витамина С и нитратов. Большее снижение витамина С и нитратов отмечено у F1Каунтер -20,8% и 70,1% против 10,2% и 56,8% (F1 Парадокс).
Следовательно, с момента уборки капусты по февраль включительно, наравне с общепринятыми среднеспелыми сортами и гибридами, на квашение среди изучаемых гибридов в первую очередь можно использовать F1 Фаворит. В весенний период по май включительно (8 месяцев хранения) с
учетом установленных факторов можно предложить порядок поступления партий гибридов на квашение: F1 Фаворит, F1 Валентина, F1 Экстра, F1 Престиж, F1 Каунтер, F1 Триумф, F1 Парадокс.
Для характеристики сохраняемости и пищевой ценности свежей капусты различных гибридов выведены уравнения регрессии (таблица 5), позволяющие рассчитать величину выхода товарной продукции, содержания сухого вещества, сахаров и витамина С на конкретный месяц хранения.
Таблица 5- Расчет сохраняемости и содержания показателей качества в капусте белокочанной различных гибридов по срокам хранения
| Гибриды | Уравнение регрессии по показателям | |||
| Выход товарной продукции,% | Сухое вещество, % | Сахара, % | Витамин С, мг% | |
| F1 Валентина (контроль) | у=99,36-0,28х2; R2 =0,99   у/х=1,08 | у=10,97-0,004х3; R2 =0,99   у/х=0,04 | у=4,51-0,38х0,5 R2 =0,99   у/х=0,06 | у=38,5-0,92х R2 =0,99   у/х=0,24 |
| F1 Престиж | у=100,27-1,65х; R2 =0,99   у/х=0,65 | у=11,03-0,03х2; R2 =0,96   у/х=0,29 | у=4,6-0,28х0,5; R2 =0,99   у/х=0,05 | у=41,25-0,99х; R2 =0,99   у/х=0,12 |
| F1 Триумф | у=99,72-1,19х; R2 =0,98   у/х=0,04 | у=10,17-0,83х0,5; R2 =0,99   у/х=0,14 | у=4,61-0,28х0,5 R2 =0,99   у/х=0,05 | у=41,57-0,07х2 R2 =0,99   у/х=0,12 |
| F1 Фаворит | у=100,28-2,96х R2 =0,99   у/х=0,69 | у=10,07-0,13х1,5 R2 =0,99   у/х=0,06 | у=3,97-0,09х1,5 R2 =0,99   у/х=0,05 | у=37,69-0,78х1,5 R2 =0,99   у/х=0,41 |
| F1 Экстра | у=99,23-0,26х2; R2 =0,99   у/х=1,31 | у=10,96-0,1х1,5 R2 =0,99   у/х=0 | у=4,7-0,28х0,5 R2 =0,99   у/х=0,05 | у=41,64-0,34х2 R2 =0,99   у/х=0,61 |
| F1 Каунтер | у=100,15-1,61х R2 =0,99   у/х=0,37 | у=10,34-0,003х3; R2 =0,99   у/х=0,06 | у=3,8-0,025х R2 =1   у/х=0,05 | у=38,12-0,99х R2 =0,99   у/х=0,28 |
| F1 Парадокс | у=99,72-1,19х R2 =0,99   у/х=0,69 | у=10,72-0,80х0,5; R2 =0,99   у/х=0,1 | у=4,6-0,03х1,5 R2 =0,99   у/х=0,01 | у=38,47-1,34х0,5 R2 =0,99   у/х=0,28 |
Качество и пищевая ценность квашеной капусты. Для получения квашеной капусты высокого качества определяющую роль играет качество исходного сырья.
В результате молочнокислого брожения сахаров образуется молочная кислота и ряд эфиров, придающих капусте специфический приятный вкус и аромат. В квашеной капусте в среднем по опыту содержание сахаров снизилось на 40,6%. Больше всего сахаров осталось в квашеной капусте гибридов F1 Валентина – 3,65% при меньшем проценте их снижения -35,9%, F1 Экстра – 3,55% (38% снижения). Значительное снижение сахаров отмечено в квашеной капусте гибридов F1 Триумф (на 48,5%) и F1 Каунтер (на 45,8%).
Содержание сухого вещества в квашеной капусте уменьшилось по сравнению с исходным сырьем в среднем на 12,8% при минимальном проценте у гибрида F1 Экстра и максимальном - F1Фаворит (15,1%). По содержанию сухого вещества наибольшее количество его было в квашеной капусте гибрида F1Престиж (10,0 %), F1Экстра (9,43%), на третьем месте F1 Валентина (9,26%). Пониженным содержанием сухого вещества отличалась квашеная капуста гибрида F1 Триумф – 7,88% при снижении на 14,0%, превышающем средний показатель по опыту.
Содержание витамина С в квашеной капусте оставалось на высоком уровне (36,05 - 42,07 мг%) при среднем снижении на 15,4%. В квашеной капусте гибрида F1 Фаворит максимальное содержание витамина С (42,07 мг%) сохранилось при самом низком проценте его снижения – 10,0.
Содержание нитратов в квашеной капусте, как и в сырье, было ниже ПДК в пределах 145-185 мг/кг, средний процент снижения их равнялся 30,0.
Наивысшую дегустационную оценку получила квашеная капуста приготовленная из гибрида F1 Валентина (4,86 балла). Хорошие оценки получила квашеная продукция гибридов F1Фаворит – 4,76 балла, F1Экстра – 4,78 балла, F1Престиж – 4,7 балла. Квашеная капуста характеризовалась хрустящей твердой консистенцией, приятным кисло-сладким вкусом и ароматом. Цвет квашеной капусты первого срока изготовления был беловатый с зеленоватым оттенком, только продукция гибрида F1Фаворит отличалась более светлой окраской.
При втором сроке приготовления квашеной капусты сырьем служили гибриды после четырех месяцев хранения. По результатам анализа пищевых качеств квашеной капусты выделилась продукция гибрида F1 Престиж по содержанию сухого вещества, сахара и лишь немного уступая по содержанию витамина С квашеной капусте гибрида F1Триумф (39,92 и 40,45 мг%). Среди партий квашеной продукции из отечественных гибридов низким содержанием сухого вещества и сахаров, несмотря на лидирующее положение по витамину С, отличалась готовая продукция гибрида F1Триумф, а голландских гибридов – квашеная капуста гибрида F1 Каунтер по содержанию сахаров – 2,45%. В целом, в квашеной капусте второго срока приготовления оставалось достаточно высокое содержание витамина С и сахаров, превышающее среднестатистические величины - 20 мг% и 0,9% соответственно.
Органолептическая оценка квашеной капусты по сравнению с продукцией первого срока засола повышалась в связи с повышением органолептики сырья после 4-х месяцев хранения по таким показателям как консистенция и вкус.
В третий срок приготовления квашеной капусты использовали гибриды после 8 месяцев хранения, за исключением гибрида F1 Фаворит ввиду значительных потерь от болезней, превышающих 10% к исходной массе продукции, и неизбежных дополнительных потерь при зачистке кочанов в процессе подготовительных работ.
Спустя 8 месяцев хранения произошло еще большее изменение свежей капусты. По внешнему виду и окраске листьев капуста приобрела молочно-белый и белесовато-желтоватый оттенок. Особой белизной отличались гибриды F1Престиж, F1Экстра и F1Валентина. По консистенции листья были сочными, вкусными с небольшой горечью с типичным капустным ароматом. Максимальный средний балл при дегустационной оценке получил F1Престиж – 4,3 балла. Хорошие дегустационные оценки также были у F1 Валентина, F1Экстра – 4,3 балла, F1 Парадокс – 4,1 балла; низкие - у гибридов F1Каунтер и F1Триумф – 3,8 балла.
В квашеной капусте изучаемых гибридов содержание сухого вещества при среднем в опыте проценте его снижения 14,2% было минимальным у гибрида F1 Триумф (5,72%), отличавшимся и самым низким уровнем изменения содержания сахаров – 2,39%. Квашеная капуста голландского гибрида F1 Каунтер содержала меньше всего витамина С – 27,65 мг%. По пищевым качествам выделялась квашеная капуста гибрида F1 Престиж наибольшим по сравнению с другими гибридами содержанием сухого вещества (7,74%), сахаров (2,74%) и витамина С (33,68 мг%).
Самая высокая оценка была у продукции гибрида F1 Валентина – 4,68 балла, превосходившая по окраске, консистенции и вкусу. С близкой оценкой была квашеная капуста гибрида F1Экстра, но она уступала F1 Валентине по окраске, консистенции и аромату. Квашеная продукция голландского гибрида F1 Каунтер сохраняла грубую консистенцию тканей, за что получила наименьший балл - 4,1, характеризовалась низкой оценкой окраски, вкуса и аромата.
Таким образом, из позднеспелых гибридов капусты белокочанной можно особо выделить гибрид Престиж, из сырья которого после 4-х и 8 месяцев хранения получалась квашеная продукция с высокими пищевыми качествами с минимальными по сравнению с другими гибридами потерями питательных веществ, по органолептической оценке незначительно уступая только продукции гибрида F1Валентина.
Изучение эффективности ультразвукового воздействия на увеличение сроков хранения квашеной капусты. При расфасовке в потребительскую тару верхние слои квашеной капусты остаются не покрытые рассолом, продукт частично контактирует с воздухом. Большая вероятность возникновения аэробных микроорганизмов, которые отрицательно сказываются на качестве продукции. Как правило, реализация в торговых предприятиях происходит в холодильных витринах при температуре + 2… +6о С, при которой микробиологические процессы возобновляются. Основной процесс молочнокислого брожения затухает и по мере израсходования остатков сахара совершенно прекращается. В то же время активизируются побочные процессы, главным образом спиртовое и уксуснокислое брожение, которые становятся преобладающими, развивается поверхностная пленка плесеней, потребляющая молочную кислоту. Вся эта микрофлора развивается тем энергичнее, чем выше температура хранения. Безусловно, преобладание таких побочных микробиологических процессов носит отрицательный характер. В этом случае максимальный срок хранения в потребительской таре в торговых витринах составляет лишь 7-14 дней, а при увеличении срока хранения качество продукта ухудшается.
Квашеная капуста контрольного варианта на 14-е сутки хранения при t +4+6 С получила при дегустации удовлетворительную оценку (3,1 балла), ощущалось размягчение консистенции капусты, продукция была кислой. При дальнейшем хранении выраженность кислого вкуса усиливалась, продукт становился дряблым, при раскусывании не хрустел, приятный аромат ранее присущий квашеной капусте отсутствовал. По запаху можно было судить, что имело место спиртовое и уксуснокислое брожение. Вследствие этого квашеная капуста не только теряла товарные качества, но и становилась непригодной к употреблению.
При обработке квашеной капусты ультразвуком частотой 20,5 кГц независимо от экспозиции максимальный эффект с сохранением 5-балльной оценки органолептических показателей качества отмечался до 14 суток хранения продукта.
С повышением частоты ультразвука до 21 кГц продолжительность положительного воздействия его зависела от экспозиции обработки. С увеличением экспозиции на 1 минуту сохранение положительного эффекта от обработки ультразвуком последовательно продлевалось на четверо суток, достигнув 26 суток при экспозиции в 5 минут. Квашеная капуста в среднем по всем органолептическим показателям была оценена в 5 баллов. Нарастание экспозиции до 10 минут первоначально снижало эффективность обработки с последующим ухудшением качества продукта до 4,1 балла при хранении в течение 26 суток.
Использование ультразвука частотой 21,5 кГц позволило сохранить отличные внешний вид, консистенцию, вкус и аромат квашеной капусты, оцененные в 5 баллов, на протяжении 22 суток хранения только при экспозиции обработки в 3 минуты.
Ультразвук частотой 22 кГц вообще не дал положительного результата по всем вариантам экспозиции.
Максимальная оценка качества продукции по органолептическим показателям (5,0 баллов) получена при обработке ультразвуком частотой 21,0 кГц с экспозицией в 5 минут. Внешний вид, консистенция, вкус и аромат квашеной капусты не ухудшались на протяжении 26 суток хранения. Чуть ниже оценки получили при обработке ультразвуком частотой 21,0 и 21,5кГц в течение 3 минут, только к 26 дню было небольшое ухудшение вкусовых качеств.
С увеличением параметров ультразвукового воздействия и времени эффект увеличивается. Этот эффект максимален при воздействии частотой 22,0 кГц при экспозиции в 10 минут. Но при этом образцы получили удовлетворительную оценку в результате того, что квашеная капуста стала мягкой, ухудшился цвет и слегка появился не свойственный ей посторонний привкус. Это свидетельствует о том, что ультразвук при продолжительной экспозиции помимо положительного эффекта, способствует снижению органолептических показателей квашеной капусты.
Положительный эффект наблюдался также при воздействии 21,5 кГц в течение 1 и 2 минут, размягчение капусты и ухудшение вкуса и переизбытка кислотности наблюдалось только на 26 сутки хранения.
Как показали результаты исследований, использование более высоких частот ультразвука даже при меньшей продолжительности обработки приводило к ухудшению качества готового продукта. Варианты, в которых обработка проводилась частотой 22,0 кГц, получали при дегустации более низкую оценку из-за ухудшения консистенции продукта, размягчения и дряблости тканей, ухудшения естественного цвета продукта.
Определение качества и пищевой ценности рассола квашеной капусты и купажированных напитков на его основе. При реализации солено-квашеной продукции, как правило, в продажу поступает непосредственно квашеная капуста с минимальным количеством рассола, большая часть которого зачастую просто утилизируется, что значительно снижает эффективность производства солено – квашеной продукции. Одним из путей рационального использования рассола, является изготовление купажированных напитков на его основе.
На основе рассола, полученного при изготовлении квашеной капусты, произведенной из гибрида капусты белокочанной F1 Валентина содержащей 6,8 % сухих веществ, 4,5% растворимых сухих веществ, 35,8 мг% витамина С, были составлены купажи с добавлением свежевыжатых соков с мякотью из моркови и клюквы и неосветленного сока из яблок, а также мелко нарезанной зелени укропа, петрушки и сельдерея. Были подобраны композиции с наиболее гармоничным соотношением компонентов.
Купажи с добавлением соков моркови, яблок и клюквы имели более привлекательный внешний вид за счет значительного улучшения цветовых характеристик готового продукта (таблица 6). К тому же купажи были более вкусными и ароматными по сравнению с рассолом. При этом следует отметить, что по вкусовым качествам выделялся купаж с добавлением сока моркови, а наиболее ароматным был напиток с добавлением зелени укропа, петрушки и сельдерея.
Таблица 6 - Биохимические показатели качества купажированных
напитков на основе рассола квашеной капусты (F1 Валентина, 2010 г)
| Варианты | Содержание нерастворимых сухих веществ, % | Содержание растворимых сухих веществ, % | Содержание витамина С, мг % | Содержание нитратов, мг/кг | Кислотность, % |
| F1 Валентина - свежее сырье | 10,80 | 4,25 | 31,00 | 142 | - |
| 1. капустный рассол 100 % | 1,6 | 3,3 | 24,0 | 187 | 0,7 |
| 2.капустный рассол(50%) +морковный сок(50%) | 1,8 | 7,5 | 25,8 | 189 | 0,3 |
| 3.капустный рассол (50%) +яблочный сок (40%)+ клюквенный сок (10%) | 2,0 | 6,8 | 42,3 | 190 | 1,0 |
| 4. капустный рассол (85%) +зелень укропа (5%)+ петрушки (5%)+ сельдерея (5%) | 2,2 | 3,6 | 32,3 | 168 | 0,5 |
| НСР05 | 0,1 | 0,2 | 9 | 15 | 0,10 |
Добавление к рассолу, полученному при изготовлении квашеной капусты, плодово-ягодных и овощных соков, а также зелени укропа, петрушки и сельдерея позволяет получать напитки не только более привлекательные по внешнему виду и более ароматные, но и обладающие большим спектром биологически активных веществ, включая в первую очередь витамины. Варианты купажей, также как и рассол в чистом виде, имеют более высокую кислотность и в зависимости от требования потребителей к вкусовым качествам их сахаро-кислотный индекс, определяющий вкусовые качества продукта, может быть при необходимости откорректирован.
Экономическая эффективность переработки капусты белокочанной. Производство квашеной капусты рентабельно (таблица 7).
Таблица 7 - Экономическая эффективность производства квашеной капусты в расчете на единицу продукции
| Продукция | Себестоимость продукции, руб | Прибыль на 1 банку, руб. | Уровень рентабельности,% |
| Квашеная капуста, изготовленная сразу после уборки | 30,00 | 32,00 | 106,7 |
| Квашеная капуста, изготовленная после 4-х месяцев хранения сырья | 36,49 | 22,51 | 91,8 |
| Квашеная капуста, изготовленная после 8-ми месяцев хранения сырья | 49,58 | 30,42 | 61,35 |
Уровень рентабельности капусты, изготовленной сразу после уборки составляет 106,7%, чуть ниже - при хранении сырья в течение 4-х месяцев – 91,8%, при производстве капусты изготовленной после 8-ми месяцев хранения уровень рентабельности составляет – 61,35%. Себестоимость производства квашеной капусты низкая в осенне-зимний период, при длительном хранении сырья себестоимость резко возрастает и составляет 49,58 рублей, но при этом прибыль остается высокой – 60,42 рубля за счет высокой цены реализации.
ВЫВОДЫ
- Урожайность отечественных и голландских гибридов капусты белокочанной при возделывании в условиях Московской области различалась незначительно (79,9 и 80,4 т/га), но выход стандартной продукции у голландских гибридов был выше на 2%. Наибольшей общей урожайностью отличались отечественные гибриды F1 Фаворит (85,8 т/га), F1 Престиж (82,0 т/га) и голландский F1 Парадокс - 84,1 т/га. Голландские гибриды уступали отечественным по содержанию витамина С (38,2 против 40,4 мг%), но больше аккумулировали в кочанах нитраты (268 против 257 мг/кг).
- Гибриды капусты отечественной селекции в большей степени пригодны для квашения по таким технологическим характеристикам как масса кочана (2,02 против 1,60 кг), его объем (2292 против 2128 см3) и плотность (0,84 против 0,75 г/см3) и органолептическим показателям –внешний вид (4,40 против 3,90), окраска листьев (4,44 против 3,95) и консистенции (4,48 против 4,25).
- При хранении капусты белокочанной в качестве сырья для квашения потери продукции после 4-х месяцев определялись только убылью массы и составило 5,6-6,0%. После 8 месяцев хранения лежкоспособность всех гибридов оценивалась в 5 баллов (сохраняемость 75-80%). Сохраняемость свыше 80% отмечена у отечественных гибридов Престиж (90,8%) F1 Триумф (90,5%), F1, F1 Экстра (82,7%), F1 Валентина (81,9%) и голландских F1 Парадокс (90,5%) и F1 Каунтер (87,1%). Эти гибриды отличались высоким сохранением содержания сухого вещества (6,65-8,98%), сахаров (4,0-4,7%), витамина С (33,0-40,0 мг%) и пригодны для квашения в весенний период включительно.
- Со времени уборки капусты до февраля наравне с общепринятыми среднеспелыми сортами и гибридами на квашение можно использовать гибрид F1 Фаворит. Гибрид F1 Фаворит пригоден для квашения только в течение первых четырех месяцев хранения из-за низкой сохраняемости. В последующие весенние месяцы по май порядок поступления партий гибридов следующий: F1 Валентина, F1 Экстра, F1 Каунтер, F1 Триумф, F1 Парадокс, F1 Престиж.
- Качество квашеной продукции зависит от биохимической и органолептической характеристики свежего сырья. Степень снижения содержания сухого вещества, сахаров, витамина С и нитратов в процессе квашения несущественно изменяется в зависимости от срока хранения сырья и в среднем составляет соответственно 13,6%; 39,6; 15,6; 28%.
- При изготовлении квашеной капусты после уборки лучшими органолептическими показателями отличались гибриды F1 Валентина (4,9 балла), F1Экстра (4,8 балла), F1 Фаворит (4,8 балла); после 4-х месяцев хранения - F1 Валентина (5 балла), F1 Престиж (4,9 балла); после 8-ми месяцев хранения самая высокая оценка была у гибрида F1 Престиж (4,7 балла). Квашеная капуста голландских гибридов F1 Каунтер и F1 Парадокс с пониженным содержанием питательных веществ имела низкую органолептическую оценку окраски, вкуса и аромата.
- Квашеная продукция с высокими пищевыми качествами получена из капусты позднеспелого гибрида F1 Престиж. Содержание в продукции сахаров и витамина С составляло 5,2% и 44,6 мг% при хранении сырья 4 месяца; 2,7% и 33,7 мг% при хранении сырья 8 месяцев.
- Обработка квашеной капусты ультразвуком частотой 21 кГц с экспозицией в 5 минут непосредственно перед фасованием в потребительскую тару способствовала продлению срока хранения продукта до 26 суток с сохранением максимальной в 5 баллов оценки всех органолептических показателей качества. Использование более высоких уровней ультразвуковой обработки даже при меньшей продолжительности экспозиции приводит к ухудшению качества готового продукта.
- Купажированные напитки на основе капустного рассола с добавлением плодово-ягодных и овощных соков, а также зелени укропа, петрушки и сельдерея позволили расширить ассортимент солено-квашеной продукции с улучшенными органолептическими качествами, обогащенной биологически активными веществами и предназначенной для различных категорий потребителей. Наиболее витаминизированными являются напитки с добавлением яблочного и клюквенного соков (витамин С 42,3 мг%) и мелкоизмельченной зелени укропа, петрушки и сельдерея (витамин С 32,32 мг%).
- Производство квашеной капусты экономически выгодно: уровень рентабельности капусты, изготовленной сразу после уборки, составляет 106,7%, при хранении сырья в течение 4-х месяцев – 91,8%, капусты изготовленной после 8-ми месяцев хранения – 61,35%.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Для получения квашеной капусты высокого качества рекомендуем организовать конвейерное поступление сырья в соответствии с сохраняемостью позднеспелых гибридов, обеспечивая следующую очередность: осенью – F1Фаворит, в зимне-весенний период – F1 Валентина, F1 Экстра, F1 Каунтер, F1 Триумф, F1 Парадокс, в поздне-весенний период – F1 Престиж.
- Для продления срока хранения квашеной капусты в условиях торгового зала использовать предварительную ультразвуковую обработку с частотой обработки 21,0 кГц в течение 5 минут.
- Для увеличения эффективности производства квашеной капусты и минимизации отходов организовать производство функциональных напитков из рассола с добавлением плодово-ягодных и овощных соков, а также зелени пряно-ароматических трав.
Список работ, опубликованных по теме диссертации:
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ
- Монахос Г.Ф. Гибриды капусты белокочанной, пригодные к квашению после длительного хранения/ Монахос Г.Ф.,Пискунова Н.А., Гаспарян Ш.В.// Картофель и овощи.- №7.- 2010.- С.9-10.
- Пискунова Н.А. Ультразвук продлевает срок хранения квашеной капусты/ Пискунова Н.А., Гаспарян Ш.В..// Картофель и овощи.- №4.- 2011.- С.24.
- Гаспарян Ш.В. Применение ультразвука в технологии квашения капусты/ Гаспарян Ш.В., Пискунова Н.А., Трифонова М.Ф.// Известия Международной академии аграрного образования.- № 13, т.1.- 2011.- С.4-5.
- Гаспарян Ш.В. Физический метод в растениеводстве/ Гаспарян Ш.В., Пискунова Н.А., Гаспарян И.Н.// Вестник МГАУ-Агроинженерия.-М.-2012.-выпуск 2(53). – С.55-58.
Статьи в сборниках научных трудов и материалах конференций
- Пискунова Н.А Влияние ультразвука на сроки хранения квашеной капусты/Пискунова Н.А., Гаспарян Ш.В.// Доклады ТСХА.- 2011. – С.114-115.
- Пискунова Н.А. Влияние ультразвука на сроки хранения квашеной капусты/ Пискунова Н.А., Гаспарян И.Н., Гаспарян Ш.В.// Основы биологического растениеводства в частном земледелии// Сборник научных трудов Уманьский национальный университет садоводства. – 2011.- С.447-448.
- Пискунова Н.А. Влияние ультразвука на сроки хранения квашеной капусты/ Пискунова Н.А., Гаспарян Ш.В.// Доклады ТСХА. Выпуск 283. часть 2.- 2112.- С.762-764.
- Гаспарян Ш.В. Применение ультразвука в переработке продукции растениеводства (для увеличения сроков хранения квашеной капусты)/ Гаспарян Ш.В., Гаспарян И.Н., Трифонова М.Ф.// Вестник Верхневолжья. №1 (17). – 2012.- С.59-61.
- Гаспарян Ш.В. Испытание некоторых гибридов белокочанной капусты на пригодность к квашению// Сборник научных трудов «Инновационные направления развития АПК и повышение конкурентоспособности предприятий, отраслей и комплексов – вклад молодых ученых». Ярославль: ФГБОУ ВПО «Ярославская государственная сельскохозяйственная академия». – 2012. – С.61-64.
- Гаспарян Ш.В. Современная технология квашения капусты// Вестник овощевода.-№ 5 (18). – 2012.- С.31-33.
