Введение. В связи с постоянным увеличением потребления aруктов и овощей происходит интенсивное развитие области пищевой промышленности, связанной с хранением продуктов. С каждым годом все более остро чувствуется проблема поступления свежей продукции растительного происхождения, как в сфере производства, на прилавки магазинов, так и непосредственно потребителю. Так, поставка цитрусовых плодов, отвечающих необходимым показателям, возможна только при их продолжительном хранении в условиях, способствующих уменьшению активности микроорганизмов, а также биохимических процессов, происходящих внутри продукта хранения [2]. При этом в процессе хранения не должны изменяться органолептические показатели плодов.

Цель данной работы заключается в исследовании криоскопической температуры цитрусовых плодов для минимизации потерь растительного сырья при холодильном хранении.

Наилучшим способом хранения считается тот, при котором продукт хранится заданное время с наименьшими потерями качества и удельной массы. При предъявлении таких требований, наиболее целесообразным считается охлаждение продуктов искусственным холодом до температур, близких к криоскопическим с последующим их хранением [3, 4].

Данный способ имеет ряд преимуществ. Так, при понижении температуры растительного сырья к границе докриоскопических значений, скорость физико-химических изменений, происходящих в плоде, является наименьшей, что позволяет сохранить все его свойства максимально длительное время без обезвоживания и увядания. Следовательно, величина потерь продукта также будет минимальна, чего стремятся добиться все предприятия-изготовители и поставщики.

Как уже было сказано, пределом охлаждения при хранении свежих плодов является криоскопическая температура, при пересечении которой в продуктах наблюдаются глубокие структурные превращения, вода, находящаяся в межклеточном пространстве и в клетках начинает кристаллизоваться, тем самым возрастает вероятность необратимых изменений первичной структуры сырья [5]. Вследствие этого, можно сделать вывод, что определение такого показателя как криоскопическая температура растительных продуктов является необходимым для обеспечения наилучшего результата хранения.

Данные о криоскопических температурах цитрусовых плодов скудны и встречаются крайне редко. Также, сведения могут разниться, в зависимости от сорта, состава и других параметров растительного сырья, используемого в качестве образца [1].

Объекты исследования. Опытными образцами служили плоды лимона, мандарина и лайма, качество которых соответствовало ГОСТам, сами объекты были чистые и без дефектов и механических повреждений. Характеристики плодов представлены в таблице 1.

Таблица 1

  Характеристики плодоовощного сырья

Метод исследования. Метод термического анализа, используемый при исследовании, позволяет построить график зависимости температуры от времени. Объекты исследования помещали в камеру охлаждения с поддерживаемой температурой окружающей среды -30°С. Измерение температурных показателей производились с использованием датчика температуры Testo110, ежегодно проходящем поверку. Датчик, диаметром 1,5 мм погружали в середину плода, предварительно охлажденного приблизительно до 7°С. На основе данных построены кривые замораживания цитрусовых плодов, представленные на рисунке 1.

Рисунок 1. Влияние температуры плодов в центре от времени охлаждения

Результаты. Зависимость представляет собой кривую (термограмму), рассматривая которую, можно выделить три основных этапа замораживания плодов. В начале охлаждения можно наблюдать равномерное уменьшение температуры исследуемых образцов. Это зона охлаждения и переохлаждения рассматриваемого пищевого сырья. На данной стадии экспериментов наблюдалось увеличение плотности плодов и начало кристаллизации внутренних слоев. Затем заметна зона где температура постоянна в течении достаточно продолжительного промежутка времени — данное значение представляет собой криоскопическую температуру, характерную для данного плода. Просматривалось распределение кристаллов льда по всей толще плода. После этого температура в центре продолжает уменьшаться, причем скорость изменения температуры повышается. Эта область характеризует окончание замораживания объекта и его дальнейшее охлаждение.

На основе исследований определены криоскопические температуры для каждого продукта, подвергаемого заморозке, для лимона — 1,6°С, для мандарина — 1,9°С, для лайма -1,3°С.

Также, в процессе хранения была определена потеря влаги продукта при различных условиях в камере хранения, т.к. доля усушки является наибольшей из потерь, которым подвергается плодоовощное сырье (таблица 2).

Даже потеря 3-6% влаги в продукте приводит к увяданию, нарушению внешнего вида и качества продукта.

Таблица 2

Потери массы при хранении цитрусовых плодов

Вывод. На основе анализа, можно сделать вывод, что при приближении температуры, поддерживаемой в камере хранения к криоскопической, количество испарившейся влаги уменьшается.

Таким образом, подбирая оптимальные температурные условия при хранении, можно понизить и минимизировать величину потери массы сырья, что благоприятно сказывается на качестве и на времени хранении цитрусовых.

Но следует учесть, что при более низких температурах, не входящие в предел криоскопических температур, вода в тканях продукта кристаллизуется. Поэтому стоит строго соблюдать температурный режим хранения, т.к. его нарушение ведет к физиологическим изменениям объектов исследования и нарушению целостности тканей.

Заключение. Необходимость определения криоскопических температур имеет огромное значение для подбора параметров охлаждения и хранения плодоовощного сырья, что способствует более долгому сохранению внешнего вида продукта, также предотвращается травмирование тканей и усушка плодов.