Изучение изменений физико-химических и микробиологических показателей полуфабриката из картофеля после электронной стерилизации

Одним из методов электронной стерилизации плодоовощных культур и сельскохозяйственной продукции является ионизирующее излучение, которое также называется бета-излучение. Оно способствует сохранению качества и безопасности многих видов сельскохозяйственных культур после их уборки и может быть использовано для обработки производимых из него полуфабрикатов. Целью работы явилось исследование влияния различных доз ионизирующего излучения (1, 3, 6 и 9 кГр) на вакуумированный очищенный и нарезанный картофель сорта Бел-лароза, обработанный аскорбиновой кислотой в концентрации 3, 6 и 9% с целью сохранения в нем после обработки нативного содержания витамина C и исходных структурно-механических свойств. Используемые для вакуумирования ПЭТ-пакеты не выделяют опасных и вредных примесей в агрессивной среде (9%-ом растворе аскорбиновой кислоты) и дозе облучения 9 кГр. Исследования органолептических, физико-химических и микробиологических показателей образцов полуфабриката из картофеля осуществлялось по стандартным методикам. Результаты исследований показали, что доза облучения 1 кГр не оказывает значительного влияния на показатели полуфабриката, но при этом и не способствует снижению числа микроорганизмов в нем. Доза 3 кГр также не оказывает значительного влияния на показатели полуфабриката, однако, снижение количества микроорганизмов уже более значительно. Доза облучения 6 кГр оказывает значительное воздействие на микробиологические показатели полуфабриката, в то же время при малых концентрациях аскорбиновой кислоты (3 и 6%) начинают ухудшаться органолептические показатели полуфабриката. При дозе облучения 9 кГр погибают практически все микроорганизмы и ухудшаются показатели полуфабриката вне зависимости от концентрации аскорбиновой кислоты. На основании проведенных исследований определены оптимальные дозы облучения полуфабриката из картофеля - 3 и 6 кГр, и оптимальная концентрация аскорбиновой кислоты - 9%, при которых показатели качества и безопасности полуфабриката сохраняются на протяжении 7 суток хранения.

1. Санжарова Н.И., Молина А.А., Козьмин Г.В., Кобялко В.О. Радиационные агробиотехнологии: приоритетные направления развития и коммерциализации // Аграрная наука. 2016. N 1. C. 2-4.

2. Алимов А.С., Близнюк У.А., Борщеговская П.Ю., Еланский С.Н., Черняев А.П., Юров Д.С. Ингибирование прорастания клубней картофеля при воздействии электронного пучка с энергией 1 МэВ // Защита картофеля. 2015. N 1. С. 26-29.

3. Лой Н.Н., Санжарова Н.И., Губарева О.С., Чиж Т.В., Гулина С.М. Применение радиационных технологий при хранении картофеля // Научные труды Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия. 2018. Т. 20. С. 66-71. https://doi.org/10.30679/2587-9847-2018-20-66-71

4. Цыгвинцев П.Н. Торможение физиологических процессов в клубнях картофеля после облучения // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2018. N 11-2. С. 341-346.

5. Ян ван Коэй. Лучевая обработка пищевых продуктов // Бюллетень МАГАТЭ. 1981. Т. 23. N 3. С. 37-41.

6. Kumar S., Petwal V.C., Kaul A., Behere A., Promod R., Bapna S.C., et al. Sprout inhibition in potato (Solanum tuberosum L.) with low energy electrons // Journal of Food Science and Technology - Mysore. 2009. Vol. 46. Issue 1. P. 50-53.

7. Mahto R., Das M. Effect of gamma irradiation on the physico-mechanical and chemical properties of potato (Solanum tuberosum L.), cv. “Kufri Sindhuri”, in non-refrigerated storage conditions // Postharvest Biology and Technology. 2014. Vol. 92. P. 37-45. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2014.01.011

8. Mahto R., Das M. Effect of y irradiation on the physico-mechanical and chemical properties of potato (Solanum tuberosum L), cv. “Kufri Chandramukhi” and “Kufri Jyoti”, during storage at 12 °C // Radiation Physics and Chemistry. 2015. Vol. 107. P. 12-18. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2014.08.021

9. Peivaste I., Alahyarizadeh G. Comparative study on absorbed dose distribution of potato and onion in X-ray and electron beam system by MCNPX2.6 code // MAPAN - Journal of Metrology Society of India. 2019. Vol. 34. Issue 1. P. 19-29. https://doi.org/10.1007/s12647-018-0287-z

10. Soares G.M.I., da Silva E.B., Amaral A.J., Machado E.C.L., Silva J.M. Physico-chemical and sensory evaluation of potato (Solanum tuberosum L.) after irradiation // Anais da Academia Brasileira de Ciencias (Annals of the Brazilian Academy of Science). 2016. Vol. 88. Issue 2. P. 941-950. https://doi.org/10.1590/0001-3765201620140617

11. Tripathi J., Variyar P.S., Singhal R.S., Sharma A. Radiation processing for sprout inhibition of stored potatoes and mitigation of acrylamide in fries and chips. In: Processing and Impact on Active Components in Food. 2015. Chapter 11. P. 89-96. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-404699-3.00011-1

12. Тихонов А.В., Деревягина М.К., Васильева С.В., Зейрук В.Н. Радиационные методы обработки клубней картофеля // Защита картофеля. 2015. N 1. С. 22-25.

13. Seth R.K., Zarin M., Khan Z., Seth R. Ionizing radiation as a phytosanitary treatment against Phenacoccus solenopsis (Hemiptera: Pseudococ-cidae) // Florida Entomologist. 2016. Vol. 99. Special issue 2. P. 76-87.

14. Kim H.-J., Song H.-J., Song K.-B. Microbial growth and sensory quality of dried potato slices irradiated by electrons // Radiation Physics and Chemistry. 2011. Vol. 80. Issue 6. P. 776-777. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2011.02.016

15. Докучаева И.С., Гумерова Г.Х., Хакимова Е.Г. Проблемы технологии лучевой стерилизации пищевых продуктов // Вестник технологического университета. 2016. Т. 19. N 17. C. 169-171.

16. Al-juhaimi F., Ghaafoor K., Ozcan M.M., Jahurul M.H.A., Babiker E.E., Jinap S., et al. Effect of various food processing and handling methods on preservation of natural antioxidants in fruits and vegetables // Journal of Food Science and Technology. 2018. Vol. 55. Issue 10. P. 3872-3880. https://doi.org/10.1007/s13197-018-3370-0

17. Mulinacci N., Valletta A., Pasqualetti V., Innocenti M., Giuliani C., Bellumori M., et al. Effects of ionizing radiation on bio-active plant extracts useful for preventing oxidative damages // Natural Product Research. 2019. Vol. 33. Issue 8. P. 1106-1114. https://doi.org/10.1080/14786419.2018.1457663

18. Klaassen M.T., Trindade L.M. RG-I galactan side-chains are involved in the regulation of the water-binding capacity of potato cell walls // Carbohydrate Polymers. 2020. Vol. 227. Article 115353. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.115353

19. Радиационные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности; под общ. ред. Г.В. Козьмина, С.А. Гераськина и Н.И. Сан-жаровой. Обнинск: ВНИИРАЭ, 2015. 400 с.

20. Graham W.D., Stevenson M.H. Effect of irradiation, storage and cooking on vitamin C in strawberries and potatoes // Journal of the Science of Food and Agriculture. 1997. Vol. 75. Issue 3. P. 317-377. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0010(199711)75:3<371::AID-JSFA890>3.0.CO;2-P

21. Алёшин В.Н., Ачмиз А.Д., Першакова Т.В., Купин Г.А., Павлова В.Е. Применение радиационных агробиотехнологий при хранении и переработке растительного сырья // Научный журнал КубГАУ. 2018. N 136. С. 22-35. https://doi.org/10.21515/1990-4665-136-003

22. Pikaev A.K. Contribution of radiation technology to environmental protection // High Energy Chemistry. 2002. Vol. 36. Issue 3. P. 135-146. http://doi.org/10.1023/A:1015384631830

23. Китиева Л.И., Саламов А.Х., Арчакова Р.Д., Ужахова Л.Я., Ялхороева М.А. Исследование свойств ПЭТ-упаковки в процессе эксплуатации // Вестник современной науки. 2016. N 4-1 (16). C. 28-32.

24. Куткина М.Н., Котова Н.П., Елисеева С.А. Совершенствование технологии универсальных овощных полуфабрикатов для предприятий индустрии питания // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2016. N 2 (68). C. 153-157. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-2-153-157

25. Sapers G.M., Cooke P.H., Heidel A.E., Martin S.T., Miller R.L. Structural changes related to texture of pre-peeled potatoes // Journal of Food Science. 1997. Vol. 62. Issue 4. P. 797-803. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.1997.tb15458.x

26. Чугунова О.В. Научный обзор: сенсорный анализ и его значение в оценке качества и безопасности пищевых продуктов // Научное обозрение. Технические науки. 2016. N 3. С. 118-129.

27. Голубкина Н.А., Кошелева О.В. Определение витамина C в пищевых продуктах // Журнал аналитической химии. 1989. Т. 44. N 8. C. 1349-1360.

28. Parshina A.V., Bobreshova O.V. PD-sensors based on perfluorinated membranes for simultaneous determination of vitamins B1, B6, and PP in aqueous solutions // Petroleum Chemistry. 2014. Vol. 54. Issue 8. P. 631-636. https://doi.org/10.1134/S096554411408012X

29. Luis G., Rubio C., Gutierrez A.J., Gonzalez-Weller D., Revert C., Hardisson A. Evaluation of metals in several varieties of sweet potatoes (Ipo-moea batatas L.): comparative study // Environmental Monitoring and Assessment. 2014. Vol. 186. Issue 1. P. 433-440. https://doi.org/10.1007/s10661-013-3388-8

30. Xia X., Zhang D., Fan C., Pu S. Naked-eye detection of Cu (II) and Fe (III) based on a Schiff Base Ruthenium complex with nicotinohydrazide // Applied Organometallic Chemistry. 2020. Vol. 34. Issue 10. Areicle e5841. https://doi.org/10.1002/aoc.5841

31. Шевелева С.А., Ефимочкина Н.Р., Быкова И.Б., Батищева С.Ю. Обоснование микробиологических показателей безопасности для новых видов пищевой продукции // Вопросы питания. 2014. Т. 83. N S3. С. 162-163.

32. Hrabovska O., Pastukh H., Demenyuk O., Miroshnyk V., Halatenko T., Babii A., et al. Kinetics of hydrolysis-extraction of pectin substances from the potato raw materials // Ukrainian Food Journal. 2015. Vol. 4. Issue 4. P. 596-604.

33. Pavlyuk R., Pogarska V., Kotuyk T., Pogarskiy A., Loseva S. The influence of mechanolysis on the activaton of nanocomplexes of heteropolysaccharides and proteins of plant biosystems in developing of nanotechnologies // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2016. Vol. 3. Issue 11 (81). P. 33-40. https://doi.org/10.15 587/1729-4061.2016.70996