Influence of freezing and storage on food value of berries of the red currant

AbstractThe red currant is perspective culture for use in industry functional pectin foodstuff. Freezing use as an effective way of conservation, allows to keep as much as possible vitamin properties of raw materials within all year and to expand assortment of fruit production.

Keywords:berries of the red currant, new grades, freezing, storage, food value, аntioxidants, pectin, ascorbic acid, Р-active substances

Красная смородина является перспективной ягодной культурой для возделывания, в частности в Центрально-Черноземном районе. Ее ягоды являются ценным пищевым продуктом, в состав которого входит целый ряд биологически активных веществ. В частности, красная смородина богата минеральными веществами (железом, фосфором, йодом), а также витаминами (С, А, Н, В1, В2, В6, В9, Е, K, РР и др.), по содержанию которых она превосходит апельсины, лимоны и землянику. Богаты ягоды красной смородины также кумаринами, количество которых в них выше, чем в ягодах черной смородины и крыжовника, и близко к содержанию в таких растениях, как инжир, гранат, черемуха (магалебская и обыкновенная), вишня песчаная, морошка, черника, являющихся накопителями кумаринов. Ягоды красной смородины обладают антиоксидантными свойствами, которые обусловливаются наличием в них аскорбиновой кислоты, веществ Р-активной природы, пектиновых веществ, которые, участвуя в реакциях обмена веществ, повышают устойчивость организма к аллергическим факторам. Способность пектина, содержащегося в ягодах красной смородины, желировать (т.е. давать студень в присутствии кислоты и сахара) широко используется в пищевой промышленности при производстве высококачественных желейных изделий: конфитюров, джемов, желе, пастилы, мармеладов, муссов, самбуков.

Для сохранения биологически активных веществ, содержащихся в пищевых продуктах, широко применяют процесс их замораживания, который, как известно, используют как эффективный способ консервирования продуктов. Замораживание блокирует ряд окислительно-восстановительных процессов, снижает активность свободной воды, находящейся в продуктах, что позволяет с большей эффективностью, чем при тепловом консервировании, сохранить органолептические свойства, биологически активные вещества и компоненты, обусловливающие пищевую и энергетическую ценность пищевых продуктов и сырья. Известно, что при быстром замораживании важнейшие показатели пищевой ценности свежих плодов, ягод и овощей не изменяются даже при длительном хранении. При размораживании клеточный сок хорошо поглощается межклеточными коллоидами, что говорит о высокой обратимости процесса.

Создание новых перспективных сортов красной смородины обусловливает необходимость изучения их пищевой ценности и возможности дальнейшего использования в производстве функциональных продуктов улучшенного качества.

Целью настоящей работы было изучение пищевой ценности ягод красной смородины нового сортимента [3], большая часть которого разработана во Всероссийском НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК, Орел).

Материал и методы

Объектом исследования были выбраны 14 сортов ягод красной смородины (11 из них селекции ВНИИСПК), перспективных для выращивания в Центрально-Черноземном регионе (ЦЧР). Это сорта "Ася", "Баяна" (сорт с белой окраской ягод), "Валентиновка", "Вика", "Дана", "Дар Орла", "Мармеладница", "Нива", "Орловская звезда", "Орловчанка", "Подарок лета", в том числе сорта, находящиеся в Госреестре, - "Баяна", "Валентиновка", "Вика" и "Дана", сорт "Рачновская", сорт "Красная Виксне", полученный латвийскими селекционерами. Контролем являлся наиболее распространенный в ЦЧР сорт "Голландская красная". Все перечисленные сорта красной смородины отличаются друг от друга длиной и массой кисти, количеством ягод в кисти, массой одной ягоды и величиной съедобной ее части, а также выходом сока как из свежего, так и замороженного при температуре -30 °С сырья, подвергнутого затем 6- и 9-месячному хранению при температуре -18 °С и влажности воздуха 90-95%.

Образцы свежего и замороженного ягодного сырья оценивали по органолептическим свойствам и показателям пищевой ценности. Из последних определяли содержание растворимых сухих веществ (РСВ), титруемых органических кислот (в основном яблочной и лимонной), сахаров (моносахара, сахароза, сумма сахаров), пектиновых веществ, аскорбиновой кислоты, Р-активных соединений (лейкоантоцианы, антоцианы, катехины), а также расчетную величину сахаро-кислотного коэффициента, характеризующего вкусовые качества ягод.

Результаты и обсуждение

При изучении технико-технологических свойств ягод красной смородины новых сортов были отмечены их существенные сортовые различия по длине и массе кисти, а также по количеству ягод в кисти. Среднее значение длины кисти с черешком по сортам составило 100 мм, без черешка - 72 мм. При этом максимальная длина кисти как с черешком (135 мм), так и без черешка (97 мм) - у сорта "Подарок лета", минимальная - у контрольного сорта "Голландская красная" (соответственно 63 и 47 мм). Значительно варьировала в зависимости от сорта и масса кисти: от 2,9 (сорт "Голландская красная") до 10,7 г (сорт "Орловская звезда") при среднем значении 7,00 г. По количеству ягод в кисти прослеживалась та же тенденция. Лучшими были сорта "Валентиновка", "Дана", "Дар Орла", "Подарок лета" (14 ягод); наименьшее количество ягод в кисти имел сорт "Голландская красная" (6 штук).

Кроме указанных технико-технологических показателей, важное значение для оценки сырья имеют органолептические показатели и выход сока. Установлено, что ягоды новых сортов красной смородины селекции ВНИИСПК, кроме привлекательного внешнего вида, приятного вкуса, нарядной окраски, натурального аромата, характеризуются на вкус некоторой кислотностью. Существенных отличий в отмеченных показателях между сортами не выявлено. Максимальную органолептическую оценку качества ягод получили сорта "Баяна", "Вика", "Нива" (4,7 балла), минимальную - "Валентиновка", "Голландская красная", "Рачновская" (4,4 балла). По выходу сока все исследуемые нами новые сорта также превосходят контроль. При этом установлено, что низкие температуры, используемые для консервирования ягод с целью их последующего хранения, положительно влияют на выход сока из ягод при их размораживании на протяжении всего периода исследований. Наибольшей отдача сока была после 6 и 9 мес хранения. Вероятно, это связано с гидролизом пектина и переходом протопектина в растворимый пектин в процессе хранения, а также с нарушением гистологических и цитологических структур растительного сырья под действием низких температур [4, 5].

По органолептическим признакам большинство изучаемых сортов красной смородины не только не уступают контрольному сорту "Голландская красная", но и превосходят его. Органолептическую оценку ниже 4,5 баллов, кроме сорта "Голландская красная", имеют сорта "Валентиновка", "Рачновская". При этом они характеризуются низкой отдачей сока. Наилучшие органолептические свойства отмечены у сортов "Баяна", "Вика", "Нива" (4,7 баллов), которые к тому же имеют выход сока выше среднего (75,9%).

Пищевая ценность ягод красной смородины новых сортов варьирует в зависимости от сортовых особенностей ягод и произошедших в процессе их замораживания и хранения в этом виде изменений, а также количества выделяемых из ягод РСВ. По содержанию последних (более 12,5%) наиболее хорошими были сорта "Дана", "Дар Орла", "Красная Виксне", "Орловская звезда". При этом наибольшее значение данного показателя было в сорте "Дар Орла" (13,2%), наименьшее - в сорте "Валентиновка" (9,0%). При замораживании, сразу после воздействия низкой температуры (-30 °С), отмечено устойчивое снижение массовой доли сухих веществ до 8% от первоначальных значений. Однако в течение 9 мес хранения сырья при температуре -18 °С концентрация этих веществ увеличивается на 1-6%, вероятно, за счет вымораживания влаги и накопления некоторых питательных веществ. При этом в сортах "Ася", "Баяна", "Голландская красная", "Рачновская" количество сухих веществ на конец хранения незначительно уменьшилось - до 4% от исходного.

Кислый вкус плодов и ягод обусловлен наличием свободных форм кислот - так называемых титруемых. Новые сорта характеризуются высокой кислотностью. В связи с тем, что в ягодах красной смородины лимонной кислоты в 3-5 раз больше, чем яблочной, содержание органических кислот определяли в пересчете на лимонную кислоту. Среднее значение титруемых кислот в свежих ягодах составило 2,3%: от 1,76 (сорт "Вика") до 2,95% (сорт "Подарок лета").

Содержание органических кислот в большинстве исследуемых сортов сразу после замораживания уменьшилось на 4-8% по сравнению с исходным сырьем. Исключение составил сорт "Ася", кислотность которого повысилась на 5% по сравнению с исходным, однако после 9-месячного хранения ягод красной смородины этого сорта кислотность в них упала на 2%. Следует отметить, что после воздействия минусовой температуры (-30 °С) и длительного хранения при температуре -18 °С содержание органических кислот в ягодах большинства сортов красной смородины существенно не изменялось, а к концу 9-месячного наблюдения даже возрастало на 1-9%. Вероятно, это связано с накоплением фенолкарбоновых и оксикоричных кислот, а также с ферментативным окислением моносахаров и вымораживанием влаги, что согласуется с данными ряда исследователей [1, 2, 7].

Среднее содержание сахаров в свежих ягодах новых сортов селекции ВНИИСПК составило 8,19%, при этом более 95% от общего их количества составили моносахара. Высокими значениями (>8,0%) по этому показателю характеризуются сорта "Ася", "Вика", "Дана", "Красная Виксне", "Нива". Причем более сахаристым оказался сорт "Дар Орла" (сумма сахаров - 10,75%), наименее - сорт "Валентиновка" (6,68%), чем, вероятно, и объясняется кислый вкус ягод этого сорта красной смородины. Стоит отметить, что в сортах "Баяна", "Дана", "Мармеладница", "Нива", "Орловская звезда", "Орловчанка" сахароза полностью отсутствовала, что подчеркивает их диетическую ценность. Сразу после замораживания отмечено снижение общего количества сахара в ягодах большинства сортов на 3-12%, за счет уменьшения содержания моносахаров и сахарозы. После 9 мес хранения количество моносахаров и общего сахара у преобладающего числа сортов существенно не отличалось от исходного, однако массовая доля сахарозы несколько снизилась (на 1-21%). Это, очевидно, объясняется ее гидролизом [6], в результате чего содержание сахарозы в сортах "Баяна", "Голландская красная", "Дана", "Мармеладница", "Орловчанка" упало до 0%.

Вкус плодов и ягод зависит не только от содержания в них сахаров и органических кислот, но и от сочетания этих компонентов в ягодах одного сорта, т.е. от отношения сахара к кислоте, или величины сахаро-кислотного коэффициента: чем выше этот коэффициент, тем ягоды слаще. При низком значении данного показателя во вкусе преобладает ощущение кислоты. Для ягод красной смородины чем выше сахаро-кислотный коэффициент, тем приятнее вкус (табл. 1).

Значительное количество сахаров и низкое - органических кислот в сортах "Баяна", "Вика", "Дар Орла" обусловливают высокий сахаро-кислотный индекс их ягод (>4,0), при среднесортовом - 3,53, что подтверждается данными органолептической оценки вкуса. Гармоничный вкус отмечается у сортов, в ягодах которых сочетается высокое содержание сахаров и кислот - "Дана" (4,1), "Дар Орла" (4,2). Сорт "Подарок лета", не выделяясь по сумме сахаров (7,63%) и обладая самой большой титруемой кислотностью (2,95%), имеет сравнительно небольшой сахаро-кислотный коэффициент (2,6), значительно меньший, чем у сорта "Валентиновка". Этот сорт отличается минимальным содержанием сахаров (6,68%) и низким количеством титруемых кислот (2,05%); его сахаро-кислотный коэффициент составляет 3,2. Однако в конце хранения замороженных ягод значение сахаро-кислотного индекса практически у всех сортов красной смородины снижается. Это, вероятно, объясняется тем, что в процессе хранения замороженных ягод в них накапливаются кислоты и уменьшается количество сахаров. Максимальное значение индекса отмечено у сорта "Вика" (4,7), наименьшее - у сорта "Рачновская" (2,3), у среднесортовых - 3,4.

Таблица 1. Пищевая ценность свежих ягод красной смородины новых селекционных сортов

Максимальное содержание пектиновых веществ (11,1%) в сухой массе ягод красной смородины выявлено у сорта "Орловчанка", среднее (9,6-10,2 %) - у сортов "Мармеладница", "Подарок лета", "Орловская звезда", минимальное (7,4%) - у сорта "Красная Виксне" (среднесортовое содержание - 9,0%). При воздействии низких температур у ягод всех сортов красной смородины отмечено снижение количества пектинов - на 6-28% от исходного, что, вероятно, связано с гидролизом сложных высокомолекулярных компонентов, содержащихся в кожице и мякоти ягод [3]. Однако согласно данным этих авторов, комплексообразующая способность пектинов по отношению к тяжелым металлам при этом остается на прежнем уровне.

Что касается содержания в ягодах красной смородины витаминов, то витамины С и Р, которые, как известно, являются синергистами и усиливают положительное действие друг друга при одновременном их дефиците в организме, содержатся в ягодах в оптимальных количествах. Эти витамины, обладая антиоксидантными свойствами, способны сдерживать свободнорадикальное окисление в организме человека и тем самым предотвращать процесс старения и развитие сердечно-сосудистых заболеваний. Аскорбиновой кислоты в свежих ягодах изучаемых сортов красной смородины содержится в среднем 50,7 мг/100 г (в ягодах сорта "Мармеладница" - 74,8 мг/100 г). При 9-месячном хранении в холодильнике при температуре -18 °С содержание аскорбиновой кислоты в исследуемых образцах смородины снижается в среднем на 31- 39%, что может быть связано с необратимыми гидролитическими процессами при замораживании под действием тканевых ферментов и окислением железа, входящего в состав плодов [6].

Содержание фенольных соединений в свежих ягодах красной смородины изученных сортов составило в среднем 367,0 мг/100 г, варьируясь от 215,5 (сорт "Баяна" с золотисто-белой окраской ягод) до 1070,0 мг (сорт "Красная Виксне" с вишневым цветом ягод). В ходе исследований установлено, что динамика витамина Р в процессе низкотемпературного замораживания и хранения неоднозначна. После 9 мес низкотемпературного хранения количество Р-активных веществ возросло в ягодах исследуемых сортов красной смородины в среднем на 30%, что, возможно, согласно данным [5, 7], связано с гидролизом олигомерных форм, а также с накоплением фенольных веществ, происходящим за счет ферментативных процессов, или с синтезом полифенолов.

Таблица 2. Показатели пищевой ценности ягод красной смородины новых селекционных сортов после 9 мес хранения (-18 °С)

Таким образом, проведенные нами исследования показывают, что под действием низких температур и в процессе длительного хранения (в течение 3 и 9 мес) замороженных образцов ягод красной смородины содержание в них ряда пищевых веществ существенно не изменяется (табл. 2). В процессе исследований были получены высокие положительные коэффициенты корреляции (r=0,740-0,999) по всем изучаемым показателям пищевой ценности. Эти коэффициенты с большой степенью достоверности характеризуют тенденцию сохранения биологически активных веществ в ягодах каждого сорта на начало и конец хранения. При этом установлено, что сорта с лучшей пищевой ценностью в свежем виде сохраняют ее как в процессе замораживания, так и в течение всего времени хранения.

Литература

1. Артемова Е.Н., Мясищева Н.В. // Пищ. пром-сть. - 2007. - № 12. - С. 50-51.

2. Ковалевская И.Н. Товароведная характеристика ягод барбариса и продуктов его переработки: Автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.18.15. - Кемерово, 2004. - 18 с.

3. Лучшие сорта плодовых и ягодных культур Всероссийского научно-исследовательского института селекции плодовых культур: Справ. изд-е / Под ред. Е.Н. Седова. - Орел: Изд-во ВНИИСПК, 2005. - 124 с.

4. Магомедов X.М. Технологическая оценка и подбор сортов винограда для замораживания в условиях Северного Дагестана: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.07, 05.18.01. - Махачкала, 2004. - 24 с.

5. Мукаилов М.Д., Гусейнова Б.М. // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2004. - № 7. - С. 40-42.

6. Рязанова О.А., Резниченко И.Ю., Васильева С.Б. // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2001. - № 5. - С. 48-49.

7. Сайфулина З.Р. Товарно-технологическая характеристика дикорастущих черники и калины и продуктов их комплексной переработки: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Новосибирск, 2003. - 16 с.