Технологии производства и переработки моркови. Монография

Поскольку пектиновые вещества представляют собой природные органические соединения – полисахариды, то и содержатся они в различных количествах в овощах и корнеплодах. Наиболее богаты пектинами овощи – свекла столовая, морковь, перец, тыква, баклажаны. Высоким содержанием пектинов характеризуются также овощные соки с мякотью (морковный, яблочно-морковный, томатный).

Содержание пектиновых веществ – важный технологический показатель овощей, влияющий на выход и качество соков прямого отжима. Превращение пектиновых веществ из нерастворимой формы в растворимую и обратно определяет консистенцию мякоти овощей и влияет на извлечение сока при прессовании, то есть на такой важнейший экономический показатель, во многом определяющий рентабельность производства, как выход целевого продукта.

Цигир М. В. и Егорова З. Е. определили количества пектиновых веществ в образцах моркови сортов Нерак, Престо, Дордонь, Нантская 4 и Бангор.

Общее содержание пектиновых веществ в корнеплодах моркови колебалось в пределах от 2,14 до 2,22%, что свидетельствует об отсутствии значимого различия между изучаемыми сортами моркови по данному показателю. При этом наибольшее количество протопектина было обнаружено в сорте Дордонь – 1,77%, а наименьшее – в сорте Нерак – 1,19% (Цигир М. В., Егорова З. Е., 2016).

Морковь является одной из ведущих овощных культур, возделываемых в открытом грунте. Несмотря на значительные объемы производства, достаточно большая доля моркови на российском рынке представлена импортной продукцией. Необходимость ее импорта в значительной степени обуславливается большими потерями продукции на этапе ее жизненного цикла, от уборки до конечного потребителя, которые можно снизить путем совершенствования технологий хранения и переработки.

Морковь традиционно является сырьем для различных способов переработки. Потребительские свойства готовой продукции определяются комплексом факторов, среди которых следует выделить технологические параметры сырья (химический состав корнеплодов, их физико-морфологические свойства). Считается, что высококачественный корнеплод моркови должен иметь максимально развитую кору (флоэму) и небольшую сердцевину (ксилему). Соотношение ксилемы и флоэмы в лучших образцах соответствует 1:3 по диаметру поперечного разреза, так как каротин и сахара накапливаются в основном в клетках флоэмы, а нитраты в большей степени аккумулируются в ксилеме (Гаспарян Ш. В., Замятина М. Е., Бебрис А. Р. [и др.], 2014).

Уже давно доказано, что морковь необходима как взрослым, так и детям. Но наибольшую потребность в ней испытывают малыши. Это объясняется тем фактом, что период раннего детства связан с формированием организма. В этот период происходит активный рост, физическое и умственное развитие, формирование скелета и зубов. В связи с этим в рацион ребенка должны включатся белки, углеводы, витамины, а также минеральные веществ (Ю. Г. Скрипников, И. В. Барабанов, 2012; Приступко О. В., 2016).

Дальнейшее развитие пищевой и перерабатывающей промышленности в Российской Федерации предусматривает строительство новых заводов и цехов по переработке плодоовощной продукции и создание собственной сырьевой базы. Важная роль в реализации этих задач отводится созданию в небольших городах и сельских поселениях малых предприятий, занимающиеся широким спектром переработки местного сырья. Еще одной актуальной задачей сегодня является совершенствование ассортимента продуктов здорового питания населения за счет расширения использования местной сырьевой базы, в том числе и увеличения рынка моровкого сырья (Carotenoids and Human Health, 2013; Костко И. Г., 2016).

В моркови содержатся эфирные масла, которые обусловливают ее своеобразный запах. В моркови так же содержится в небольшом количестве йод. В организме человека и животных каротин превращается в ретинол – витамин А. Минимальная суточная доза витамина А для человека составляет 3300 МЕ, что соответствует 1 мг чистого витамина или 2 г каротина. Всемирная организация здравоохранения рекомендует потреблять в год 120—140 кг овощей, в т.ч. 20 кг моркови. Морковь как источник каротина назначают после инфаркта миокарда. Каротин моркови необходим для нормального роста детей, хорошего зрения, он улучшает состояние кожи и слизистых оболочек. Морковь отличается высоким содержанием натрия и фосфора по сравнению с другими овощными культурами (Назирова Р. М., Усмонов Н. Б., Тухташев Ф. Э., Сулаймонов Р. И., 2019; Назирова Р. М., Усмонов Н. Б., Тухташев Ф. Э., Тожиев Б., 2019; Назирова Р. М., Усмонов Н. Б., Хаитов Р., Тухташев Ф. Э., 2020).

Мякиньков А. Г. с коллегами изучал товарное качество, безопасность и состав биологически активных веществ сортов моркови Шантанэ 2461 и Нантская 4, выращенных в Краснодарском крае.

Товарное качество корнеплодов сравнивали с требованиями ГОСТа 1721—85 «Морковь столовая свежая заготовляемая и поставляемая. Технические условия». Установили, что по внешнему виду, вкусу, запаху, размеру и наличию дефектных корнеплодов оба сорта полностью соответствовали требованиям ГОСТа.

Сорт Шантанэ 2461 имел более крупные корнеплоды (наибольший поперечный диаметр 5,4 мм против 4,5 мм у Нантская 4), что обусловило большее количество поломанных корнеплодов и прилипшей земли в партии (0,6 и 0,5% у Шантанэ 2461 против 0,5 и 0,4% у Нантская 4).

Содержание мышьяка и кадмия у обоих сортов было на уровне 0,02 и 0,01 мг/кг, свинца – 0,05 (у Нантская 4) и 0,04 мг/кг (у Шантанэ 2461), нитратов – 85 (у Нантская 4) и 91 мг/кг (у Шантанэ 2461), при допустимом уровне в 250 мг/кг. Наличие ртути, пестицидов и диоксинов у Нантская 4 и Шантанэ 2461 не установлено.

Массовая доля влаги, углеводов, липидов, белков, органических кислот и золы у Шантанэ 2461 было на уровне 88,0; 9,3; 0,1; 1,2; 0,4; 1,0, а у Нантская 4 – 87,0; 10,1; 0,1; 1,3; 0,4; 1,1% соответственно. В составе Шантанэ 2461 преобладали моносахариды (4,12 против 3,40% у Нантская 4), а у Нантская 4 – дисахариды (4,25 против 2,67% у Шантанэ 2461).

Существенных различий между Нантская 4 и Шантанэ 2461 по содержанию пектина (0,31 и 0,29%), протопектина (0,48 и 0,50%), целлюлозы (0,54 и 0,59%) и гемицеллюлозы (1,12 и 1,13%) не установлено.

Сорт Шантанэ 2461 превосходил Нантская 4 по содержанию витамина C, ?-каротина, калия, магния и железа, меди, марганца (8,20; 14,2; 274,0; 51,0 мг/100 г и 810, 87, 320 мкг/100 г против 8,05; 13,7; 270,0; 42,0 мг/100 г и 720, 85, 280 мкг/100 г соответственно) и уступал ему по содержанию кальция и цинка (34 и 430 против 30 мг/100 г и 400 мкг/100 г соответственно).

Следовательно, что корнеплоды Шантанэ 2461 и Нантская 4 являются хорошими источниками витамина C, ?-каротина, калия, железа, цинка и марганца (Мякиньков А. Г., Купин Г. А., Викторова Е. П., Алёшин В. Н., Гораш Е. Ю., Великанова Е. В., 2017).

Удельный вес столовой моркови в общей площади овощных культур составляет в зависимости от региона Российской Федерации от 10 до 20%, что соответствует 2-3-му месту после капусты и лука. Потребление корнеплодов моркови всегда было очень высоким, это связано с тем, что она является источником биологически активных веществ и витаминов, так нужных для полноценного питания человека. Особо важна культура. в питании детей, и связано это с тем, что она, являясь ценным диетическим продуктом содержащим необходимый набор питательных элементов.

Но и нельзя обойтись без моркови при производстве комбикормов для животных. Возрастает роль потребления корнеплодов моркови для питания людей в зимний и весенний периоды (Курчаева Е. Е., Рязанцева А. О., Максимов И. В., 2016; Манжесов В. И., Максимов И. В., 2018).

Среди корнеплодных овощных растений морковь является наиболее распространенной культурой. Столовую морковь возделывают везде, где возможно овощеводство в открытом грунте, но наиболее широко в Центральном, Волго-Вятском, Северо-Кавказском, Северо-Западном, Западно-Сибирском и Восточно-Сибирском районах.

Столовую морковь употребляют в пищу в сыром и вареном виде, ее используют для приготовления различных приправ, супов, борщей, гарниров, соусов, салатов, винегретов, консервируют, сушат. Морковный сок используют для питания детей, а также как лечебное средство против малокровия и гипертонии. Эфирное масло, содержащееся в семенах, используют при производстве ликеров и в парфюмерно-косметической промышленности. Кормовая и столовая морковь является ценным кормом для всех видов животных, особенно для племенного скота, молодняка и птицы, причем используют не только корнеплоды, но и ботву растений.

В состав углеводов входят сахара (до 50%) – сахароза (53%), фруктоза, глюкоза – и крахма. В корнеплодах моркови обнаружены цепные аминокислоты: аланин, аспорагин, гютамин, глицин, лизин и др.

Морковь называют кладовой каротина (провитамина А). Особенно богаты каротином корнеплоды с оранжево-красной сердцевиной, в них содержится 15—17 мг% каротина, при благоприятных условиях роста и хранения корнеплодов может достигать 20—27 мг%, у некоторых сортов даже 37 мг%.

Кроме этих витаминов в моркови содержится: пантогеновая (В

), фоливая кислота, инозит, тоноферолы. Согласно средним показателям, сумма зольных элементов больше в красной моркови (1%), содержание калия больше в желтой моркови (234 мг%). Также минеральный состав представлен натрием (до 65 мг%), Mg (38 мг%), Р (60 мг%) и Fe (1,4 мг%).

Сырая морковь укрепляет десны, варенная рекомендуется при отдышке, кашле, туберкулезе. Препараты витамина А ускоряют заживление ран, ожогов, излечивают фурункулез, экзему, повышают сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям (Перфилова О. В., Бабушкин В. А., Парусова К. В., Евдокимова И. П., 2016; Винницкая В. Ф., Перфилова О. В., 2018; Диков М. В., Данилин С. И., 2020).

Содержание в моркови витамина С в количестве 5 мг/100 г массы играет важную роль для органов кровообращения и обладает антитоксическим действием к ядовитым веществам, а белок моркови более богат незаменимыми аминокислотами, чем животного происхождения. По содержанию бора морковь стоит на первом месте среди других овощей.

Пюре моркови способствует нормализации давления у больных гипертонией. Ее также рекомендуют употреблять при атеросклерозе, варикозе, инсульте и других болезнях сердечно-сосудистой системы. Она обладает мочегонным и желчегонным эффектом, используется

при профилактике желчнокаменной болезни (Абай Г. ?., Жонысова М. У., Тултабаева Т. Ч., 2019) (Манжесов В. И., Максимов И. В., Курчаева Е. Е., 2009; Максимов И. В., Попов И. А., Веселева И. Д., 2014).

Польза моркови заключается в том, что она укрепляет иммунную систему и очищает сосуды. Также специалисты отмечают роль моркови

в борьбе с различными заболеваниями: малокровие, слабое зрение, туберкулез, астма, болезни сердца и почек. Суточная норма для каждого человека составляет от 50 до 100 г. Лучше всего употреблять морковь

со сметаной, так как она способствует полному усвоению витамина А. Самое полезное содержится в верхней части моркови и кожице (Барышникова Н. И., Паймулина А. В., 2014; Коденцова В. М., Вржесинская О. А., 2017; Чудайкина А. В., Барышникова Н. И., 2019).

1.2. Безопасность корнеплодов столовой моркови

В рационе человека пищевые продукты растительного происхождения занимают особое место. Они отличаются по составу и физиологической значимости для организма человека, являются источником витаминов, микроэлементов, углеводов и белков. Усвояемость и ценность продуктов растительного происхождения зависят, прежде всего, от их доброкачественности и безопасности.

На безопасность данной продукции влияют, прежде всего, различные болезни, пороки сельскохозяйственных культур. Некачественная продукция служит источником заболеваний людей. С целью недопущения реализации недоброкачественной продукции необходимо обязательно проводить ветеринарно-санитарную экспертизу.

В состав пищевых продуктов растительного происхождения (корнеклубнеплоды) входят нужные для организма легкоусвояемые элементы. К обязательным лабораторным исследованиям продуктов растительного происхождения в условиях лаборатории ветеринарно-санитарной экспертизы продовольственного рынка относится определение содержания нитратов и удельной активности радионуклидов.

Содержание нитратов и радиоизотопов не должно превышать допустимые уровни, установленные СанПиН2.3.2.1078—01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов». Превышение показателей недопустимо. Малое количество нитратов не представляет угрозы для здоровья животных и людей. Они находятся в продуктах растительного происхождения. Их содержание увеличивается в случае внесения в почву повышенного количества азотных удобрений, птичьего помета и т. д.

В чем же заключается опасность нитратов? В результате обменных процессов в организме человека и животных нитраты превращаются в нитриты. Нитриты по своей природе более ядовиты, чем нитраты. Они долгое время, постепенно откладываются в органах и тканях. Через определенное время их накопление отражается на здоровье человека и животного в виде нарушений метаболизма и появлении различных заболеваний. Например, происходит нарушение деятельности эндокринной железы, возникают онкологические заболевания и др. Основными симптомами интоксикации нитратами является нарушение деятельности сердечно-сосудистой и дыхательных систем.

Григорьева В. В. с коллегами провела оценку качества корнеплодов моркови столовой, выращенных в условиях в Чувашии. Поведены органолептические исследования растительной продукции; определено содержание нитратов и радионуклида

Csв растительной продукции.

Органолептические показатели моркови поздней соответствовали требованиям, предъявляемым государственным стандартом. Они имели удлиненную форму, размер по наибольшему диаметру составлял 3—3,5 см. При сгибании корнеплоды ломались, имели специфический запах, сладковатый, нежный, без горечи вкус.

Содержание нитратов в исследуемых пробах корнеплодов соответствовало нормативным показателям СанПиН 2.3.2.1078—01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» и составило 80±6,24 мг/кг (ПДК – 250 мг/кг).

Удельная активность радионуклида

 Csв корнеплодах не превышала допустимый уровень содержания – 32±4,04 Бк/кг (ПДК – 120 Бк/кг) (Григорьева В. В., Иванов Н. Г., Тихонова Г. П., Никитина А. П., 2022).

Аккумуляция нитратов является естественным процессом азотного питания растений. Избыточное содержание нитратов в овощной продукции значительно ухудшает ее питательные свойства. Наряду с агрохимическими способами регулирования содержания нитратов в моркови, выбор сортов также может быть эффективным.

Волковой Е. Н. изучено 27 сортообразцов из мировой генетической коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова. Исследования показали, что различия в содержании нитратов в корнеплодах моркови могут варьироваться от 6,1 до 8,3 раза. Выявлены сорта с максимальным и минимальным количеством NO

, при выращивании на повышенном азотном фоне условиях Ленинградской области.

Интенсивное вовлечение в природный цикл технического азота удобрений приводит к увеличению скорости потоков неорганического азота и загрязнению продуктов питания и питьевой воды его минеральными соединениями – нитратами и нитритами. Аккумуляция растениями нитратов является биогеохимическим барьером в их миграции в сопредельные с агросистемой среды. С одной стороны, нитраты являются естественным и необходимым компонентом азотного обмена в растении, а с другой стороны – это один из основных регламентируемых в настоящее время санитарно-гигиенических показателей качества овощной продукции, которая преимущественно употребляется в свежем виде, а также часто является компонентом детского и диетического питания.

Овощные культуры, в том числе морковь, предъявляют высокие требования к азотному питанию. Существуют различные способы оптимизации азотного питания моркови с целью получения устойчивых урожаев экологически безопасной продукции, в том числе за счет выбора сорта.

Основные источники азота в питании растений – азот почвы, биологический азот, технический азот. За счет любого из этих источников может происходить ухудшение качества овощной продукции, в первую очередь за счет избыточной аккумуляции нитратов. Растения способны усваивать азот в разных химических соединениях, таких как нитрат, аммоний, мочевина, аминокислоты и атмосферный азот, что зависит от вида растений, типа почв, погодных условий, системы земледелия и антропогенного воздействия на окружающую среду.