RU2227495C1

RU2227495C1 - Method for cryoconservation of juicy plant raw material

Info

Publication number: RU2227495C1
Application number: RU2002128432/13A
Authority: RU
Inventors: О.И. Квасенков
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2004-04-27

Abstract

FIELD: agriculture, food industry. SUBSTANCE: the present innovation deals with cryoconservation technology of juicy plant raw material due to freezing. Before freezing plant raw material should be treated with preparation obtained out of Mortierella sarnyensis micromycete biomass by the preset technology. Then plant raw material should be kept for about 2-5 h. EFFECT: more prolonged ultimate terms of storage.

Description

Изобретение относится к технологии консервирования сочного растительного сырья замораживанием.The invention relates to the technology of preserving juicy plant materials by freezing.

Известен способ криоконсервирования сочного растительного сырья, предусматривающий его замораживание и хранение при температуре замораживания (Фрампольская Т.В. Биохимическое обоснование технологии консервирования холодом перца овощного (Capsicum L.) сладких сортов./ Автореферат дис. к.т.н. - Краснодар: КПИ, 1993).There is a method of cryopreservation of juicy plant materials, providing for their freezing and storage at freezing temperature (Frampolskaya T.V. Biochemical substantiation of the technology of preserving cold sweet pepper vegetable (Capsicum L.) sweet varieties. / Abstract of dissertation, Ph.D. - Krasnodar: KPI , 1993).

Недостатком этого способа является значительное падение влагоудерживающей способности сырья, препятствующее его промышленной переработке, и малый срок хранения.The disadvantage of this method is a significant drop in the water-holding ability of the raw material, preventing its industrial processing, and a short shelf life.

Техническим результатом изобретения является сокращение падения влагоудерживающей способности сырья и увеличение предельного срока его хранения.The technical result of the invention is to reduce the drop in the water-holding ability of raw materials and increase the maximum shelf life.

Этот результат достигается тем, что в способе криоконсервирования сочного растительного сырья, предусматривающем его замораживание и хранение при температуре замораживания, согласно изобретению перед замораживанием сырье обрабатывают препаратом, полученным путем последовательного экстрагирования биомассы микромицета Mortierella sarnyensis неполярным экстрагентом в надкритическом состоянии, водой, щелочью, водой, кислотой, водой, щелочью и водой с последующим объединением первого экстракта с твердым остатком, в количестве 1-1·10⁴ мг/т и выдерживают 2-5 часов.This result is achieved by the fact that in the method of cryopreservation of juicy plant materials, providing for their freezing and storage at freezing temperature, according to the invention, the raw materials are treated with a preparation obtained by sequential extraction of biomass of micromycete Mortierella sarnyensis with non-polar supercritical extractant, water, alkali before freezing acid, water, alkali and water, followed by combining the first extract with a solid residue, in an amount of 1-1 · 10 ⁴ mg / t and stand 2-5 hours.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Сухую биомассу микромицета Mortierella sarnyensis экстрагируют неполярным экстрагентом, например двуокисью углерода или гексаном, в надкритическом состоянии. На этой стадии отделяют первый экстракт, используемый в дальнейшем при получении препарата. Далее биомассу последовательно экстрагируют водой, щелочью, водой, кислотой, водой, щелочью и водой. Полученный после завершения всех перечисленных стадий экстрагирования твердый остаток объединяют с первым экстрактом. В состав полученного препарата входят, в основном, хитозан и высшие полиненасыщенные жирные кислоты, в том числе арахидоновая и эйкозапентаеновая, и не входят токсичные, канцерогенные, мутагенные и антипитательные вещества, что позволяет использовать препарат для обработки сырья пищевого назначения.Dry biomass of micromycete Mortierella sarnyensis is extracted with a non-polar extractant, for example carbon dioxide or hexane, in a supercritical state. At this stage, the first extract is separated, which is used later in the preparation. Next, the biomass is sequentially extracted with water, alkali, water, acid, water, alkali and water. The solid residue obtained after completion of all the extraction steps listed above is combined with the first extract. The composition of the preparation obtained mainly includes chitosan and higher polyunsaturated fatty acids, including arachidonic and eicosapentaenoic acid, and does not include toxic, carcinogenic, mutagenic and anti-nutritional substances, which allows the preparation to be used for processing food raw materials.

Сочное растительное сырье обрабатывают полученным препаратом в указанном выше количестве и выдерживают 2-5 часов. Ни хитозан, ни одна из названных кислот не взаимодействуют с рецепторами высших растений и встраиваются в их мембраны, причем до 90% экзогенно добавленных кислот уже в течение первого часа обнаруживаются в составе липидов растительного сырья, в основном в его фосфолипидах, а основная часть хитозана и остаток кислот сразу же ассимилируются. Поскольку сочетание перечисленных кислот с хитозаном является синергетическим элиситором, а в состав препарата из биомассы микромицета Mortierella sarnyensis не входят вещества, способные ингибировать этот вид активности, их ассимиляция приводит к формированию на клеточном уровне сигнала иммунизации, который растительные ткани реализуют к истечению 2-5 часа от введения смеси. В результате происходит ультраструктурная перестройка растительных тканей, направленная на увеличение прочности клеточных мембран и накопление нативных криопротекторов. В результате снижается криообезвоживание при последующем замораживании сырья. Удерживаемые фосфолипидами экзогенно введенные кислоты и хитозан под действием нативных ферментов растительного сырья постепенно высвобождаются и поддерживают иммунный статус сырья не менее 4 месяцев, что препятствует деструктивным процессам в сырье при холодильном хранении и стабилизирует на этот период его влагоудерживающую способность. При дальнейшем хранении в течение около 2 месяцев происходит постепенный выход сырья из состояния иммунизации с постепенным нарастанием скорости падения влагоудерживающей способности до уровня, характерного для такого же сырья, замороженного и хранимого при тех же условиях без предварительной обработки экзогенными элиситорами. В результате предельный срок хранения сырья, обработанного по предлагаемому способу, увеличивается, по меньшей мере, на 4 месяца по сравнению с наиболее близким аналогом.Juicy plant materials are treated with the obtained preparation in the above amount and incubated for 2-5 hours. Neither chitosan, nor any of these acids interact with the receptors of higher plants and integrate into their membranes, with up to 90% of exogenously added acids being found within the lipids of plant materials within the first hour, mainly in its phospholipids, and the main part of chitosan and the residue of acids assimilates immediately. Since the combination of the above acids with chitosan is a synergistic elicitor, and the composition of the biomass micromycete Mortierella sarnyensis does not include substances that can inhibit this type of activity, their assimilation leads to the formation of an immunization signal at the cellular level, which plant tissues realize after 2-5 hours from the introduction of the mixture. As a result, ultrastructural restructuring of plant tissues occurs, aimed at increasing the strength of cell membranes and the accumulation of native cryoprotectants. As a result, cryo dehydration is reduced during the subsequent freezing of raw materials. Exogenously introduced acids and chitosan held by phospholipids under the action of native enzymes of plant materials are gradually released and maintain the immune status of the raw materials for at least 4 months, which prevents destructive processes in the raw materials during cold storage and stabilizes its water-holding ability for this period. With further storage for about 2 months, the raw material gradually leaves the immunization state with a gradual increase in the rate of decrease in water holding capacity to the level characteristic of the same raw material, frozen and stored under the same conditions without preliminary treatment with exogenous elicitors. As a result, the shelf life of raw materials processed by the proposed method is increased by at least 4 months compared with the closest analogue.

Для получения корректных сравнительных данных предлагаемая технология была испытана на тех же сортах сладкого перца, которые описаны в наиболее близком аналоге: Подарок Молдовы, Восковидный Сенюшкина, Капитошка, гибрид 2а-744 и гибрид Кросс-533 в технологической и биологической стадии зрелости. Опытные партии обрабатывали препаратом, полученным из биомассы микромицета Mortierella sarnyensis с использованием в качестве неполярного экстрагента двуокиси углерода, в качестве щелочи едкого натра и соляной кислоты или гексана, гидроокиси аммония и пропионовой кислоты соответственно, в количествах, соответствующих границам указанного интервала. Плоды в технологической стадии зрелости после обработки перед замораживанием выдерживали 2 часа, а в биологической стадии зрелости 5 часов. Ни у одного из испытанных сортов сладкого перца, обработанного по предлагаемому способу, после замораживания влагоудерживающая способность не падала ниже 55%, в то время как при замораживании без обработки в наиболее близком аналоге такой результат достигнут только для сорта Подарок Молдовы в биологической стадии зрелости при замораживании до минус 9°С. В процессе хранения опытные образцы сохраняли влагоудерживающую способность на стабильном уровне в течение 4 месяцев независимо от стадии зрелости, а контрольные только в стадии биологической зрелости. При дальнейшем хранении установлено, что у перца технологической стадии зрелости опытных партий начиная с 5 месяца хранения влагоудерживающая способность начинает падать с нарастающей скоростью, что исключает возможность его промышленной переработки начиная с 8 месяца. У перца биологической стадии зрелости аналогичная тенденция наблюдалась с 8 месяца, но нарастание скорости падения влагоудерживающей способности происходило быстрее, что ограничивает срок его переработки 11 месяцами хранения.To obtain correct comparative data, the proposed technology was tested on the same sweet pepper varieties that are described in the closest analogue: Gift of Moldova, Wax-shaped Senyushkina, Kapitoshka, 2a-744 hybrid and Cross-533 hybrid in the technological and biological stage of maturity. The experimental batches were treated with a preparation obtained from the biomass of the micromycete Mortierella sarnyensis using carbon dioxide as the non-polar extractant, as caustic soda and hydrochloric acid or hexane, ammonium hydroxide and propionic acid, respectively, in amounts corresponding to the boundaries of the specified interval. Fruits in the technological stage of maturity after processing before freezing were kept for 2 hours, and in the biological stage of maturity for 5 hours. None of the tested varieties of sweet pepper processed by the proposed method, after freezing, the water-holding ability did not fall below 55%, while when freezing without processing in the closest analogue, this result was achieved only for the Gift of Moldova variety in the biological stage of maturity when freezing up to minus 9 ° С. During storage, the experimental samples retained their water-holding ability at a stable level for 4 months regardless of the stage of maturity, and control samples only at the stage of biological maturity. During further storage, it was found that in pepper at the technological stage of maturity of experimental batches, starting from 5 months of storage, the water-holding capacity begins to decrease at an increasing rate, which excludes the possibility of its industrial processing starting from 8 months. In pepper of the biological stage of maturity, a similar trend was observed from 8 months, but the increase in the rate of decrease in water-holding ability occurred faster, which limits its processing time to 11 months of storage.

Качественно аналогичные результаты были получены при замораживании и хранении томатов сортов Венета и Подарок, черной смородины сорта Белорусская сладкая, алычи сорта Обильная, вишни сортов Кентская и Комсомольская и сливы сорта Тулеуграсс.Qualitatively similar results were obtained when freezing and storing Veneta and Podarok tomatoes, Belorusskaya sweet, blackcurrant, Obilnaya cherry plum, Kent and Komsomolskaya cherries, and Tuleugrass plums.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить потерю влагоудерживающей способности и увеличить предельный срок хранения сырья.Thus, the proposed method can reduce the loss of water-holding ability and increase the shelf life of raw materials.

Claims

A method for cryopreservation of juicy plant materials, which involves freezing and storing them at freezing temperature, characterized in that before freezing, the raw materials are treated with a preparation obtained by sequential extraction of biomass of micromycete Mortierella sarnyensis with a non-polar extractant in a supercritical state, water, alkali, water, alkali, acid and water, followed by combining the first extract with a solid residue, in an amount of 1-1 · 10 ⁴ mg / t and incubated for 2-5 hours