Изменения в растительном сырье при замораживании

Ведущим процессом, который имеет место при замораживании растительного сырья, является кристаллизация влаги в клетках и межклеточных пространствах. Скорость кристаллизации определяет изменения гистологической структуры и компонентов химического состава.

Влияние замораживания на гистологическую структуру и влагоудерживающую способность растительной ткани

Как известно, чем быстрее происходит замораживание, тем меньше повреждается клеточная структура. При оценке изменений, происходящих в растительных продуктах в процессе замораживания, обращают внимание на величину кристаллов льда, которые наносят продукту механические повреждения.

При медленном замораживании размеры кристаллов составляют от 200 до 800 мкм. Средний размер растительной клетки не превышает 15 мкм, следовательно, более 90% клеток прокалываются кристаллами льда, один кристалл способен разрушить до 10 клеток.

При быстром замораживании плодов и овощей размеры кристаллов составляют 11 х 25 х 30 мкм, что в значительной степени сокращает число механически поврежденных клеток.

Многочисленными исследованиями гистологической структуры растительной ткани установлено, что ее изменения зависят не только от величины кристаллов льда и скорости замораживания, но также от особенностей строения растительной ткани. Лучше сохраняется структура мелкоклеточных тканей (эпидермис, сердцевина) с плотно прилегающими друг к другу клетками. Паренхимная ткань, состоящая из крупных рыхло расположенных клеток, в большей степени подвержена изменениям при замораживании.

Одним из наиболее популярных объектов замораживания являются плоды земляники. Земляника в ботаническом отношении представляет собой сборный плод орешек на мясистом разросшемся цветоложе. Массу плода составляют три части гипантия: сильно разросшаяся коровая наружная часть, слабо выраженная древесина (ксилема) и сердцевина. Гистологическая структура плодов земляники подвержена значительным изменениям при замораживании и напрямую зависит от способов замораживания.

В связи с этим были проведены гистологические исследования плодов, замороженных разными способами: в воздушном скороморозильном аппарате, флюидизационном аппарате и жидком азоте методом погружения. Микроскопический анализ тканей изучали на срезах толщиной 12...20 мкм, фиксированных 70 %-ным спиртом, полученных без предварительного размораживания плодов.

Гистологический анализ выявил наиболее значительные разрушения тканей плода земляники при замораживании в воздушном скороморозильном аппарате. Клетки коровой и сердцевинной частей очень сильно повреждаются: разрушаются клеточные стенки, коагулирует протопласт. При этом нарушается строение каждой клетки, и ткань в целом теряет свои анатомические особенности. Структуру сохраняют только клетки эпидермиса (кожицы).

При замораживании методом флюидизации степень сохранения тканей более высокая. Однако наиболее важная часть плода, коровая, также частично подвергается деформации. В этой части плода клеточные стенки частично разрушаются, а некоторые из них значительно набухают. Цитоплазма коагулирует в виде крупных комков, внутри которых заметны ядра. Клетки эпидермиса и сердцевины не разрушаются и сохраняют первоначальную структуру.

При замораживании плодов земляники в жидком азоте методом погружения структура клеток эпидермиса и сердцевины не меняется. В некоторых клетках ясно просматриваются недеформированные ядра. Значительно лучше по сравнению с другими способами замораживания сохраняются клетки коровой части плода. Их индивидуальная конфигурация вполне различима, деструктивные участки клеточных стенок не являются повсеместными. Содержимое клеток, как правило, коагулирует, а клеточная ткань в целом достаточно хорошо сохраняется.

Таким образом, подтверждается правило: сохранение высокого качества растительного сырья, в данном случае гистологической структуры тканей плодов, достигается увеличением скорости замораживания при понижении температуры и увеличении скорости холодильного агента.

Влагоудерживающую способность (ВУС) тканей определяют по количеству вытекающего сока при размораживании плодов и овощей.

ВУС растительных тканей обусловлена, с одной стороны, числом механических повреждений, полученных клетками в процессе замораживания, а с другой, — необратимыми изменениями белковой части содержимого клетки.

Как известно, с увеличением скорости замораживания растительного сырья, сокращается количество механически поврежденных клеток, а в связи с этим сокращается и количество сока, вытекающего при размораживании. Например, при размораживании плодов земляники разных сортов, замороженных в воздушном скороморозильном аппарате, количество вытекающего сока по сравнению со свежими плодами увеличивается на 26,6...30,2%, у плодов, замороженных способом флюидизации — на 21,9...28,1 %, а у плодов, замороженных в жидком азоте - на 19,3...27,1%.

Эти данные говорят о том, что в основном ВУС растительных тканей ослабляется в результате коллоидно-химических изменений, происходящих под воздействием любого способа замораживания. Разница в количестве вытекающего из ягод земляники сока свидетельствует о степени механических повреждений гистологической структуры, наносимых замораживанием.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >