CC BY
2УДК 664.65.05:001.895 Омаров Я.А., Байрамов Е.Е., Набиев А.А.
Омаров Я.А.
канд. биол. наук, доцент кафедры «Пищевая инженерия и экспертиза» Азербайджанский технологический университет (г. Гянджа, Азербайджан)
Байрамов Е.Е.
канд. техн. наук, доцент кафедры пищевая инженерия и экспертиза Азербайджанский технологический университет (г. Гянджа, Азербайджан)
Набиев А.А.
докт. биол. наук, профессор кафедры пищевая инженерия и экспертиза Азербайджанский технологический университет (г. Гянджа, Азербайджан)
БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ В ЯГОДАХ РАЗНЫХ СТОЛОВЫХ СОРТОВ ВИНОГРАДА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СТЕПЕНИ ЗРЕЛОСТИ И СПОСОБА ИХ ХРАНЕНИЯ
Аннотация: качественное хранение разных столовых сортов винограда зависит от степени зрелости. Во время хранения недозревшего, перезревшего и зрелого винограда происходит расход органических веществ. Наиболее эффективным с точки зрения сохранности питательной ценности продукта является хранение созревшего винограда и особенно в вариантах с применением еженедельного окуривания сернистым ангидридом и с предварительной термической обработкой. При хранении такого винограда больше снижается каталитическая активность исследованных ферментов, что способствует более интенсивному снижению метаболических процессов и тем самым благоприятствует меньшему окислению углеводов, органических кислот, фенольных и пектиновых веществ и других компонентов, определяющих пищевую и биологическую ценность винограда.
Ключевые слова: виноград, ферменты, хранение, окуривание.
Введение. Некоторые фрукты и овощи незаменимы для производства пищевых продуктов из-за своего химического состава. Зная технологических основ производства можно обеспечить население полноценными продуктами питания [1]. В Азербайджане имеется широкая сырьевая база. Сюда относится следующее сырьё: хурма [2, 3, 4], тыква [5, 6, 7, 8], шиповник [9], шелковица [10, 11], гранат [12], виноград [13], яблоко [14, 15, 16] и т.д.
Однако, вопросы обеспечения сохранности плодов и овощей, в том числе столового винограда, улучшения условий их хранения и сокращения потерь в настоящее время приобретают большое значение [17, 18, 19, 20, 21].
В связи с этим изучение теоретических основ и практических вопросов хранения винограда является актуальной проблемой в решении задач по обеспечению населения свежим виноградом в течение всего года [22, 23, 24, 25, 26, 27, 28]. Современный уровень развития науки и техники позволяет при хранении винограда и специальных хранилищах заметно продлить срок его лежкости и сократить имеющиеся при этом больше потери [29, 30, 31]. Вместе с тем многие вопросы, касающиеся хранения винограда, остаются еще малоизученными. В связи и этим возникает необходимость широких исследований с целью сохранения большого количества и подбора для этого специальных сортов. Основное внимание при этом должно быть уделено изучению влияния степени зрелости на лежкость винограда и его устойчивости к фитопатогенным микроорганизмам [32, 33, 34, 35].
Объекты и методы исследования. Объектом исследований служили девять столовых сортов винограда. Из них белые - Гянджинский столовый, Карабурну, Шасла белый, Агадаи розовые - Нимранг, Маранди шамахинский, Тайфи розовый красные - Кызыл изюм и Мускат гамбургский. Виноград для хранения был собран в подсобном хозяйстве Самухского района, а также опытной станции виноградарства и виноделия, который находится в городе Гянджа. Перед закладкой виноград сортировали, упаковали в стандартные ящики и в тот же день помещали в камеры холодильника. При этом
учитывались степень зрелости винограда, состояния гроздей, температура наружного воздуха, время съема и другие факторы. Уборка винограда проводилась во второй половине дня. Камеры холодильника перед закладкой винограда тщательно дезинфицировали сернистым газом. Каждый сорт винограда был собран в три срока (не дозревшим, зрелым и перезревшим), с интервалами в 10-12 дней. Опыты проводились в пяти вариантах с учетом степени зрелости отдельного сорта винограда.
В первом варианте еженедельно, а во втором - через каждые две недели проводилось окуривание сернистым ангидридом по 1-1,5 г на 1 м3 холодильной камеры. В третьем варианте на поверхность гроздей винограда добавляли таблетки метабисульфита калия (МБК) из расчета 20-25 г на один ящик весом 6-8 кг и одновременно применяли окуривание холодильника сернистым газом. В четвертом варианте к винограду на поверхность гроздей добавляли таблетки метабисульфита калия из указанного расчета без применения окуривания камеры. В пятом варианте проводили предварительную термическую обработку винограда при температуре 60-70оС в сушильном шкафу в течении 3-5 минут с последующим хранением в холодильной камере. Сущность термической обработки заключается в частичной инактивации ферментов и угнетении жизнедеятельности микроорганизмов на поверхности ягод винограда. С каждого варианта на хранение ежегодно закладывали около 50 кг указанных сортов винограда. Виноград хранили в холодильных камерах в течении 6-7 месяцев, при температуре 0-1оС и влажности воздуха 85-95%.
Во всех вариантах биохимические исследования винограда проводились перед закладкой и через каждые 30-40 дней до конца хранения, а в пятом варианте также и до и после термической обработки. Отбор средней пробы ягод проводили по общепринятой методике. Общий объем средней пробы в каждом варианте составил 1,0 кг.
В винограде разной степени зрелости определяли некоторые биохимические показатели:
1. Активность ферментов аскорбатоксидазы о-дифенелоксидазы пероксидазы каталазы и представителей гидролаз - пектинэстеразы [35].
2. Содержание глюкозы, фруктозы, витамин С, фенольные соединения, пектиновые вещества, титруемая кислотность, свободная и общая сульфитная кислота [36, 37].
Обсуждение результатов. Для выявления эффективного режима хранения приводятся обобщенные сравнительные данные о влиянии различной степени зрелости на сдвиги биохимических показателей исследованных сортов винограда при вышеперечисленных способах длительного хранения в холодильных камерах.
Установлено, что у исследованных недозревших, перезревших и созревших сортов винограда за период хранения каталитическая активность аскорбатоксидазы, о-дифенелоксидазы, пероксидазы и каталазы при всех указанных способах хранения изменяется по разному. Если активность исследованных оксидоредуктаз в недозревших сортах винограда во всех способах хранения уменьшается на 6,9-72,2%, в созревших сортах - на 11,181,7%, в перезревших (кроме розовых сортов) - наоборот, их активность увеличивается на 8,5-54,5%. Например, если активность аскорбатоксидазы в недозревшем винограде сорта Гянджинский столовый, к концу первого варианта хранения, уменьшается на 53,0%, в созревшем - на 73,6%, то в перезревшем наоборот увеличивается на 18,9%. Аналогичная картина во всех вариантах наблюдается для других исследованных оксидоредуктаз. Важно отметить, что в созревших сортах при применении еженедельного окуривания сернистым ангидридом и в варианте с предварительной термической обработкой, каталитическая активность исследованных оксидоредуктаз снижается больше, чем при других способах хранения. С этим связано то, что в созревших сортах винограда в данных режимах хранения наблюдается меньше снижение содержания глюкозы, фруктозы, органических кислот, фенольных
веществ и аскорбиновой кислоты. Если при хранении созревшего винограда сорта Гянджинский столовый с применением еженедельного окуривания сернистым ангидридом уменьшение содержания глюкозы составляет 7,4%, фруктозы - 8,2%, аскорбиновой кислоты -75,0%, титруемой кислотности -12,5% по отношению к их исходному уровню, то при хранении недозревшего винограда того же сорта в этом режиме, снижение этих компонентов значительное и составляет 11,6% соотственно. Аналогичные данные получены и для других исследованных сортов винограда.
Среди исследованных сортов винограда своей устойчивостью к лежкости отличается Маранди Шамахинский. Это связано в первую очередь с тем, что в нем обнаружено значительное снижение каталитической активности оксидоредуктаз. Так, это снижение в созревшем винограде сорта Маранди Шамахинский составляет 81,7-91,7%, следствием чего является меньшее снижение содержания глюкозы (4,6%), фруктозы (2,8%), аскорбиновой кислоты (26,5%), титруемой кислотности (6,1%). В недозревшем винограде сорта Маранди Шамахинский это снижение составляет 9,5 7,8 34,1 и 7,3%, а в перезревшем - 8,6 4,8 39,1 и 15,8% соответственно. Отметим, что при всех способах обработки при хранении в холодильнике зрелого винограда содержание в нем глюкозы, фруктозы, фенольных веществ, органических кислот, витамина С и других биохимических компонентов снижается меньше, чем в недозревшем и перезревшем сортах.
Изучение образцов на содержание сернистого ангидрида в ягодах винограда показало, что к концу хранения в указанных способах содержание общей и свободной сульфитной кислоты у недозревших и перезревших сортов винограда составляет 23,2 мг/кг, а в созревших сортах их количество не превышает 20,2 мг/кг.
Изучение влияния различной степени зрелости на изменение пектиновых веществ при длительном холодильном хранении позволяет сделать вывод, что в недозревших и перезревших сортах винограда содержание пектиновых веществ снижается значительно больше, чем в созревших. Если в
первом варианте в недозревшем винограде сорта Маранди Шамахинский, содержание пектиновых веществ в период хранения уменьшается на 34,4%, а в перезревшем - на 21,4% , то в зрелом винограде это снижение незначительно и составляет 7,1%.
Снижение пектиновых веществ связано с увеличением активности пектинэстеразы. В недозревших и перезревших сортах эта активность повышается за период хранения и большей мере, чем в зрелых. Например, если в первом варианте и недозревшем винограде сорта Маранди Шамахинский, активность пектинэстеразы в конце хранения увеличивается на 17,5%, а в перезревшем на 26,7%, то в зрелом винограде это уменьшение составляет 6,5%. Аналогичные данные получены по всем сортам винограда во всех вариантах хранения. Нами также установлено, что размягчение ягод винограда, а значит и ухудшение вкусовых качеств, связано с увеличением активности пектинэстеразы. Значительное увеличение активности пектинэстеразы сопровождается большим уменьшением содержания пектина в ягодах винограда.
Из результатов анализов видно, что в процессе хранения недозревших, перезревших и созревших сортов во время их реализации активность исследованных оксидоредуктаз постепенно восстанавливается. Восстановление активности некоторых оксидоредуктаз во время реализации в недозревших и перезревших сортах винограда значительнее, чем в созревших. Если во всех вариантах с момента их реализации активность исследованных оксидоредуктаз в недозревших сортах винограда увеличивается на 10,9-73,2% , а в перезревших - на 15,0-73,8%, то в созревших это повышение значительно меньшее и составляет 0-57,1%. Важно отметить, что увеличение активности оксидоредуктаз после хранения у розовых сортов в независимости от степени зрелости винограда, увеличивается значительно меньше, чем в красных и белых сортах. Это приводит к тому, что после хранения винограда розовых сортов в холодильнике и во время их реализации потемнения ягод (в отличии от красных и белых сортов) не наблюдается.
Нами установлено, что наличие антоцианов и их агликонов является решающим фактором в процессе уменьшения окислительных процессов в ягодах винограда. Именно этим и обуславливается лучшая сохранность розовых сортов винограда. Однако, может возникнуть вопрос, почему не красные сорта винограда, содержащие гораздо больше антоцианов не приспособлены для длительного холодильного хранения. Нами доказано, что хотя и значительное содержание пектиновых веществ в красных сортах винограда значительно, вместе с тем в процессе хранения в них наблюдается резкое уменьшение пектиновых веществ за счет увеличения активности пектинэстеразы. Это приводит к преждевременному размягчению ягод винограда в связи с нарушением клеточной структуры ягод. При этом наблюдается увеличение активности о-дифенолоксидазы, катализирующей окисление фенольных соединений, в том числе и антоцианов. В дальнейшем ингибирующее свойство антоцианов и агликонов в красных сортах практически не проявляется. Этим и объясняется тот факт, что розовые сорта винограда по своей лежкоспособности превосходят красные, а тем более белые.
Анализ материалов наших исследований по изучению влияния степени зрелости винограда на процесс хранения позволяет заключить, что наиболее эффективным с точки зрения сохранности питательной ценности продукта является хранение созревшего винограда и особенно в вариантах с применением еженедельного окуривания сернистым ангидридом и с предварительной термической обработкой. При хранении такого винограда больше снижается каталитическая активность исследованных ферментов, что способствует более интенсивному снижению метаболических процессов и тем самым благоприятствует меньшему окислению углеводов, органических кислот, фенольных веществ и других компонентов, определяющих пищевую и биологическую ценность винограда.
Выводы. Выявлено что, качественное хранение разных столовых сортов винограда зависит от степени зрелости. Во время хранения недозревшего, перезревшего и зрелого винограда происходит расход органических кислот.
Наиболее эффективным с точки зрения сохранности питательной ценности продукта является хранение созревшего винограда и особенно в вариантах с применением еженедельного окуривания сернистым ангидридом и с предварительной термической обработкой.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Набиев А.А., Байрамов Э.Э., Алекперов А.Ю. Технологические основы производства: учебник. - Гянджа: Издательский дом STAR, 2024. - 528 с.
2. Bayramov E., Akbarova F., Mustafayeva K., Gurbanova S., Babayeva U., Aslanova M., Nabiyev A. Application of persimmon syrup to increase the biological value and organoleptic indicators of bread // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2022. 6 (11 (120)). 69-88
3. Bayramov E.E., Nabiyev А.А. Study of the share of changes in the content of qualitative indicators of bread with the addition of persimmon syrup // 2th International Conference on Engineering Sciences. 21-22 september 2023. - Ganja: Azerbaijan Technological University. Perfect Publishing. 2023. Pp. 292-297
4. Байрамов Э.Э. Исследование влияния хурмового сиропа на органолептические показатели хлеба // Республиканская научно-практическая конференция «Актуальные вызовы и достижения современной науки», посвященная 8 ноября - Дню Победы. 3-4 ноября 2022 г. - Гянджа: АТУ, 2022. C. 24-25
5. Байрамов Э.Э., Сафарова К.Х. Перспективные направления использования тыквы для обогащения продуктов повседневного потребления // Экспериментальные и теоретические исследования в современной науке / Сб. ст. по матер. XXIV междунар. науч.-практ. конф. - Новосибирск. АНС «СибАК». 2018. № 15 (23). С. 3842
6. Байрамов Э.Э., Сафарова К.Х. Пищевые вещества тыквы, дающие энергию и их польза для организма человека // Сборник известий НАА ГРНЦ. Гянджа. Элм. 2018. № 4 (74). С. 210-215
7. Байрамов Э.Э., Сафарова К.Х. Витамины тыквы и их польза для организма человека // Сборник известий АГАУ. Гянджа. 2019. № 1. С. 27-32
8. Байрамов Э.Э., Сафарова К.Х. Минеральные вещества тыквы и их польза для организма человека // Сборник известий АТУ. Гянджа. 2018. № 3 (26). С. 71-77
9. Omarov Y., Bayramov E., Haciyeva A., Gurbanova S., Aslanova M., ismayilov M., Nabiyev A. Establishing the character and share of changes in nutrients during the production of bread with the addition of dog rose syrup // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2024. 1 (11 (127)). 6-19
10. Акбарова Ф.А., Байрамов Э.Э., Набиев А.А. Обработка результатов дегустации хлеба, обогащенного шелковичным сиропом // IV Международный научно-практический форум, посвященный «Дню Хлеба и соли» и III Международная конференция «Пищевые технологии будущего: инновации в производстве и переработке сельскохозяйственной продукции». 16-17 марта 2022 г. - Саратов. 2022. С. 447-451
11. Казимова И.А., Хусаинова И.Ю., Набиев А.А. Исследование технологии производства соков из тыквы, плодов хурмы и шиповника // Пищевая промышленность. 2018. №6. С.53-55
12. Гасанов З.М., Набиев А.А., Гаджиев З.В., Асланова М.С. Сортовое разнообразие и содержание биологически активных веществ в плодах граната (Punica granatum) // Современное садоводство, 2015. №1(13). С. 72-78
13. Baghirzade A., Omarov Y., Haciyeva A., Gurbanova S., Gasimova A., Ismayilov M., Nabiyev A. Improvement of the production technology of tokay wines on the basis of revealing the effect of enzyme activity on the quality of grape variety // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2023. 2 (11 (122)). 49-62
14. Gyulakhmedov S.G., Omarov Y.A., Mamedov Z.M., Kuliev A.A. Isolation and study of active ATP-dependent phosphofructokinase from apple fruits Pyrus domestica Borkh // Applied Biochemistry and Microbiology. 2006. 42. Р. 468-471
15. Омарова С.Н., Омаров Я.А., Кулиев А.А. Молекулярные формы NADP-зависимой изоцитратдегидрогеназы плодов яблони // Известия Бакинского Государственного Университета. 2010. №3. С. 66-72
16. Гюльахмедов С.Г., Омаров Я.А., Кулиев А.А. Внутриклеточная локализация и молекулярные формы АТФ-зависимой фосфофруктокиназы плодов яблони // Известия Бакинского Государственного Университета. 2006. №2. С. 54-60
17. Bayramov E., Mikayilov V., Nabiyev A. Establishing the character and share of changes in minerals during the production of bread with the addition of syrup persimmon // Journal Proceedings of Azerbaijan High Technical Educational Institutions. 2024. 2 (148). 607-620
18. Qurbanova S.O., Gasimova A.A., Babayeva U.A., Khusainova I.Y. Nabiyev A.A, Kazimova I.H.. The study of biochemical indices of persimmon fruit under various storage conditions // Polsha, Sylwan. 2018. № 162 (4). 175-187
19. Микаилов В.Ш., Мехтиев У.Д., Аскеров Х.Ю., Исмаилов М.Т., Касумова А.А., Набиев А.А. Изучение технологии приготовления функционального напитка на основе тыквы и айвы // Пищевая промышленность. 2024. № 3. С. 114-118
20. Омаров Я.А., Набиев А.А., Ахмедова Э.А. Обогащение хлеба витаминами с использованием хурмового сиропа // Вестник науки. 2024. Том 2. №7 (76). С. 582-593
21. Байрамов Э.Э., Омаров Я.А., Набиев А.А. Исследование влияния хурмового сиропа на качественные показатели хлеба // Продукты питания: производство, безопасность, качество материалы международной научно-практической конференции. 21 февраля 2024 г. - Уфа: Башкирский ГАУ, 2024. C. 113-119
22. Достияри Э.Н., Тагиев М.М., Набиев А.А. Производство соков из плодов хурмы // Пиво и напитки. 2009. №4. С. 30-31
23. Набиев А.А., Багирзаде А.С., Омаров Я.А. Влияние ферментов на качество сортов винограда, используемых при производстве токайских вин / Техника и технология пищевых производств, Тезисы докладов 13-й международной конференции студентов и аспирантов, г. Могилев. 18-19 апреля 2024. C. 54
24. Казимова И.Г., Набиев А.А. Исследование пектиновых веществ при хранении различных сортов винограда, произрастающих в Азербайджане / Химия растительного сырья. Барнаул. 2023. № 2. С. 361-368
25. Kazimova i.H., Nabiyev А.А., Omarova E.M. Determining the pectinesterase enzyme activity when storing table grape varieties depending on the degree of ripening // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. 6 (11(114)). 43-51
26. Набиев А.А. Химия вина: учебник. - Баку: Елм, 2010. - 472 с.
27. Набиев А.А., Омаров Я.А. Роль ферментов при хранении винограда / Материалы XIII Национальной научно-практической конференции с международным
участием «Технологии и продукты здорового питания», Саратов. 21 марта 2024. С. 261-267
28. Багирзаде А.А., Омаров Я.А., Набиев А.А. Сравнительное исследование качественных показателей сортов винограда, используемых в производстве вин токайского типа // Пиво и напитки. 2023. №1. С. 30-34
29. Kazimova i., Nabiyev A. Determining quality indicators of table grape varieties during storage in a refrigerating chamber in different variants // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2022. 6 (11 (120)). 34-43
30. Bagirzade A., Omarov Y., Aliyeva J., Gurbanova S., Omarova E., Gasimova A., Nabiyev A. Establishing a pattern of change in the quality indicators of tokaj-type wine materials prepared by different variants // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2024. 5 (11 (131)). 92-108
31. Магомедов Г.Г., Магомедова Е.С. Кратковременное и длительное хранение столовых сортов винограда // Виноделие и виноградарство. 2011. № 6. C. 34-35
32. Оруджов В.М., Гулиева Г.И., Набиев А.А. Исследование фенольных соединений при хранении винограда // Виноделие и виноградарство. 2009. № 5. C.38-39
33. Nabiyev A., Kazimova i., Mammadaliyeva M., Maharramova S., Nasrullayeva G., Yusifova M., Nabiyev A. Determining biochemical qualitative indicators of grapes during long-term storage // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2024. 2 (11(128)). С. 64-75
34. Шаззо Р.И., Ручкин В.С., Беззаботов Ю.С. Стабилизация температурного режима при хранении плодоовощной продукции // Хранение и переработка сельхозсырья. 2013. №8. C.20-21
35. Набиев А.А., Мослемзаде Э.А. Биохимия пищевых продуктов: учебник. - Баку: Елм, 2008. - 444 с.
36. Набиев А.А., Гасанова Н.Р., Тагиев М.М., Абадов М.К., Ахмедова М.И. Теоретические основы технологии пищевых продуктов. Лабораторный практикум. -Баку: Елм, 2008. - 248 с.
37. Гержиковой В.Г. Методы техно-химического контроля в виноделии. -Симферополь: Таврида, 2009. - 304 с.
Omarov Y.A., Bayramov E.E., Nabiyev A.A.
Omarov Y.A.
Azerbaijan Technological University (Ganja, Azerbaijan)
Bayramov E.E.
Azerbaijan Technological University (Ganja, Azerbaijan)
Nabiyev A.A.
Azerbaijan Technological University (Ganja, Azerbaijan)
BIOCHEMICAL PARAMETERS IN BERRIES OF DIFFERENT TABLE GRAPE VARIETIES DEPENDING ON THE DEGREE OF MATURITY AND METHOD OF THEIR STORAGE
Abstract: quality of storage of the different table grapes depends on the degree of maturity. During the storage of unripe, overripe and ripe grapes, organic matter is wasted. The most effective from the point of view of preserving the nutritional value of the product is the storage of ripe grapes, especially in variants with the use of weekly fumigation with sulphur dioxide and with preliminary thermal treatment. At storage of such grapes the catalytic activity of the studied enzymes decreases more, that promotes more intensive decrease of metabolic processes and thus favours less oxidation of carbohydrates, organic acids, phenolic and pectin substances and other components determining food and biological value of grapes.
Keywords: grapes, enzymes, storage, fumigation.
