Влияние сушки на потребительские свойства трубчатых грибов

Изменения в составе питательных веществ. Основу питательных веществ сушеных грибов составляют азотистые соединения, углеводы и слизи. Поэтому мы в своих исследованиях при изучении влияния температуры и продолжительности сушки основное внимание уделили изучению компонентов химического состава.

Результаты проведенных исследований показывают, что белые грибы в процессе сушки теряют некоторое количество азотистых веществ. Наибольшая потеря азота наблюдается в процессе тепловой сушки при температуре 100° С. Тепловая сушка при 50 и 75° С не вызывает резких количественных изменений по сравнению с теневой сушкой и даже со свежими грибами. Противоположное явление наблюдается в изменениях белкового азота. Здесь самая значительная убыль происходит при теневой сушке грибов. При этом белые грибы теряют от 11 до 29,1% белкового азота по сравнению с содержанием его в свежих грибах. Из режимов тепловой сушки наибольшие изменения белковых веществ происходят при температуре 50° С, но и эти потери почти в 2 раза ниже, чем при теневой сушке. Уменьшение количества белковых веществ при теневой сушке и тепловой при температуре 50° С происходят за счет ферментативного гидролиза белков, условия для которого более оптимальны при теневой сушке. Сушка грибов при температуре 50° С создает также благоприятные условия для ферментативного распада белков, особенно в первый период сушки, когда при высоком содержании влаги температура внутри продукта достигает 35-38° С. Однако благодаря усиленному воздухообмену грибы быстро теряют влагу и гидролиз белков не заходит так далеко, как при теневой сушке. Повышение температуры сушки до 75-100° С вызывает незначительные потери белкового азота. Для белых грибов при температуре сушки 100° С они составляют всего лишь 2,4-7,4%, т.е. примерно в 3 раза меньше по сравнению с теневой сушкой. Такое положение связано с тем, что при указанных режимах сушки гидролиз белков возможен только в первые 30-60 мин, а затем прекращается из-за сильного уменьшения количества влаги и инактивации ферментных систем.

Наряду с изменением содержания белковых веществ характерные изменения происходят и с аминным азотом. При теневой сушке белых грибов наблюдается значительное увеличение его. При тепловой сушке количество аминного азота убывает (по мере повышения температуры) и достигает максимума при 100° С.

Существует мнение, что при подсушивании грибов трегалоза очень быстро превращается в маннит (Ячевский, 1933) и, как правило, при сушке исчезает полностью и сохраняется только в сушеных белых грибах (Васильев, 1958). Однако экспериментальные работы в этом направлении не проводились, и возможные превращения углеводов при сушке грибов не изучены.

Исследования, проведенные нами, показали, что изменения в комплексе углеводов зависят от вида грибов и температуры сушки. Так, в белых грибах значительно снижается общее количество Сахаров, причем самые существенные потери наблюдаются при теневой сушке. Из режимов тепловой сушки наибольшее влияние на изменение количества Сахаров оказывают температуры 50 и 75° С, наименьшие потери происходят при 100° С.

Анализ динамики изменения содержания отдельных Сахаров в процессе сушки показывает, что количество лактозы и фруктозы при теневой сушке уменьшается в 4 раза по сравнению со свежими грибами. При тепловой сушке их количество сохраняется несколько лучше. На содержание глюкозы не оказывает существенного влияния практически ни один из режимов сушки. В противоположность редуцирующим сахарам сушка не вызывает резкого уменьшения в грибах трегалозы, особенно это относится к сушке при температуре 100° С; при 50° С и теневой сушке потеря трегалозы достигает 31% по сравнению со свежими грибами.

Наряду с сахарами при сушке происходит также изменение количества маннита. В белых грибах при тепловой сушке наблюдается распад маннита, при теневой его количество несколько увеличивается. Минимальные различия во всех случаях статистически достоверны.

В отношении гликогена можно отметить, что его количество при всех режимах сушки практически остается без изменений и только при теневой сушке оно несколько уменьшается.

Слизи в период сушки подвергаются довольно значительным изменениям. Так, при теневой сушке их количество уменьшается более чем в 2 раза по сравнению со свежими грибами. Лучше всего слизи сохраняются в грибах, высушенных при температуре 75° С.

Следовательно, можно сделать вывод, что значительное уменьшение количества углеводов при сушке является следствием гидролитического распада высших полисахаридов и в первую очередь полисахаридов, входящих в состав слизей.

Значительное количество аминного азота в грибах и изменение его содержания при сушке вызывают необходимость изучения влияния сушки на количественные изменения в составе отдельных аминокислот.

Результаты исследования показали, что в аминокислотном составе белых грибов при сушке происходит целый ряд существенных изменений. Прежде всего следует подчеркнуть, что характер изменений общей суммы свободных аминокислот очень тесно коррелирует с изменениями аминного азота, т. е. общая сумма аминокислот при теневой сушке несколько больше, чем в свежих грибах, а при тепловой по мере увеличения температуры сушки - равномерно убывает. Интересно отметить также, что в количественном отношении изменения в составе и содержании аминного азота несколько меньше, чем в свободных аминокислотах. Данное расхождение в результатах, по-видимому, вызвано тем, что при определении количества аминного азота включается азот других азотистых соединений (аммиака и других продуктов неполного гидролиза белков), в то время как при хроматографическом определении включаются только аминокислоты. Что же касается отдельных аминокислот, то самые большие изменения наблюдаются при теневой сушке. При этом наряду с потерями одних аминокислот происходит заметное увеличение других. Количество метионина возрастает на 32,2% по сравнению со свежими грибами.

Подобное явление наблюдали В. Luh и L. Eidels (1969) при хранении сушеных шампиньонов. В 2,4 раза повышается содержание глютамина. На 35,6% возрастает количество аргинина и на 17,9% орнитина, почти в 2 раза увеличивается количество лизина. Вместе с тем следует отметить значительное уменьшение таких аминокислот, как лейцин, изолейцин, валин и др. При теневой сушке количество лейцина с изолейцином по сравнению со свежими грибами уменьшается на 65,9%, валина - на 71,9%, γ-аминомасляной кислоты - на 60%.

Количественные изменения в аминокислотном составе белых грибов теневой сушки являются следствием способа сушки, для которого характерны низкая температура высушиваемого материала и большая продолжительность процесса. Естественно, при таких условиях в клетках продолжительное время сохраняются жизненные процессы. Поэтому при данных условиях наряду с распадом одних веществ вполне возможен синтез других. Следовательно, увеличение количества отдельных аминокислот при теневой сушке вполне возможно как за счет ферментативного гидролиза белков, так и за счет превращения одних аминокислот в другие. Известно, что образование глютамина возможно в результате связывания свободного аммиака. За счет свободного аммиака может осуществляться при определенных условиях синтез аланина (Кретович, 1971). Имеются также указания на возможность превращения пролина в орнитин, а с участием аспарагиновой кислоты, количество которой заметно убывает при сушке, может синтезироваться и аргинин. Значительное увеличение содержания метионина при теневой сушке возможно в результате его высвобождения при гидролитическом распаде белковых веществ, а также за счет окисления холина, количество которого в белых грибах составляет от 0,29 до 0,44% сухой массы (Н. Mlodecki, W. Lasota, 1968).

Тепловая сушка при температуре 50 С в целом не вызывает резких изменений в содержании свободных аминокислот, хотя количество метионина возрастает в 3 раза, а глютаминовой кислоты - в четыре раза по сравнению с их увеличением при теневой сушке. Интересно отметить, что при данном температурном режиме сушки происходит заметное, хотя и статистически мало достоверное уменьшение глютамина, в то время как при теневой сушке наблюдалось его увеличение почти в 2,5 раза. Это еще раз указывает, что температура сушки является основным фактором, влияющим на характер течения биохимических процессов, происходящих при сушке материалов растительного происхождения.

Кроме того, можно предположить, что в начале процесса по аналогии с теневой сушкой количество глютамина возрастает, однако по мере повышения температуры он превращается в глютаминовую кислоту. Именно за счет этого можно объяснить столь резкое увеличение содержания глютаминовой кислоты.

Сравнивая результаты исследования по другим аминокислотам, следует отметить, что такие кислоты, как γ-аминомасляная, лейцин и изолейцин, фенилаланин, лучше сохраняются при указанном режиме тепловой сушки, чем при теневой, а такие, как аспарагиновая, треонин, аланин, сохраняются несколько хуже. Для некоторых аминокислот характерно постоянство изменений по сравнению со свежими грибами (гистидин, серии, тирозин, валин).

Тепловая сушка при более жестких режимах приводит в основном к увеличению потерь всех аминокислот. Исключение составляют только кислоты аспарагиновая, глютаминовая и метионин, содержание которых при температуре 75 и 100° С соответственно увеличивается на 46,8-24,1; 39,7-35,8 и 109,0-90,8%. Уменьшение количества многих аминокислот при жестких режимах сушки является следствием разрушения в результате их дезаминирования и вступления в реакции меланоидинообразования.

Существенным изменениям в процессе сушки подвергаются также белковые вещества грибов. Известно, что под влиянием различных факторов, в том числе и высокой температуры, происходит денатурация белков. Характерной особенностью данного процесса является изменение молекулы белка, в результате чего она теряет целый ряд физико-химических и биохимических свойств. Следствием денатурации является изменение растворимости белков в воде и других растворителях, изменение их реакционной и связывающей способности, степени водопоглощения, потери биологической активности и т. п. Как правило, денатурированные белки в растворах легко агрегируют, однако для некоторых может быть характерной и диссоциация молекулы белка.

Для выяснения возможного изменения белкового состава грибов при сушке нами исследована растворимость белков свежих и сушеных грибов (табл. 15).

Таблица 15

(Примечание. Результаты анализов подвергнуты обработке методом математической статистики: n - число повторностей опыта; M - средняя арифметическая; m - квадратичное отклонение от средней арифметической.)

Повышение температуры сушки способствует увеличению растворимости белковых веществ белого гриба в выбранных растворителях, а при температурах сушки 75 и 100° С растворимость белков даже выше, чем в свежих грибах, причем увеличение растворимости общего количества белковых веществ происходит в основном за счет увеличения количества белков II и III фракций т.е. белков, растворимых в 80%-ном этиловом спирте и 2%-ном растворе щелочи, при снижении количества белков I фракции, извлекаемых смесью боратного буфера с рН 8,6 и 1 М раствора поваренной соли.

Таким образом, данные по изменению извлекаемости белковых веществ различными растворителями показывают, что в процессе сушки белки грибов также подвергаются определенным изменениям. Скорее всего при нагревании высушиваемого материала происходит разрушение высокоструктурированных белков, благодаря чему и происходит увеличение количества II и III фракций. Отсюда можно предположить, что сушка должна положительно влиять на усвояемость грибов.

При сушке моховиков, обладающих высокой активностью полифенолоксидазы, происходит незначительное по сравнению со свежими грибами снижение содержания общего азота, причем характерно, что температурный режим и продолжительность сушки мало влияют на интенсивность снижения. Содержание белкового и аминного азота при всех режимах тепловой сушки остается примерно на таком же уровне, что и в свежих грибах, только при теневой происходит уменьшение количества белкового азота на 16,3% и увеличение содержания аминного азота на 33,4%. Это вызвано гидролитическим распадом белковых веществ до аминокислот. В целом изменения в комплексе азотистых веществ моховиков аналогичны изменениям в белых грибах, однако носят менее выраженный характер. Поэтому можно предположить, что белковые вещества моховиков более устойчивы к повышенным температурам.

Существенные изменения при сушке моховиков происходят в комплексе углеводов, особенно при теневой сушке. При этом общее количество Сахаров уменьшается по сравнению с их содержанием в свежих грибах более чем в 3 раза. Снижение общего количества Сахаров при теневой сушке происходит в основном за счет практически полного исчезновения лактозы и глюкозы и на треть трегалозы.

Такая большая потеря Сахаров происходит из-за усиленного дыхания клеток плодового тела при сравнительно низкой температуре сушки и наличия мощных окислительно-восстановительных ферментных систем. Интересно отметить, что моховики с такой же легкостью используют дисахарид лактозу в процессе дыхания, как и глюкозу. Трегалоза ими используется, по-видимому, только при максимально допустимом снижении глюкозы и лактозы. Из данных по изменению фруктозы в период сушки в моховиках и белых грибах можно прийти к заключению, что данный моносахарид в грибах играет какую-то физиологическую роль и участия как энергетический материал в процессе дыхания практически не принимает.

Тепловая сушка оказывает меньшее влияние на изменения в комплексе углеводов моховиков. Общее количество Сахаров уменьшается на 32,7-42% в зависимости от режима, причем наибольшие потери наблюдаются при повышенной температуре. Следует отметить, что при тепловой сушке, так же как и при теневой, происходит почти полное исчезновение лактозы и глюкозы. Кроме того, наблюдается значительное возрастание количества трегалозы. Наблюдаемая закономерность характерна для моховиков. Она может быть объяснена тем, что при повышенной температуре происходят меньшие потери Сахаров на дыхание, и наряду с этим проходят и синтетические реакции, в частности превращение глюкозы в трегалозу. Возможно, что в образовании трегалозы также участвуют сахароспирты (маннит и арабит), содержание которых несколько уменьшается при всех температурах сушки.

Сравнивая результаты изменения общего количества аминокислот в белых грибах и моховиках, можно отметить, что в обоих видах по мере увеличения температуры сушки происходит уменьшение содержания аминокислот, однако у моховиков потеря более значительная. При температуре сушки 100° С она почти в 2 раза больше, чем в белых грибах. Так же, как и в белых грибах, в моховиках наблюдается уменьшение содержания одних аминокислот и одновременное увеличение других. В частности, по мере увеличения температуры сушки происходит уменьшение количества гистидина, аспарагиновой кислоты, серина, глицина, глютаминовой кислоты, тирозина, 7-аминомасляной кислоты, лейцина и изолейцина. Содержание цистина с цистеином остается стабильным при теневой и тепловой сушке при 50 и 75° С, а при температуре сушки 100° С уменьшается почти в 2,5 раза. Количество глютамина при теневой сушке увеличивается примерно в 2 раза по сравнению с содержанием в свежих грибах. Содержание его увеличивается и при температуре 50 и 75° С соответственно на 55,7 и 11,2%. Примерно такая же тенденция, но только менее выраженная, характерна для изменений аланина. Интересно отметить, что при тепловой сушке в качестве свободной аминокислоты появляется метионин, причем в наибольшем количестве при 50° С. Появление метионина в грибах теневой сушки можно объяснить гидролитическим распадом белковых веществ и лучшим его сохранением при более интенсивных способах сушки, особенно при умеренной температуре.

Если провести анализ изменений в составе свободных незаменимых аминокислот в зависимости от режима сушки, то для них потери несколько больше, чем для других. Особенно они велики в грибах теневой сушки.

В связи с тем, что сушка оказывает существенное влияние на питательную ценность грибов, мы также решили выяснить, как отражается размер высушиваемого плодового тела на изменении комплекса азотистых веществ, углеводов и близких к ним соединений.

Полученные данные (табл. 16) показывают, что при температуре сушильного агента 75° С в изменении азотистых веществ между грибами, высушенными шляпками и нарезанными ломтиками толщиною 1 см существенной разницы не наблюдается. Несколько иначе обстоит дело с изменениями в составе углеводов. Здесь потери Сахаров в грибах, высушенных шляпками, больше, чем в нарезанных. Однако если рассматривать потери в целом комплексе углеводов, то они примерно одинаковы. Такой характер изменений заведомо предполагался потому, что при температуре 75° С и скорости движения сушильного агента 0,5 м/с разница в продолжительности сушки грибов шляпками и в нарезанном виде не превышает 10-12%. Следовательно, биологические и биохимические процессы в высушиваемом материале должны иметь примерно одинаковую скорость и направленность.

Таблица 16

Таким образом, проведенные исследования подтверждают возможность увеличения производительности сушильных аппаратов за счет сушки грибов шляпками диаметром до 7 см.

Изменение органолептических свойств и физических показателей качества. Изучение степени влияния режимов сушки на вкус и аромат трубчатых грибов показало, что порог чувствительности вкуса для белых грибов теневой сушки и тепловой при температуре 75 и 100° С одинаковый, а для грибов тепловой сушки при 50° С он значительно слабее. Следует отметить, что наибольшим ароматом обладают белые грибы теневой сушки, затем грибы тепловой сушки при 50 и 75° С с одинаковым порогом чувствительности, а затем тепловой сушки при 100° С. Хотя при этом режиме аромат слабее незначительно, но в качественном отношении такие грибы уступают грибам всех других режимов сушки.

Если рассматривать в целом ароматические и вкусовые свойства белых грибов разных режимов сушки, то следует признать, что наиболее приятный вкус и чистый грибной аромат формируется при тепловой сушке при 50° С. В грибах теневой сушки вкус несколько пустоватый, малоэкстрактивный, и в аромате чувствуется своеобразный "пыльный" оттенок. Грибы тепловой сушки при 75° С имеют примерно такие же вкус и аромат, как и грибы, высушенные при 50° С, однако менее выраженные. С худшими свойствами получаются белые грибы, высушенные при 100° С. В них наряду с грибным ароматом и вкусом явно ощущаются тона карамелизации.

Аромат и вкус сушеных моховиков значительно слабее, чем у белых грибов, а характер их изменения в зависимости от режима сушки почти одинаковый.

Способность высушенного продукта восстанавливать в воде свой первоначальный объем и массу является важным показателем, характеризующим потребительские свойства продукта.

Изучение водопоглотительной способности сушеных белых грибов (рис. 9) показывает, что температура сушки незначительно влияет на изменение коэффициента водопоглощения К (К - отношение массы набухших в воде грибов к массе сухого вещества). В интервале температур 20-100° С К снижается всего примерно на 12,5%. Грибы очень быстро поглощают влагу: за 20 мин - более 60% от максимального водопоглощения, которое наступает в зависимости от вида грибов за 3,5-5 ч. У моховиков наблюдается большая зависимость водопоглощения от температуры сушки. Особенно эта зависимость проявляется в интервале между 20 и 50° С.

Рис. 9. Водопоглотительная способность белых грибов: 1- через 20 мин настаивания в воде; 2 - максимальная

Коэффициент водопоглощения грибов колеблется незначительно в зависимости от сезона сбора, поэтому можно установить минимальный уровень водопоглощения для сушеных грибов в качестве стандартного показателя, характеризующего технологию сушки.

Цветность сушеных грибов - один из важных показателей качества готового продукта. Для характеристики товарных свойств сушеных грибов и выявления наиболее оптимального режима сушки нами изучалась цветность водно-спиртовых вытяжек на спектрофотометре марки СФ-4А (Жук и др., 1972). Анализ полученных данных показывает (табл. 17), что величина оптической плотности водно-спиртовых вытяжек при длине волны 460 нм наиболее наглядно характеризует окраску грибов, высушенных при теневой и тепловой сушке. Более интенсивно окрашены вытяжки моховиков, примерно в 1,5 раза слабее цветность маслят, подберезовиков, подосиновиков; несколько ниже, чем у последних, оптическая плотность вытяжек белого гриба.

Таблица 17

Из представленных данных наглядно проявляется влияние температуры сушки на цветность отдельных видов грибов. Особенно чувствительны к воздействию температуры белые грибы, моховики, подберезовики и подосиновики, хотя характер изменения цветности различный. У белых грибов и подберезовиков по мере увеличения температуры сушки интенсивность окраски вытяжек возрастает. Закономерность изменения окраски подосиновиков и моховиков несколько иная. У этих грибов наименьшей цветностью обладают грибы, высушенные при температуре 50-75° С.

Таким образом, в трубчатых грибах изменения при сушке носят в основном одинаковый характер с некоторыми отклонениями, что обусловлено их видовыми особенностями.