Съедобное покрытие фруктов и овощей с использованием натуральных камедей.

Основано на материале статьи Edible Coating of Fruits and Vegetables Using Natural Gums: A Review, International Journal of Fruit Science,Fakhreddin Salehi, 2020, USA

Послеуборочные потери свежих фруктов и овощей оцениваются в 20–30%. Учитывая скоропортящийся характер фруктов и овощей, использование холодного хранения необходимо для задержки изменений, связанных с созреванием, таких как выработка этилена, размягчение, изменение пигментации, изменения кислотности и снижение веса. Тем не менее, холодного хранения недостаточно для сохранения качества фруктов и овощей на оптимальном уровне во время транспортировки и продажи, что часто приводит к появлению симптомов серьезного переохлаждения. Таким образом, необходимы соответствующие послеуборочные технологии в сочетании с хранением в холодильнике.

Водорастворимые камеди (#POPOVER1#гидроколлоиды#/POPOVER#) используются в различных целях в качестве покрывающих агентов, упаковочных пленок, модификаторов текстуры, загустителей, стабилизаторов и #POPOVER2#эмульгаторов#/POPOVER#. Съедобные покрытия в основном используются для улучшения внешнего вида пищевых продуктов и увеличения срока хранения фруктов. Было проведено несколько исследований, показывающих потенциальное использование природных камедей, таких как #POPOVER3#хитозан#/POPOVER#, #POPOVER4#альгинат#/POPOVER#, #POPOVER5#ксантан#/POPOVER#, #POPOVER6#геллан#/POPOVER#, #POPOVER7#мескит#/POPOVER#, подорожник, семена базилика, #POPOVER8#гуар#/POPOVER#, #POPOVER9#трагакант#/POPOVER# и #POPOVER10#аравийская камедь#/POPOVER#, в составе пищевых покрытий и улучшение их свойств. В этом обзоре обобщены характеристики новых биоразлагаемых пищевых покрытий на основе натуральных камедей в отношении качества и срока хранения яблок, папайи, моркови, гуавы, сливы, манго, абрикосов, бананов, апельсинов, грибов и помидоров. Съедобные покрытия, изготовленные из натуральных камедей, могут обеспечить некоторые преимущества, такие как более длительный срок хранения, замедляющие созревание, снижающие скорость дыхания, биосовместимые и экологически чистые, экономически доступные, с хорошими массообменными барьерными характеристиками, носители пищевых добавок, таких как антиоксиданты, витамины и антимикробные соединения. Добавление 20% глицерина к растворам съедобных покрытий, содержащих 1% камеди, было достаточным для достижения значительного снижения потери веса фруктов и овощей.

Термин «#POPOVER11#камедь#/POPOVER#» используется для описания группы встречающихся в природе полисахаридов, которые находят широкое промышленное применение благодаря своей способности либо образовывать гель, либо образовывать вязкий раствор, либо стабилизировать эмульсионные системы. Водорастворимые камеди, также известные как «#POPOVER12#гидроколлоиды#/POPOVER#», используются для различных применений в качестве покрывающих агентов, упаковочных пленок, модификаторов текстуры, загустителей, желирующих агентов, стабилизаторов, эмульгаторов и пищевых волокон. Съедобные покрытия полезны в качестве послеуборочной обработки для сохранения качества фруктов и овощей с дополнительным преимуществом сокращения объема небиоразлагаемых упаковочных материалов. Таким образом, сохранение качества фруктов и овощей было достигнуто за счет использования некоторых пищевых покрытий на основе гидроколлоидов (камедей). Такие съедобные покрытия действуют как физические барьеры на поверхности фруктов и овощей и снижают проницаемость поверхности фруктов и овощей для O₂, СО₂ и водяной пар, что приводит к снижению частоты дыхания и транспирации.

Съедобные покрытия действуют как дополнительный слой, покрывающий устьица, что приводит к уменьшению транспирации и, в свою очередь, к уменьшению потери веса, что является основным положительным эффектом съедобных покрытий, как это было продемонстрировано на широком спектре фруктов и овощей, таких как как яблоко, папайя, морковь, гуава, слива, манго, абрикос, банан, апельсин, грибы и помидоры (Таблица 1). Более того, различия в способности снижать потерю веса объясняются разной проницаемостью для водяного пара гидроколлоидов, используемых в рецептуре съедобного покрытия. Добавление глицерина в качестве пластификатора к съедобному покрытию дало хорошие результаты с точки зрения снижения потери влаги фруктами и овощами, что согласуется с предыдущими отчетами, в которых добавление 20% глицерина к растворам съедобных покрытий, содержащих 1% камеди, было достаточно для достижения значительного снижения потери веса. Также считается, что покрытия снижают скорость дыхания и задерживают утилизацию органических кислот. Сообщалось о сохранении титруемой кислотности для различных фруктов, обработанных съедобным покрытием. Кроме того, съедобное покрытие может сократить время послеуборочного дозревания и замедлить синтез #POPOVER13#антоцианов#/POPOVER#.

Таблица 1. Краткое изложение различных жевательных резинок, используемых в качестве съедобных покрытий для фруктов и овощей, и их преимуществ

Фрукты или овощи	Гидроколлоид	Другое соединение	Основные преимущества
Яблоко	Геллановая камедь, альгинат натрия	Подсолнечное масло	Снижение образования этилена, микробиологическая порча, увеличение срока годности, эффект против побурения, сохранение первоначальной стойкости, сохранение цвета.
Яблоко	Геллановая камедь	-	Улучшение качественных свойств яблок импульсным светом в сочетании с покрытиями на основе геллановой камеди
Яблоко	Альгинат	-	Повышение сроков хранения и качества яблок сорта «Гала».
Абрикос	Метилцеллюлоза	-	Улучшение качества плодов и снижение потерь воды и витамина С при хранении.
Морковь	Альгинат	-	Съедобные покрытия с альгинатом могут уменьшить потерю веса и естественное общее количество микробов в моркови.
Зеленые перцы	Метилцеллюлоза	-	Улучшение качества плодов и снижение потерь воды и витамина С при хранении.
Дыня	Альгинат, пектин и геллан	-	Они обнаружили, что съедобные покрытия на основе жевательной резинки предотвращают обезвоживание свежесрезанной дыни и, кроме того, ингибируют выработку этилена и вызывают накопление общего фенола с антиоксидантными свойствами.
Груши	Ксантан	Коричная кислота	Съедобное покрытие на основе ксантановой камеди (2,5 г/л) и коричной кислоты (1 г/л) замедляет потемнение поверхности и увеличивает срок хранения долек груши.
Малина	Альгинат	пектин и эфирные масла	Съедобные покрытия на основе камедей и эфирных масел создают покрытие вокруг поверхности плодов малины и защищают их от порчи болезнетворными микроорганизмами.
Гриб шиитаке	Гуммиарабик	Натамицин	Увеличение срока хранения и качества грибов.
Помидор	Гуммиарабик	Глицерин	Результаты показали, что при использовании 10% гуммиарабика в качестве покрытия процесс созревания помидоров может быть сокращен, а антиоксидант может сохраняться до 20 дней при хранении (при 20°C) без каких-либо негативных последствий для качества томатов.

Яблоко

Яблоко представляет собой четвертый по важности садоводческий фрукт в мире для питания человека. Он имеет очень короткий срок хранения из-за высокого содержания влаги, и для увеличения срока его хранения необходимо использовать различные методы консервации. Новым подходом к продлению срока хранения фруктов является использование пищевых покрытий из натуральных антимикробных соединений. Съедобные покрытия с альгинатом могут уменьшить потерю веса, сохранить качество яблок и продлить срок их хранения. Съедобные покрытия на основе камеди создают модифицированную атмосферу вокруг фруктов, обеспечивая полупроницаемый барьер для CO₂ и О₂, тем самым снижая скорость дыхания и реакции окисления. Покрытия на основе жевательной резинки широко используются для продления срока годности фруктов изучали полезность аравийской камеди в качестве съедобного покрытия для покрытия плодов яблок при хранении в холодильнике. Они сообщили, что плоды яблока, покрытые аравийской камедью, показали значительную задержку в созревании и, как следствие, медленно разлагались по сравнению с контрольным образцом.

Слива

Сливы очень ценятся потребителями, степень приемлемости которых зависит от органолептических свойств, таких как консистенция, цвет, вкус и аромат. Употребление сливы полезно для здоровья благодаря содержащимся в них антиоксидантным соединениям, таким как витамин С, #POPOVER14#полифенолы#/POPOVER#, #POPOVER15#каротиноиды#/POPOVER# и #POPOVER13#антоцианин#/POPOVER#. Съедобные покрытия, изготовленные из жевательной резинки, показали многие подходящие свойства. Влияние съедобного покрытия на основе альгинатной камеди (1 и 3%) на сохранение качества сливы при послеуборочном хранении. Обработки оказались полезными для ингибирования образования этилена, особенно при использовании 3% альгината. Задержка процесса созревания связана с меньшим накоплением каротиноидов и антоцианов. Изменения показателей качества плодов, связанные с послеуборочным дозреванием сливы, в том числе потеря веса и кислотности, размягчение и изменение цвета, были задержаны за счет использования альгинатного пищевого покрытия.

Абрикос

Плоды абрикоса могут принимать участие в питании человека из-за высокого содержания клетчатки, витаминов и минералов, а также сахаров, фенольных соединений, пигментов #POPOVER16#каротина#/POPOVER# и #POPOVER17#ликопина#/POPOVER#. Свойства порчи, такие как старение, могут проявиться через короткое время после сбора урожая абрикосов. Композитное съедобное покрытие на основе камеди семян базилика и эфирных масел были использованы для покрытия абрикосов. Добавление эфирного масла в рецептуру снижает паропроницаемость покрытий при одновременном повышении их влажности. Используемые съедобные покрытия уменьшали общее количество популяции плесени и дрожжей. Новое съедобное покрытие на основе камеди семян базилика и эфирных масел может значительно улучшить качество, запах и общую приемлемость абрикоса.

Гриб

Грибы имеют короткий срок хранения и теряют свою коммерческую ценность в течение нескольких дней из-за потемнения, потери воды, старения и микробного поражения. Было показано, что применение полупроницаемых пленок и покрытий улучшает и увеличивает срок хранения различных грибов. Во время хранения были изучены физико-химические реакции и микробные свойства грибов шиитаке на покрытие из аравийской камеди, содержащее #POPOVER18#натамицин#/POPOVER#. Грибы, покрытые аравийской камедью и натамицином, сохранили твердость текстуры и показали снижение количества микробов из плесени и дрожжей по сравнению с контрольным образцом. Аравийская камедь и натамициновое покрытие замедляют изменения общего содержания сахара, концентрации растворимых сухих веществ и аскорбиновой кислоты. Их исследование показывает, что гуммиарабик и натамицин могут улучшить качество грибов шиитаке и увеличить срок их хранения до 16 дней. Еще было изучено влияние альгинатного покрытия (1, 2 и 3%) на физико-химические характеристики и органолептические качества шампиньонов в модифицированной атмосфере. Их результаты показали, что обработка 2% альгинатным покрытием поддерживала высокий уровень прочности и замедляла, потери веса, концентрации растворимых твердых веществ, общего содержания сахаров, аскорбиновой кислоты, текстуры, цвета (потемнение) и процента открытия крышки гриба. Их исследование предполагает, что использование 2% альгинатного пищевого покрытия в модифицированной атмосфере с высоким содержанием кислорода (100% O₂) может сохранить качество шампиньонов и увеличить срок их хранения до 16 дней.

Помидор

Томат, являющийся климактерическим плодом, имеет относительно короткий период после сбора урожая. Основным фактором, связанным со сроком хранения томатов после сбора урожая, является быстрое созревание плодов и ухудшение качества томатов. Аравийская камедь является наиболее широко используемой камедью в пищевой промышленности, поскольку она обладает свойствами эмульгирования, образования пленки и покрытия и инкапсуляции. Использование 10% гуммиарабика увеличивает срок годности томатов до 20 дней при хранении и улучшает их послеуборочное качество. Результаты показали, что томат, покрытый 10% гуммиарабика, показал значительную задержку изменений веса, титруемой кислотности, твердости, содержания аскорбиновой кислоты, концентрации растворимых твердых веществ, высокой органолептической приемлемости, процента распада и развития изменения цвета по сравнению с контрольным образцом.

Съедобные покрытия и пленки могут сохранить качество томатов, выступая в качествебарьера для растворенных веществ, пара и газа. Исследования съедобных покрытий на основе альгината на томатах для замедления процесса послеуборочного созревания и поддержания качества томатов показали положительные эффекты замедления процесса созревания за счет снижения выработки этилена. Изучение влияния гуммиарабика как пищевого продукта при четырех уровнях покрытия 5, 10, 15 и 20% на антиоксидантную способность томатов при хранении. Помидоры, покрытые 10% аравийской камедью, сократили процесс созревания за счет выработки этилена, а также сохранили общую антиоксидантную способность, содержание ликопина, общего фенола и общего содержания каротиноидов во время хранения. Результаты показали, что при использовании 10% гуммиарабика в качестве покрытия процесс созревания помидоров может быть сокращен, а антиоксидант может сохраняться до 20 дней при хранении (при 20°C) без каких-либо негативных последствий для качества томатов.

Вывод

Разработка альтернативных съедобных биоразлагаемых покрытий и пленок из жевательной резинки для замены синтетических полимеров активизировалась из-за удаления пластиковых отходов и нанесения им вреда окружающей среде. Съедобные покрытия на основе жевательной резинки являются потенциальными заменителями синтетической упаковки и были изучены и охарактеризованы несколькими исследователями. В этих документах предполагается эффективность различных жевательных резинок в качестве съедобного покрытия для задержки созревания и увеличения срока хранения различных фруктов и овощей. Пищевые покрытия и пленки на основе натуральных гидроколлоидов обеспечивают дополнительную защиту свежих или бланшированных фруктов и овощей. Съедобные покрытия из натуральной камеди представляют собой многообещающий подход к повышению качества и продлению срока годности фруктов и овощей.