Предотвращение изменения среза гриба

Актуальность

Природа даровала человеку уникальный продукт – грибы. Организмы, которые биологически отличаются от растений и животных, не только являются частью природы, но и несут пользу человеческому здоровью. Грибы имеют богатый и сбалансированный состав. Наиболее ценными по питательным и целебным качествам являются белые грибы, подосиновики, подберезовики, маслята, которые относятся к семейству болетовых грибов. Отличительной чертой многих грибов данного семейства, в особенности красного подосиновика Leccinum aurantiacum, является посинение среза гриба. Из-за этого многие поставщики не берутся поставлять в магазины данный товар, т. к. он довольно быстро теряет свой товарный вид. Определение способа устранения синего оттенка на месте среза или повреждения гриба в настоящее время является актуальным для продвижения этого товара на потребительский рынок.

Цель

Предотвращение появления синей окраски ножки гриба при срезе.  

Задачи

1. Определить причины появления синей окраски ножки гриба при срезе.

2. Изучить химические процессы, приводящие к появлению синей окраски.

3. Определить и апробировать методы предотвращения появления синей окраски.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Химическая посуда: коническая колба, чашки Петри

• Горелка

• Реактивы: 1%-й раствор боргидрида натрия, 5%-й раствор уксусной кислоты, глицерин

Описание

Изучив литературу по химическому составу грибов и причинам появления синей окраски на срезе, автор выяснил, что изменение цвета вызвано окислением на воздухе веществ, содержащихся в мякоти гриба, под действием фермента оксигеназа. В состав подосиновика входит вариегатовая кислота и фенольные группы, которые достаточно легко окисляются до синего хинометид-аниона, благодаря чему гриб приобретает лазурную окраску на месте среза или повреждения.

В качестве объекта исследования использовали картофель и грушу, т. к. найти зимой грибы семейства болетовых было сложно. Эти продукты являются легкодоступными, с химической точки зрения у них протекают схожие реакции: окисление кислоты, которая содержится в тканях, под действием кислорода.

Автором были определены методы, которые могли препятствовать появлению окраски среза:
- восстановление вариегатовой кислоты боргидридом натрия;

- создание модифицированной газовой среды, которая препятствует развитию бактерий и окислению жиров;

- ограничение доступа к кислороду (денатурация ферментов) разными способами: вакуумный пакет, пищевая плёнка, помещение в глицерин;

- термическая обработка (обработка горелкой, обжаривание, бланширование (ошпаривание);

- изменение уровня pH (погружение срезов картофеля и груши в 5%-й раствор уксусной кислотой).

В процессе исследований автором были апробированы выделенные методы и определены наиболее эффективные из них.

Результаты

1. Проведенные реакции доказали, что при обработке среза 5%-ым раствором боргидрида натрия в течение 5 часов не происходит его потемнения, а небольшие концентрации вещества не являются вредными для здоровья человека. При обработке уже потемневшего среза груши и картофеля наблюдалось изменение цвета. Срез стал светлым менее чем за минуту.

2. Использование газовой смеси, состоящей из 15 % углекислого газа и 85 % азота, замедляет жизнедеятельность аэробных бактерий. Углекислый газ при концентрациях выше 1 % препятствует «дыханию» фруктов и овощей. Однако чрезмерная концентрация углекислого газа ведёт к повреждению растительных тканей, снижению давления в упаковке (из-за растворимости СО₂ в продукте) и усаживанию плёнки. Этот эффект может быть уравновешен введением азота, который заменяет атмосферный воздух, особенно кислород, что продлевает срок годности продуктов, сохраняет их вкус и аромат.

3. Использование вакуумного пакета или пищевой плёнки является малоэффективным способом, т. к. небольшое количество кислорода остаётся в тканях, который продолжает окислять вариегатовую кислоту. При погружении картофеля и груши в глицерин изменение окраски среза не было обнаружено.

4. Термическая обработка используется для уничтожения микроорганизмов и деактивации фермента оксигеназы. Однако термическая обработка также вызывает нежелательные изменения свойств пищевых продуктов, такие как потеря цвета, вкуса, текстуры и питательных веществ.  

5. Изменение уровня pH с помощью 5%-го раствора уксусной кислоты, которая не является токсичной для организма человека и легкодоступна. С момента среза прошло 9,5 часов, под действием кислоты фермент оксигеназа начинает денатурировать. Отсутствие изменения цвета среза свидетельствует о потере свойств фермента.

Срезы груши и картофеля были погружён в коническую колбу на 5 часов. Изменение цвета не наблюдалось. Затем они были оставлены на воздухе примерно на 2 часа, изменения цвета так и не произошло.

Вывод

Для предотвращения посинения среза гриба при хранении наиболее эффективным является комбинация двух способов: обработка среза 5%-ым раствором боргидрида натрия и помещение грибов в МАР-упаковку, содержащую газовую смесь из 15 % углекислого газа и 85 % азота.

Перспективы использования результатов работы

Полученные данные могут быть использованы при разработке новых способов хранения грибов семейства болетовых.

Мнение автора

«Благодаря проекту «Медицинский класс в московской школе» учащиеся имеют возможность показать свои предпрофессиональные умения и попробовать себя в научной работе. Хочется пожелать будущим участникам не бояться получившихся результатов, ведь каждый ваш вклад очень важен»