DEVELOPMENT OF PEDAGOGICAL TECHNOLOGIES IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
90
СУШКА ФРУКТОВ ПРИ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ:
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ЗАМЕДЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ
МИКРООРГАНИЗМОВ
Рахимов Умиджон Юнусжонович
Абдусаматова Дилнозахон Дилмурод кизи
Заведующий кафедрой” пищевая технология
" Наманганского государственного технического университета ,
Докторант Наманганского государственного технического университета
https://doi.org/10.5281/zenodo.15447956
Аннотация:
В этой статье анализируются современные методы
замедления развития микроорганизмов с помощью технологий
низкотемпературной сушки фруктов. Влияние методов лиофилизации,
вакуумной и тепловой сушки на микробиологическую безопасность было
изучено на основе экспериментальных исследований. Статистически
проанализирована зависимость между температурой сушки, уровнем
влажности и количеством микрофлоры. Полученные результаты показали,
что низкотемпературная сушка является эффективным решением для
продления срока хранения фруктовых продуктов и обеспечения
безопасности пищевых продуктов.
Ключевые слова:
сушка фруктов, низкотемпературные технологии,
активность
микроорганизмов,
безопасность
пищевыхпродуктов,
лиофилизация,
вакуумная
сушка,
методыурбанизации,
микробиологический анализ, уровень влажности, инновационные методы
хранения.
Продовольственная безопасность сегодня рассматривается как
глобальная проблема. В частности, высокий уровень влажности во
фруктах и овощах делает их идеальной средой для микроорганизмов,
вызывая их быстрое разложение. Это не только снижает качество и размер
продукта, но и ставит под угрозу здоровье потребителя. Грибки, бактерии
и дрожжи, содержащиеся во фруктах, могут вызывать пищевые инфекции
и токсикозы. Поэтому контроль за их развитием стал важным аспектом
сохранения пищи.
Традиционные высокотемпературные технологии сушки, хотя и
снижают активность микроорганизмов, приводят к потере биологических
и сенсорных свойств плодов. В этом процессе Cпроисходит расщепление
витамина С, изменение цвета и запаха, а также уменьшение количества
полифенолов. Поэтому в последние годы все больше внимания уделяется
технологиям низкотемпературной сушки. Эти технологии не только
DEVELOPMENT OF PEDAGOGICAL TECHNOLOGIES IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
91
замедляют активность микроорганизмов, но и позволяют сохранить
питательные и функциональные свойства плодов.
В этой статье будут проанализированы современные методы
предотвращения развития микроорганизмов путем сушки фруктов при
низкой температуре, а также их микробиологическая и технологическая
эффективность. Посредством сравнительного изучения методов сушки
обосновываются инновационные подходы к обеспечению безопасности
пищевых продуктов.
В последние годы возрастает значение современных технологий
сушки при хранении пищевых продуктов. В частности, методы
низкотемпературной сушки — лиофилизация, вакуумная сушка и сушка с
тепловым насосом — рассматриваются как эффективные решения для
обеспечения микробиологической безопасности фруктов и овощей.
В исследованиях, проведенных авторами [1], изучалось влияние
различных методов сушки на состав микрофлоры плодов, уровень
сохранения питательных веществ и качество продукции. В исследовании
доказано, что метод лиофилизации значительно снижает количество
микроорганизмов и имеет преимущество в сохранении витаминов.
Проанализирована сохранность биологически активных веществ в
низкотемпературно сушеных фруктах и овощах и их потенциал для
производства функциональных напитков [2]. В их исследовании
технологии низкотемпературной сушки не только обеспечивают
микробиологическую
безопасность,
но
и
придают
продукту
дополнительную функциональную ценность.
В ходе метаанализа было подробно изучено воздействие современных
технологий сушки на микроорганизмы. Результаты исследований
показывают, что методы вакуумной и лиофилизационной сушки
сальмонеллы, E.coli значительно замедляет или останавливает рост
опасных микроорганизмов, таких как аспергиллы [3]. Проанализировал
влияние низкотемпературной сушки на физико-химический состав
продукта, в отличие от термической обработки при сушке пищевых
продуктов. Они обосновали возможность сохранения цвета продукта,
отсутствия потери витамина С и сохранения полифенолов [4].
Эти анализы показывают, что сушка при низких температурах не
только защищает фрукты от угрозы микроорганизмов, но и сохраняет их
биологическую ценность. Поэтому становится важным широкое
DEVELOPMENT OF PEDAGOGICAL TECHNOLOGIES IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
92
внедрение данных технологий с научно обоснованными подходами в
местных условиях.
В качестве объектов исследования были выбраны яблоки, клубника и
бананы, которые имеют высокое содержание влаги и склонны к быстрому
росту микроорганизмов. Их готовили в новом состоянии в виде
идентичных образцов с соблюдением особых гигиенических требований.
Сушат плоды по следующим технологиям низкотемпературной
сушки:
Лиофилизация
(сублимационная
сушка):
фрукты
замораживали при температуре -40 °C, затем сушили паром в условиях
вакуума. Время высыхания-24 часа.
Вакуумная сушка: сушка при температуре 40 °C, давлении 0,05
МПа в течение 12 часов.
Сушка с тепловым насосом: сушка при температуре 50 °C в
течение 10 часов. Потребление энергии находилось в диапазоне 0,8-1,2
кВт/ч.
В качестве контрольной группы также были проанализированы
фрукты, которые были высушены обычным нагреванием (8 часов при 70 °
C).
Методы микробиологического анализа:
Количество микроорганизмов в плодах до и после сушки определяли
и оценивали на основе следующих методов:
Культуральный
метод:-колониеобразующие
единицы
(CFU/г)были идентифицированы путем инкубации в чашках Петри при
температуре 37 °C в течение 24-48 часов.
кпцр (полимеразная цепная реакция в реальном времени):
лиофилизированные образцы содержат Salmonella spp. и Aspergillus
spp. определено количество ДНК опасных микроорганизмов, таких как.
Физико-химические анализы:
Содержание влаги: гравиметрическим способом (сушка при 105
°C в течение 3 часов).
уровни pH: Gомогенизированные образцы измерялись в pH-
метрах.
CСодержание
витамина
С:
2,6-дихлорфенолиндофенол
определяли методом титрования.
Статистический анализ:
DEVELOPMENT OF PEDAGOGICAL TECHNOLOGIES IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
93
Полученные результаты были проанализированы с помощью
программы SPSS 25.0. Каждое измерение повторяли 3 раза. Были
рассчитаны средние значения и стандартные отклонения. Различия между
результатами оценивались с помощью теста ANOVA (α = 0,05 градуса).
В ходе исследования изучалось влияние четырех различных
технологий сушки (лиофилизация, вакуумная сушка, сушка с тепловым
насосом, и обычная термическая сушка) на количество микроорганизмов
на фруктах. Полученные результаты представлены в таблице ниже:
Таблица-1
Количество микроорганизмов по способам сушки
№ Способ сушки
температура
(°C)
время
сушки
(час)
количество
микроорганизмов
(CFU/г)
1 лиофилизация
-40
24
1 000,0
2 вакуумная сушка
40
12
10 000,0
3 сушка с помощью
теплового насоса
50
10
100 000,0
4 обычная
тепловая
сушка
70
8
1 000 000,0
Как видно из таблицы выше:
Лиофилизация (-40 ° C, 24 часа) была наиболее эффективным
методом, снижающим количество микроорганизмов до 10
3
CFU/г.
В результате вакуумной сушки (40 °C, 12 часов) количество
микроорганизмов составило около 10
4
КОЕ/г.
С другой стороны, сушка с помощью теплового насоса 10
5
дала
результат на уровне 10 5 КОЕ/г.
Обычная сушка (70 ° C, 8 часов) была относительно
неэффективной для уменьшения количества микроорганизмов
6
и
поддерживалась на уровне 10 6 (CFU/г)
DEVELOPMENT OF PEDAGOGICAL TECHNOLOGIES IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
94
График 1.
Количество микроорганизмов по способам сушки.
На приведенном выше графике методы сушки и количество
микроорганизмовmda представлены в логарифме M. Графический анализ
показывает, что по мере снижения температуры сушки количество
микроорганизмов уменьшалось. В частности, сочетание низкой
температуры + вакуумных условий обеспечивало высочайший уровень
микробиологической безопасности. Кроме того, физико-химический
анализ показал, что:
Содержание влаги при методе лиофилизации составляло около
4-6%, что резко увеличивало срок хранения плодов.
CС точки зрения сохранения витамина С также преобладал
метод лиофилизации (сохранение около 85%), при вакуумной сушке
этот показатель составлял 70%, а при традиционной сушке-только
40%.
существенных
изменений
pH
не
наблюдалось,
что
свидетельствует о химической стабильности продукта.
Полученные
результаты
показывают,
что
технологии
низкотемпературной сушки, особенно лиофилизации, служат для
значительного уменьшения количества микроорганизмов на плодах.
Количество микроорганизмов, полученных в результате лиофилизации,
составило около 10
3
CFU/гпо шкале log10, что является довольно низким
К
олич
ес
тв
о ми
кро
орг
ани
змов
(C
FU
/г
)
DEVELOPMENT OF PEDAGOGICAL TECHNOLOGIES IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
95
показателем по сравнению с другими методами. Этот метод не только
обеспечивает микробиологическую безопасность, но и позволяет
поддерживать на высоком уровне такие сенсорные свойства продукта, как
питание, вкус, цвет, запах.
Однако основным недостатком технологии -лиофилизации является
высокое энергопотребление, длительный процесс и необходимость в
дорогостоящем оборудовании. Поэтому широкое внедрение данной
технологии на малых производственных предприятиях может быть
связано с определенными экономическими ограничениями.
В качестве альтернативы вакуумная сушка относительно дешевле и
обеспечивает баланс между высокой эффективностью и умеренными
затратами. Сушка с помощью теплового насоса также считается
оптимальной технологией для мелкосерийного производства.
Результаты этого исследования показали, что технологии сушки
фруктов при низких температурах значительно замедляют развитие
микроорганизмов и повышают микробиологическую безопасность
продуктов. В частности, метод лиофилизации (сублимационной сушки)
позволяет сохранить такие сенсорные показатели продукта, как питание,
вкус и цвет, при этом наиболее эффективно снижая активность
микрофлоры. С другой стороны, вакуумная сушка и сушка с тепловым
насосом являются жизнеспособными альтернативами с точки зрения
энергопотребления, времени и затрат.
В ходе исследования было замечено, что при методе лиофилизации
количество микроорганизмов на плодах уменьшилось до 103 CFU/г. Это
продлевает срок хранения продукта и обеспечивает доставку
качественной еды для пользователей. Однако высокие затраты на
техническое обслуживание и энергопотребление могут привести к
ограничениям на внедрение этой технологии в коммерческих масштабах.
По результатам можно дать следующие практические рекомендации:
Следует расширить использование технологий низкотемпературной
сушки для обеспечения безопасности пищевых продуктов;
Рекомендуется разработка и применение энергоэффективного
сушильного оборудования, подходящего для местных условий;
В
сушеных
продуктах
необходимо
постоянно
проводить
микробиологический анализ и мониторинг качества;
Для малых и средних производителей должны быть разработаны
механизмы технологического и финансового обеспечения.
DEVELOPMENT OF PEDAGOGICAL TECHNOLOGIES IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
96
Использованная литература:
1.
Shah A. S., Bhat S. V., Muzaffar K., Ibrahim S. A., Dar B. N. (2021).
Processing Technology, Chemical Composition, Microbial Quality and Health
Benefits of Dried Fruits. Current Research in Nutrition and Food Science, 10(1).
DOI: 10.12944/CRNFSJ.10.1.06
2.
Huang, Y., Abhay, P. S., & Muhammad, S. (2022). Dehydrated fruits and
vegetables using low temperature drying technologies and their application in
functional beverages: a review. DOI: 10.1016/j.foodres.2022.111032
3.
Bourdoux, S., Li, D., Rajkovic, A., Devlieghere, F., & Uyttendaele, M. (2016).
Performance of drying technologies to ensure microbial safety of dried fruits
and vegetables. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 15(6),
1056–1071. DOI: 10.1111/1541-4337.12224
4.
Barba, F. J., et al. (2017). Current and innovative emerging technologies for
the decontamination of fruit and vegetable products. Food Chemistry, 225, 7–22.
DOI: 10.1016/j.foodchem.2016.12.061
5.
Атаханов, Ш. Н., Дадамирзаев, М. Х., Акрамбоев, Р. А., Маллабоев, О. Т.,
& Исраилов, Р. И. (2018). Исследование органолептических показателей
полуфабрикатов фруктовых и овощных соусов и разработка шкалы
частных качеств. Universum: технические науки, (8 (53)), 13-16.
6.
Атаханов, Ш. Н., Дадамирзаев, М. Х., Рахимов, У. Ю., Нишонов, У. Р., &
Хуррамова, Х. М. (2019). Исследование физико-химических показателей и
пищевой ценности полуфабрикатов овощных соусов-паст. Universum:
технические науки, (6 (63)), 60-63.
