PRESERVATION OF FRUIT AND BERRY RAW MATERIALS WITH USAGE OF LOW TEMPERATURES AND CRYOPROTECTION METHODS

Keywords: cultivated and wild berries, freezing, crystal formation, cryoprotectors, defrosting, vitamins

Abstract

The WHO experts recommend consuming vitaminaceous berries (blueberries, black currant, chokeberries, blackberries, whortleberries etc.) to strengthen the immune system and enhance the adaptive possibilities of the body. To annually provide the Ukrainian population with berry products, it is necessary to develop the new and improve the existent preservation technologies that would help obtain the target products with minimal losses of the valuable biologically active components even during long-term storage. The research trend of this work is undoubtedly topical, since the modern freezing technologies are unable to reach the aim declared. Even though quick-frozen, the significant amount of raw material cells get destroyed, along with the losses of cellular juice with biologically active components dissolved in it, and the sensory indices grow essentially worse. Therefore, the objectives of this article are to prove experimentally the expedience of using the cryoprotection methods in freezing the cultivated and wild berries in order to avoid the ruining effect of extra and intracellular ice crystals on raw material cells. The blackberries, black currants and raspberries, together with ten specimens of mono and combined cryoprotectors, were chosen as the objects of research. The experimentally stated fact of vitamin C loss minimization (due to cryoprotection during freezing, storage and defrosting of berries) is the main result of this research. The further studies would be aimed at the expansion of the plant objects range, including vegetables, the increase of a number of effective cryoprotectors to use in food industry, and the examination of their impact on formation of fine crystal ice that would not appear to be aggressive towards plant material structures, in order to influence this process purposefully.

References

1. Сімахіна Г.О., Стеценко Н.О., Науменко Н.В. Біологічно активні речовини в харчових технологіях: підручник. Київ: НУХТ, 2016. 455 с.
2. Сімахіна Г.О., Халапсіна С.В. Особливості заморожування ягід з ніжною текстурою. Наукові праці НУХТ. 2015. Т. 21, № 4. С. 198-205.
3. Сімахіна Г. О., Камінська С.В., Мартиненко Т.А. Оцінка втрат клітинного соку та зміни органолептичних показників заморожених плодів при тривалому зберіганні та дефростації. Харчова промисловість. 2018. Вип. 23. С. 13-21.
4. Сало І.А., Попова О.П. Розвиток українського ринку плодів і ягід в умовах глобалізації. Садівництво. Міжвідомчий тематичний науковий збірник. 2019. Вип. 74. С. 160-170.
5. Wagner C.T., Martowicz M.L., Livesey S.A., Connor J. Biochemical stabilization enhances red blood cell recovery and stability following cryopreservation. Cryobiology. Vol. 45, № 2. Р. 153–166.
6. Павлюк Р.Ю. Погарська В.В. та ін. Нове в технології отримання заморожених ягід та пюре з рекордними характеристиками. Прогресивні техніка та технології харчових виробництв ресторанного господарства і торгівлі. 2013. Вип. 1. С. 3-9.
7. Белінська С., Клячин І. Трансформація форм води при зберіганні та заморожуванні квасолі стручкової овочевої. Товари і ринки. 2015. № 1. С. 154-162.
8. Осокіна Н.М., Заморська І.Л. Втрати маси та кріорезистентність суниці залежно від черговості збору врожаю та розміру ягід. Вісник Херсонського нац. техн. ун-ту. 2017. № 4 (63). С. 141-145.
9. Орлова Н.Я., Белінська C.O. Заморожені плодоовочеві продукти: проблеми формування асортименту: монографія. Київ: КНТЕУ, 2005. 336 с.
10. Заморська І.Л. Теоретичне обґрунтування і розроблення технологій зберігання та консервування ягід суниці садової: автореф. на здоб. наук. ступеня д-ра техн. наук: спец. 05.18.13. Київ, 2018. 41 с.
11. Одарченко Д.М., Кудряшов А.І., Бабіч А.О. Заморожені напівфабрикати з дикорослих ягід: монографія. Харків: ХДУХТ, 2014. 181 с.
12. Smith, A.U. Biological effects of freezing and supercooling. New York: Williams & Wilkins, 1991. 462 p.
13. Somogyi R. Effects of Chronic Central Cooling on Alimentation and Thermoregulation. Acta Physiol. Scandinavica. 1992. Vol. 55(2‐3). P. 177-188.
14. Frozen fruit market in the EU: Germany remains the largest importer. URL: https://www.freshplaza.com/article/9020192/frozen-fruit-marketin-the-eu-germany-remains-the-largest-importer. Data zvernennya: 12.07.2023.
15. Олійник Н.М., Тарасюк А.В., Макаренко С.М. Проблеми та перспективи розвитку ринку заморожених напівфабрикатів. Підприємництво і торгівля. 2019. № 24. С. 127-131.
16. Carrow R.A., MacGrath J.J. Thermodynamic modeling and cryomicroscopy of cell-size unilamellar and paucilamellar liposomes. Cryobiology. Vol. 22. 1985. P. 251–267.
17. Белоус А.М., Грищенко В.И. Криобиология: монография. Киев: Наукова думка, 1994. 431 с.
18. Гордієнко Є.О., Товстяк В.В. Фізика біомембран. Київ: Наукова думка, 2009. 269 с.
19. Leibo S. P., Farrant J., Mazur P., Hanna M.G. Jr, Smith L. H. Effects of freezing on marrow stem cell suspensions: interactions of cooling and warming rates in the presence of PVP, sucrose, or glycerol. Cryobiology. 1999. № 4. Р. 315-332.
20. Сімахіна Г.О. Основні показники придатності плодів та ягід до заморожування. Вчені записки Таврійського нац. університету імені В.І. Вернадського. Серія: Технічні науки. Т. 29 (68), № 1. 2018. С. 73-78.
21. Helrich K. Official methods of analysis of the Association of Official Analytical Chemists. 15th, Arlington, Virginia. 1990. Pp. 1058–1059.
Published
2023-09-20
Section
MODERN DIRECTIONS FOR THE DEVELOPMENT OF FOOD TECHNOLOGY