هنگامی که یک محصول غذایی ذخیره می‌شود، بافت آن به هر طریقی تغییر می‌کند و تقریباً همیشه کیفیت محصول را کاهش می‌دهد. ماندگاری بالا از نظر تولید‌کننده مفید است و درک فرآیند‌های تجزیه مواد غذایی در انبار برای بهبود این ماندگاری، در صورت امکان، کلیدی است. در ادامه نگاهی به بافت میوه و جزئیات آن خواهیم انداخت.
بافت میوه چیست؟
میوه به دلیل فیبر، ویتأمین‌ها و خواص حسی جذابی مانند طعم، بافت، رنگ و عطر بسیار ارزشمند است. بافت میوه با ساختار و شیمی بافت گوشتی غنی از مواد مغذی آن یعنی پارانشیم تعیین می‌شود. هنگامی که یک تکه میوه گاز‌زده می‌شود، این بافت به راحتی تجزیه می‌شود تا محتویات مبتنی بر آب خود را خارج کند و همین عمل ترکیدن است که به میوه بافت مطلوب می‌دهد.
به طور کلی، سلول‌های گوشتی میوه دارای یک دیواره سلولی اولیه نازک هستند. در این دیوار، سلولز استحکام و مقاومت در برابر پارگی ایجاد می‌کند و مواد پکتیک باعث انعطاف‌پذیری و قابلیت کشش دیوار می‌شوند.
بافت گوشت به دلیل فشار تورگور اعمال شده توسط محتویات سلولی مبتنی بر آب به دیواره سفت است و آن را تحت کشش نگه می‌دارد. چروک بودن سلول مهم است زیرا باعث تردی میوه می‌شود. استحکام مکانیکی دیواره سلولی نیز در سفتی بافت گوشتی نقش دارد.
فرایند تغییر بافت میوه
هنگامی که میوه می‌رسد و خراب می‌شود (در معرض پیری قرار می‌گیرد)، مهمترین تغییر بافت نرم شدن آن است که به دلیل تغییرات ساختاری در لایه میانی (لایه‌ای که دیواره‌های سلولی دو سلول مجاور را به هم چسبانده است) و دیواره سلولی اولیه ایجاد می‌شود. این به دلیل تجزیه آنزیمی و حل شدن مواد پکتیک رخ می‌دهد.
رسیدن و پیری توسط سه فرآیند اصلی اتفاق می‌افتد:
- دیواره‌های سلولی ضعیف می‌شوند: پیوند‌های بین مولکولی در پلیمر‌های دیواره سلولی شکسته می‌شوند
- چسبندگی بین سلولی کاهش می‌یابد: لایه میانی توسط آنزیم‌ها تخریب می‌شود و سلول‌های مجاور جدا می‌شوند و باعث نرم شدن بافت و از دست دادن انسجام می‌شوند.
تورگور سلولی از بین می‌رود
این تغییرات منجر به جدا شدن سلول و کاهش مقاومت در برابر نیرو‌های وارده می‌شود. مصرف‌کننده تغییرات فیزیکی مانند از دست دادن رطوبت و توزیع مجدد را مشاهده می‌کند که ظاهری چروکیده و بدتر شدن بافت میوه می‌دهد.
نرم شدن میوه‌های مختلف در بازه‌های زمانی بسیار متفاوت انجام می‌شود، از تمشک‌هایی که عمر نگهداری آن‌ها چند روز است تا سیب‌هایی که می‌توانند برای چندین ماه بدون نرم شدن قابل توجه نگهداری شوند. برخی از میوه‌ها، مانند سیب، پوششی مومی دارند و این می‌تواند از دست دادن رطوبت را کند کند.
میوه تازه | علل طبیعی رسیدن و پیری
بسته به نوع میوه و سن آن نسبت به چرخه عمر آن، ذخیره‌سازی می‌تواند تغییرات مفید یا مضری را در بافت میوه تازه ایجاد کند. میوه‌هایی که در برابر تنش‌های مکانیکی مقاوم هستند و در زمان رسیدن هنوز سفت هستند، معمولاً هیچ مزیت بافتی از نگهداری ندارند، اگرچه مقدار کمی نرم شدن ممکن است در برخی موارد میوه را جذاب‌تر کند، به عنوان مثال. سیب این میوه‌ها در زمان رسیدن از سفت، ترد، آبدار و سلولی به حالت شل، خشک و غیر سلولی در هنگام رسیدن تغییر می‌کنند.
میوه‌ای که در هنگام رسیدن مقدار زیادی نرم می‌شود، عمر نگهداری کوتاه‌تری دارد. نگهداری در یک اتمسفر کنترل شده می‌تواند در برخی موارد شروع رسیدن را به تأخیر بیاندازد، به عنوان مثال، گلابی‌ها، این میوه‌ها از نرم اما پرمحصول، آبدار و خمیری تغییر می‌کنند و وقتی رسیده می‌شوند یک بولوس خمیری در دهان تشکیل می‌دهند و به بیش از حد نرم، آبکی (گاهی خشک) تبدیل می‌شوند و در هنگام رسیدن بیش از حد در برابر گاز زدن مقاومت نمی‌کنند.
میوه‌های ظریفی که به راحتی در اثر تنش مکانیکی آسیب می‌بینند، زمانی برداشت می‌شوند که میوه بالغ شده باشد، اما هنوز نرسیده است، به عنوان مثال. توت فرنگی. رسیدن به گونه‌ای طراحی شده است که در طول ذخیره‌سازی انجام شود و بنابراین می‌توان گفت که ذخیره‌سازی برای بافت این نمونه‌ها مفید است. با این حال، عمر نگهداری آن‌ها اغلب کوتاه است، زیرا آن‌ها به سرعت از رسیده (بافت نرم) به بیش از حد رسیده (بافت موز) می‌روند.
سرعت و میزان تغییرات بافتی با نگهداری میوه در فضای ذخیره‌سازی اصلاح شده یا کنترل شده کنترل می‌شود. به عنوان مثال، سطوح پایین اکسیژن می‌تواند نرم شدن سیب را در ذخیره‌سازی کاهش دهد. نگهداری در سرد فرآیند‌های متابولیک را که باعث رسیدن بیش از حد می‌شود کند می‌کند، اما می‌تواند منجر به آسیب بافتی با میوه‌های حساس به سرما (مانند موز) شود. آسیب می‌تواند شامل آبریزش، قهوه‌ای شدن آنزیمی و فروپاشی سلول‌های زیر پوست باشد که باعث ایجاد حفره می‌شود. به عنوان مثال، در هلو، تجزیه داخلی در انبار سرد منجر به بافت خشک و آرد آلود یا پشمی می‌شود.
طراوت و کیفیت کلی بسیاری از میوه‌های تازه را می‌توان با استفاده از تست نفوذ اندازه‌گیری کرد. به عنوان مثال، نفوذ یک پروب سیلندر ۲ میلی‌متری به داخل انگور می‌تواند دو اندازه‌گیری مهم را ارائه دهد – نیرو و فاصله تا بازده زیستی. هنگامی که پروب شروع به نفوذ می‌کند، نمونه تحت نیروی اعمال شده تغییر شکل می‌دهد اما سوراخی در بافت‌ها وجود ندارد. این مرحله زمانی که پروب از طریق پوست سوراخ می‌شود و شروع به نفوذ به داخل گوشت نمونه می‌کند، به طور ناگهانی پایان می‌یابد که اغلب به آن نقطه تولید زیستی می‌گویند.
مشخصات نیرو بعد از این نقطه نشان دهنده نفوذ به داخل گوشت زیرین میوه است و نشان می‌دهد که این میوه به طور قابل ملاحظه‌ای نرم‌تر از پوست است. برای نمونه‌های سخت‌تری مانند سیب، فاز فلات بعد از نقطه تولید زیستی ممکن است بارزتر باشد و بنابراین اندازه‌گیری سفتی گوشت زیرین میوه با محاسبه نیروی میانگین فلات آسان‌تر است.
در برخی موارد، آزمایش برش می‌تواند مفیدتر باشد. به عنوان مثال، در صنعت هلو، سفتی با استفاده از تست برش بر روی گوه‌های هلو با تیغه ست یا تیغه چاقوی سبک اندازه‌گیری می‌شود. هلو‌ها برای تست‌های سوراخ کردن مناسب نیستند، زیرا تست پنچری مقدار زیادی از تست نقطه به نقطه هلو را بر روی تغییرپذیری میوه‌ها نشان می‌دهد.
علاوه بر این، هلو‌های تازه برداشت شده می‌توانند بسیار سفت باشند، بنابراین یک روش آزمایش فله مانند استفاده از سلول برشی کرامر در ابزار تک ستونی امکان‌پذیر نیست، با نیرو‌هایی که به راحتی بیش از ۱۰۰ کیلوگرم است. با استفاده از مجموعه تیغه و تست تکرار تا شمارش، می‌توان تعداد زیادی نمونه گوه را به صورت متوالی در همان آزمایش آزمایش کرد.
دلایل مهم آسیب دیدن بافت میوه
تنش‌ها و کرنش‌های وارد شده به میوه در هنگام نگهداری و حمل و نقل اثرات نامطلوبی بر بافت آن‌ها دارد. ذخیره‌سازی فله میوه را برای مدت طولانی در حالت فشرده‌سازی آهسته قرار می‌دهد، در حالی که در صورت ر‌ها شدن، بارگذاری ضربه‌ای رخ می‌دهد.
این آسیب را می‌توان با بهبود روش‌های جابجایی و بسته‌بندی کاهش داد. یک بسته باید میوه را بالشتک کند و بیشتر انرژی مکانیکی را که به میوه آسیب می‌رساند جذب کند. تنش معمولی می‌تواند باعث شکاف در میوه شود، در حالی که تنش برشی باعث کبودی می‌شود. این ناشی از ترکیدن سلول‌ها زمانی است که تنش برشی از استحکام مکانیکی (تسلیم) آن‌ها بیشتر شود.
هر میوه‌ای بسته به مرحله رسیدن آن مقاومت متفاوتی در برابر هر دو نوع تنش خواهد داشت.
در زیر سه نمونه از آسیب‌های مکانیکی ذکر شده است:
- سیب: کبودی قابل مشاهده است
- پرتقال: آسیب داخلی، باعث پارگی می‌شود
- هلو: خطوط پارگی ناشی از کبودی ضربه، یا قهوه‌ای شدن و پارگی فیبر در کنار گودال پس از نیرو‌های فشاری
برای ارزیابی مقاومت بافت میوه در برابر شکاف، می‌توان آزمایش خمش را روی نمونه‌ای با شکل منظم انجام داد. یک دکل خم سه نقطه برای این اندازه‌گیری مورد نیاز است. استحکام خمشی (حداکثر نیرو) و چقرمگی (مساحت زیر منحنی) نمونه اطلاعات مفیدی در مورد مقاومت برش میوه می‌دهد، زیرا سهولت برش بستگی به چقرمگی ساختار بافت، انرژی لازم برای شکستن در یک مقطع معین دارد. علاوه بر این، نویز منتشر شده در طول این آزمایش را می‌توان با استفاده از یک آشکارساز پاکت صوتی اندازه‌گیری و تجزیه و تحلیل کرد.
آسیب ضربه به طور سنتی با انداختن نمونه‌های میوه بر روی یک سطح سخت و تخمین حجم کبودی یا با ضربه زدن به میوه با آونگ اندازه‌گیری می‌شود. میزان تغییر رنگ نیز مورد مطالعه قرار می‌گیرد.
روش دیگر، پتانسیل کبودی میوه‌هایی مانند سیب را می‌توان با استفاده از فشرده‌سازی استاتیکی مداوم در یک آنالایزر بافت اندازه‌گیری کرد تا شرایط ذخیره‌سازی را تقلید کند. یک صفحه فشرده ۷۵ میلی‌متری برای فشار دادن به سطح یک سیب کامل استفاده می‌شود. در ابتدا، نمونه تحت نیروی اعمال شده تغییر شکل می‌دهد، اما هیچ شکست آشکاری از محصول وجود ندارد.
با افزایش فاصله تراکم، پیک‌های کوچکی در نمایه نمودار دیده می‌شود که هر قله نشان دهنده شکست فشاری نمونه است که به تشکیل کبودی کمک می‌کند. این مرحله زمانی که نمونه شکافته یا ترک می‌خورد ناگهان پایان می‌یابد و با کاهش زیاد نیرو مشخص می‌شود. هر چه فاصله‌ای که این اتفاق می‌افتد بیشتر باشد، توانایی مقاومت در برابر فشرده‌سازی بدون شکستن نمونه بیشتر است. پس از آزمایش، می‌توان سیب را بررسی کرد و حجم کبودی را تخمین زد.
معمولاً مطلوب است که میوه در حالی که رسیده است، همچنان درجه بالایی از استحکام مکانیکی برای محافظت از میوه در برابر آسیب، مانند کبودی، در حین حمل و نقل و جابجایی حفظ کند. میزان خسارت وارده به محصول در هنگام برداشت و جابجایی می‌تواند به طور قابل توجهی بر عمر قابل فروش آن تأثیر بگذارد.
حجم کبودی مربوط به انرژی جذب شده در اثر ضربه است. این می‌تواند با بهبود بسته‌بندی برای جذب انرژی بیشتر، به جای جذب میوه، کاهش یابد.
میوه های کنسرو شده
میوه‌ها اغلب با انجماد، خشک کردن و کنسرو کردن نگهداری می‌شوند.
خشك كردن
میوه‌های خشک دارای رطوبت ۲۳-۲۶٪ هستند. به عنوان مثال می‌توان به کشمش، انجیر، خرما و سیب، گلابی و زردآلو اشاره کرد. فرآیندی که برای تولید میوه‌های خشک استفاده می‌شود شامل حذف آهسته رطوبت است که باعث فروپاشی ساختار سلولی می‌شود. بافت محصول نهایی انعطاف‌پذیر، منسجم، جویدنی و چسبنده است. تردی، شکستگی یا آبدار بودن وجود ندارد.
بسیاری از میوه‌های خشک برای آزمایش برش مناسب هستند. این را می‌توان به سرعت و به طور تکراری با استفاده از یک چاقوی کاردستی توسعه یافته انجام داد. تیغه پهن و نازک آن در صورتی که نمونه نرم باشد، برش دقیق نمونه‌های بسیار کوچک را بدون فشرده‌سازی امکان‌پذیر می‌کند، همانطور که اغلب در مورد میوه‌های خشک اتفاق می‌افتد. حداکثر نیروی زیر منحنی به عنوان سختی نمونه ثبت می‌شود، در حالی که سطح زیر منحنی اندازه‌گیری کار برش را نشان می‌دهد.
از طرف دیگر، میوه‌های کم آب دارای رطوبت ۲. ۵-۳. ۵٪ هستند. به عنوان مثال می‌توان به سیب و گلابی اشاره کرد. آن‌ها اغلب با خشک کردن انجمادی تولید می‌شوند که شامل حذف سریع رطوبت با تصعید یخ و جلوگیری از فروپاشی ساختار سلولی است. این محصول محصولی با بافت باز، متخلخل، سفت و خشک و ترد تولید می‌کند.
آزمایش سلول اتاوا برای ارزیابی ترد بودن میوه‌های کم آب مناسب است. به ویژه، این محصولات اغلب به دلیل ترد بودن به فروش می‌رسند که اگر بسته‌بندی آن‌ها به درستی طراحی نشود، می‌تواند به سرعت خراب شود. آزمایش ترد بودن می‌تواند به صورت دوره‌ای در طول عمر ذخیره‌سازی مورد انتظار محصول انجام شود تا زمان بیات شدن، سرعت و میزان کاهش خواص بافتی مطلوب را ارزیابی کند. سطح زیر منحنی کار فشرده‌سازی را می‌دهد و فاصله خطی اندازه‌گیری تردی را می‌دهد که با انجام یک شمارش پیک تقویت می‌شود.
انجماد
انجماد بیشتر از خشک کردن یا کنسرو کردن، ویژگی‌های حسی اصلی را حفظ می‌کند، اما همچنان بافت میوه را تخریب می‌کند. این تخریب به دلیل از دست دادن تورگور به دلیل تشکیل یخ در داخل و بین سلول‌ها ایجاد می‌شود. انجماد سلول‌ها و مکانیسم‌های محافظتی آن‌ها را مختل می‌کند. هنگامی که استحکام مکانیکی دیواره سلولی از بین می‌رود، تردی و سفتی میوه از بین می‌رود. این باعث نرمی بیش از حد میوه می‌شود. علاوه بر این، از دست دادن یکپارچگی در غشای سلولی باعث می‌شود که مایعات سلولی در هنگام خوردن میوه تراوش کرده و چکه کنند.
کنسرو کردن
کنسرو کردن از پردازش حرارتی استفاده می‌کند و بنابراین بافت حاصل به دلیل ساختار سلولی متلاشی شده و نرم شدن حاصل شبیه میوه‌های پخته شده است. میوه‌هایی که سلول‌های ظریف‌تر و دیواره‌های سلولی نازک‌تر و ضعیف‌تر دارند، آسیب بافتی بیشتری در کنسرو می‌بینند، به عنوان مثال. توت فرنگی. درمان با کلسیم قبل از کنسرو می‌تواند بسته به نوع میوه مورد نظر به تقویت دیواره‌های سلولی و حفظ بافت تا حدی کمک کند.
نمودار آزمایش فشرده سازی حجیم روی میوه
اندازه‌گیری حجمی روشی ساده برای ارزیابی اثرات بافتی کنسرو کردن بر روی میوه‌های تازه است و این کار را می‌توان با استفاده از دستگاهی مانند سلول اتاوا انجام داد. به عنوان مثال، فشرده‌سازی فله توت فرنگی تفاوت مشخصی را در خواص بین تازه و کنسرو شده نشان می‌دهد. توت فرنگی‌های تازه حداکثر نیرو و کار اکستروژن (منطقه زیر منحنی) را به همراه دارند زیرا ساختار سلولی آن‌ها دست نخورده است و قادر به مقاومت در برابر فشار از پیستون سلولی اتاوا است.
مانند میوه‌های کنسرو شده، اندازه‌گیری حجمی روشی عالی برای ارزیابی اثرات بافتی انجماد و یخ زدایی روی میوه‌های تازه است. به عنوان مثال، فشرده‌سازی فله‌ای تمشک در نمونه‌های تازه و یخ زدایی شده دارای خواص متفاوتی است. تمشک تازه حداکثر نیرو و کار اکستروژن بالاتری می‌دهد.
هم در کنسرو کردن و هم در انجماد، ساختار ظریف‌تری به میزان بیشتری آسیب می‌بیند. زغال اخته و زغال اخته نسبت به بیشتر میوه‌ها از تخریب کمتری در انجماد رنج می‌برند زیرا محتوای جامد بالاتری دارند و ساختار داخلی سازمان یافته‌ای ندارند، در حالی که توت فرنگی‌ها هنگام یخ زدن و ذوب شدن آسیب زیادی می‌بینند.
تخریب انجماد را می‌توان با استفاده از سرعت انجماد سریع، دمای انجماد پایین و با افزودن شربت شکر کاهش داد. اگر دمای نگهداری در نوسان باشد، اثر بدتر می‌شود، که می‌تواند در حین حمل و نقل یا در فریزر‌های خانگی اتفاق بیفتد.
ثبت ديدگاه