Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

Вплив хітозану на якість ягід малини під час холодильного зберігання

Л. Баль-Прилипко, М. Муштрук, А. Омельян
Завантажити статтю
Анотація

Малина є швидкопсувною ягідною сировиною з високою здатністю до механічних та мікробіологічних пошкоджень, тому після збору врожаю необхідно використовувати відповідні технології для збереження її якості та продовження терміну зберігання. Найпоширеніший метод, що використовують для зберігання фруктів і ягід – холодильне зберігання, на жаль, не достатньо ефективно гальмує грибкові, гнильні та інші ознаки псування. Використання фунгіцидів у комбінації з охолодженням у сучасних умовах не можливе через вимоги до безпеки харчування. Європоцентрична культура споживання формує тенденції розвитку альтернативних, перспективних, екологічних методів і технологій зберігання якості малини, що сьогодні беззаперечно є актуальним напрямком наукових досліджень. Метою роботи було оцінити вплив різних концентрацій розчинів хітозану на післязбиральну якість малини за умов охолодження. У дослідженні використано фізико-хімічні й органолептичні методи досліджень та методологічні принципи збору, накопичення, систематизації, аналізу, узагальнення, синтезу інформації. Ягоди малини збирали у споживчій стадії стиглості у перфоровані пластикові контейнери місткістю 500 г. Обробку ягід проводили шляхом обприскування 0,5 %; 1,0 % та 2,0 % розчином хітозану з подальшим видаленням залишкової вологи. Зберігання проводили протягом дванадцяти діб у холодильній камері за температури 2º С та відносної вологості повітря 95 %. Дослідження проводили визначаючи зміни масової частки аскорбінової кислоти, цукрів протягом зберігання, а також смаку, аромату, кольору, консистенції та зовнішнього вигляду в кінці зберігання. Встановлено, що оброблені ягоди мали менші втрати аскорбінової кислоти ніж в контрольному зразку (на 12,5–32,5 %). Подібна ситуація спостерігалася і з масовою часткою цукрів, вміст яких переважав на 0,9–2,5 % в оброблених зразках малини. За органолептичними показниками кращими визнано зразки з концентрацією розчину 1,0 % та 2,0 %. Не оброблена хітозаном малина швидше втрачала товарний зовнішній вигляд, смак і аромат. З’ясовано, що попередня обробка ягід розчинами хітозану є перспективним способом сповільнити небажані метаболічні процеси під час зберігання, які проводжуються після збору врожаю, що практично дає можливість продовжити споживчі властивості продукту

Ключові слова

зберігання, попередня обробка, хітозан, аскорбінова кислота, цукри, органолептична оцінка

ЦИТУВАТИ
Bal-Prylypko, L., Mushtruk, M., & Omelian, A. (2023). Influence of chitosan on the quality of raspberries during refrigerated storage. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 19(2). https://doi.org/10.31548/dopovidi2(102).2023.011
Використані джерела
  1. Accounting and finance of agriculture: an educational portal. (2023). Norms of natural losses. Norms of natural loss of food products during storage and distribution in storerooms of public catering enterprises. Berries: raspberries, strawberries and strawberries. Retrieved from https://magazine.faaf.org.ua/normi-prirodnih-vtrat-472.html.
  2. Ali, L.M., Ahmed, A.E.R.A.E.R., Hasan, H.E.S., Suliman, A.E.R.E., & Saleh, S.S. (2022). Quality characteristics of strawberry fruit following a combined treatment of laser sterilization and guava leaf-based chitosan nanoparticle coating. Chemical and Biological Technologies in Agriculture, 9(1), article number 80. https://doi.org/10.1186/s40538-022-00343-x.
  3. Alshallash, K.S., Sharaf, M., Abdel-Aziz, H.F., Arif, M., Hamdy, A., Khalifa, S.M., Hassan, M.F., Abou ghazala, M.M., Bondok, A., Ibrahim, M.T.S., Alharbi, K., & Elkelish, A. (2022). Postharvest physiology and biochemistry of Valencia orange after coatings with chitosan nanoparticles as edible for green mold protection under room storage conditions. Frontiers in Plant Science, 13, article number 1034535. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.1034535.
  4. Afonso, S., Oliveira, I., Ribeiro, C., Vilela, A., Meyer, A.S., & Gonçalves, B. (2023). Innovative edible coatings for postharvest storage of sweet cherries. Scientia Horticulturae, 310, article number 111738. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2022.111738.
  5. Danylian, O.H., & Dzoban, O.P. (2019). Methodology of scientific research. Textbook, Kharkiv: «Pravo», 368.
  6. DSTU 7179:2010. (2011). Fresh Raspberry. Technical conditions. Kyiv: State Standard of Ukraine.
  7. DSTU 4954:2008. (2009). Fruits and Vegetables Products. Methods for determination of sugars. Kyiv: State Standard of Ukraine.
  8. DSTU 7803:2015. (2017). Fruits, vegetables and derived products — Determination of ascorbic acid – Part 1: Reference method. Kyiv: State Standard of Ukraine.
  9. Choi, I., Lee, B.Y., Kim, S., Imm, S., Chang, Y., & Han, J. (2023). Comparison of chitosan and gelatin-based films and application to antimicrobial coatings enriched with grapefruit seed extract for cherry tomato preservation. Food Science and Biotechnology, 1-32. https://doi.org/10.1007/s10068-023-01254-9.
  10. Commission Implementing Regulation (EU) № 563/2014. (2014). Official Journal of the European Union. Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/eli/reg_impl/2014/563/oj.
  11. Commission Implementing Regulation (EU) № 456/2022. (2022). Official Journal of the European Union. Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/eli/reg_impl/2022/456.
  12. Das, S., Chaudhari, A.K., Singh, V.K., Dwivedy, A.K., & Dubey, N.K. (2023). Chitosan based encapsulation of Valeriana officinalis essential oil as edible coating for inhibition of fungi and aflatoxin B1 contamination, nutritional quality improvement, and shelf life extension of Citrus sinensis fruits. International Journal of Biological Macromolecules, 233, article number 123565. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.123565.
  13. Dos Passos Braga, S., Lundgren, G.A., Macedo, S.A., Tavares, J.F., dos Santos Vieira, W.A., Câmara, M.P.S., & de Souza, E.L. (2019). Application of coatings formed by chitosan and Mentha essential oils to control anthracnose caused by Colletotrichum gloesporioides and C. brevisporum in papaya (Carica papaya L.) fruit. International Journal of Biological Macromolecules, 139, 631-639. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.08.010.
  14. Erceg, T., Šovljanski, O., Stupar, A., Ugarković, J., Aćimović, M., Pezo, L., Tomić, A., & Todosijević, M. (2023). A comprehensive approach to chitosan-gelatine edible coating with β-cyclodextrin/lemongrass essential oil inclusion complex – Characterization and food application. International Journal of Biological Macromolecules, 228, 400-410.
  15. Food and Drug Administration. (2021). Generally Recognized as Safe. Discussion of the Available Safety Information on Chitosan, 997, 73-75.
  16. Hesami, A., Kavoosi, S., Khademi, R., & Sarikhani, S. (2021). Effect of Chitosan Coating and Storage Temperature on Shelf-Life and Fruit Quality of Ziziphus Mauritiana. International Journal of Fruit Science, 21(1), 509-518. https://doi.org/10.1080/15538362.2021.1906825.
  17. Jurić, S., Bureš, M.S., Vlahoviček-Kahlina, K., Stracenski, K.S., Fruk, G., Jalšenjak, N., & Bandić, L.M. (2023). Chitosan-based layer-by-layer edible coatings application for the preservation of mandarin fruit bioactive compounds and organic acids. Food Chemistry, 17, 1-10.
  18. Ishkeh, S.R., Shirzad, H., Asghari, M., Alirezalu, A., Pateiro, M., & Lorenzo, J.M. (2021). Effect of chitosan nanoemulsion on enhancing the phytochemical contents, health-promoting components, and shelf life of raspberry (Rubus sanctus Schreber). Applied Sciences, 11(5), article number 2224. https://doi.org/10.3390/app11052224.
  19. Kumar, N., Petkoska, A.T., AL-Hilifi, S.A., & Fawole, O.A. (2021). Effect of chitosan–pullulan composite edible coating functionalized with pomegranate peel extract on the shelf life of mango (Mangifera indica). Coatings, 11(7), 4-20. https://doi.org/10.3390/coatings11070764.
  20. Liu, W., Kang, S., Zhang, Q., Chen, S., Yang, Q., & Yan, B. (2023). Self-assembly fabrication of chitosan-tannic acid/MXene composite film with excellent antibacterial and antioxidant properties for fruit preservation. Food Chemistry, 410, article number 135405. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2023.135405.
  21. Li, Y., Rokayya, S., Jia, F., & Nie, X. (2021). Shelf-life, quality, safety evaluations of blueberry fruits coated with chitosan nano-material films. Scientific Reports, 11(1), 1-10.
  22. Mahmoudi, R., Razavi, F., Rabiei, V., Palou, L., & Gohari, G. (2022). Postharvest chitosan-arginine nanoparticles application ameliorates chilling injury in plum fruit during cold storage by enhancing ROS scavenging system activity. BMC Plant Biology, 22(1), article number 555. https://doi.org/10.1186/s12870-022-03952-8.
  23. Millo, B.D., Martínez-Blay, V., Pérez-Gago, M.B., Argente-Sanchis, M., Grimal, A., Baraldi, E., & Palou, L. (2021). Antifungal hydroxypropyl methylcellulose (Hpmc)-lipid composite edible coatings and modified atmosphere packaging (map) to reduce postharvest decay and improve storability of 'mollar de elche' pomegranates. Coatings, 11(3), article number 308. https://doi.org/10.3390/coatings11030308.
  24. Mission of Ukraine to the European Union. European Green Deal. Retrieved from https://ukraine-eu.mfa.gov.ua/posolstvo/galuzeve-spivrobitnictvo/klimat-yevropejska-zelena-ugoda.
  25. Nxumalo, K.A., & Fawole, O.A. (2022). Storage life extension of raspberry using chitosan composite coating functionalized with Bidens pilosa extract. Acta Horticulturae, 1349, 509-516. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2022.1349.68.
  26. Oliveira Filho, J.G.D., Albiero, B.R., Calisto, Í.H., Bertolo, M.R.V., Oldoni, F.C.A., Egea, M.B., Bogusz, J.S., de Azeredo, H.M.C., & Ferreira, M.D. (2022). Bio-nanocomposite edible coatings based on arrowroot starch/cellulose nanocrystals/carnauba wax nanoemulsion containing essential oils to preserve quality and improve shelf life of strawberry. International Journal of Biological Macromolecules, 219, 812-823. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.08.049.
  27. Parvin, N., Rahman, A., Roy, J., Rashid, M.H., Paul, N.C., Mahamud, M.A., Imran, S., Sakil, M.A., Uddin, F.M.J., Molla, M.E., Khan, M.A., & Kabir, M.H. (2023). Chitosan Coating Improves Postharvest Shelf-Life of Mango (Mangifera indica L.). Horticulturae, 9(1), article number 64. https://doi.org/10.3390/horticulturae9010064.
  28. Shah, S.H., & Majid, S. (2020). Chitosan–aloe vera gel coating delays postharvest decay of mango fruit. Horticulture Environment and Biotechnology, 61(2), 279-289. https://doi.org/10.1007/s13580-019-00224-7.
  29. Shariatinia, Z. (2022). Functionalized chitosan in drug delivery. Tailor-Made Polysaccharides in Drug Delivery, 257-289. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821286-8.00001-X.
  30. Vasylyshyna, O.V. (2022). Optimization of storage fruit foods with preparing processing by chitosan solution. Ukrainian Black Sea region agrarian science, 12(2), 169-176.
  31. Vieira, T.M., Alves, V.D., & Moldão Martins, M. (2022). Application of an Eco-Friendly Antifungal Active Package to Extend the Shelf Life of Fresh Red Raspberry (Rubus idaeus L. cv. 'Kweli'). Foods, 11(12), article number 1805. https://doi.org/10.3390/foods11121805.
  32. Wantat, A., Seraypheap, K., & Rojsitthisak, P. (2022). Effect of chitosan coatings supplemented with chitosan-montmorillonite nanocomposites on postharvest quality of «Hom Thong» banana fruit. Food Chemistry, 374, article number 131731. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.131731.
  33. Yang, C., Lee, F., Cheng, Y.J., Chu, Y.Y., Chen, C.N., & Kuan, Y.C. (2023). Chitosan coating formulated with citric acid and pomelo extract retards pericarp browning and fungal decay to extend shelf life of cold-stored lychee. Scientia Horticulturae, 310, article number 111735. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2022.111735.
  34. Zhang, X., Li, B., Zhang, Z., Chen, Y., & Tian, S. (2020). Antagonistic Yeasts: A Promising Alternative to Chemical Fungicides for Controlling Postharvest Decay of Fruit. Journal of Fungi, 6(3). Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7558569/.
  35. Zhou, Y., Hu, L., Chen, Y., Liao, L., Li, R., Wang, H., Mo, Y., Lin, L., & Liu, K. (2022). The combined effect of ascorbic acid and chitosan coating on postharvest quality and cell wall metabolism of papaya fruits. LWT, 171, article number 114134. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2022.114134.