В странах Европы хорошо развит сектор переработки овощных и плодовых культур. Разработаны технологии переработки моркови, которые включают минимальную обработку корнеплодов (очистку, придание формы «baby carrots» или «cutand-peel carrots», а также собственно переработку: консервирование, замораживание, обезвоживание, маринование, приготовление сока, нарезку различными способами, снэки (тонкие ломтики, обжаренные наподобие картофеля фри). В связи с этим активно изучаются природные и агротехнические факторы, которые влияют на качество корнеплодов моркови, важное для потребителя и перерабатывающей промышленности.
Среди полезных веществ, содержащихся в моркови, наиболее важны для человека каротиноиды. Основными соединениями этой группы являются β-каротин и α-каротин ‒ провитамины А, из которых организм человека вырабатывает витамин А (ретинол). Эти соединения являются антиоксидантами, защищают организм от разрушительного воздействия свободных радикалов, образующихся в клетках человека. В США за счёт употребления моркови обеспечивается около 30% потребности населения в витамине А. Каротиноиды придают корнеплодам моркови типичный оранжево-красный цвет, а при их высоком содержании цвет более красный и насыщенный.
Морковь является важным сырьем для промышленного производства каротина. Уровень каротиноидов в моркови колеблется от 6 до 60 мг/100 г сырого вещества. На их содержание влияют генотип, климатические и почвенные условия, а также послеуборочная обработка и хранение корнеплодов.
Во многих странах селекция моркови направлена на повышение содержания каротиноидов в корнеплодах. За последние 25 лет в США среднее содержание этих соединений в сортах моркови увеличилось с 5 до 15 мг/100 г. Получены селекционные линии с содержанием каротиноидов до 40-60 мг/100 г.
Быстрее накопление каротиноидов идет у ранних сортов моркови, обладающих более высокой скоростью роста. Есть данные, что морковь, выращиваемая на супесчаных почвах, накапливает каротиноидов больше, чем на тяжелых почвах.
Минеральные удобрения незначительно влияют на накопление каротиноидов, при этом значительное воздействие оказывает температура на протяжении вегетационного периода. Наибольшее количество каротиноидов обнаружено в корнеплодах моркови, формирующихся при температуре 15-21 °С, тогда как температура ниже 5 °С и выше 30 °С снижает их накопление.
По мере роста корнеплодов моркови содержание в них каротиноидов увеличивается, но к концу вегетации их содержание стабилизируется. При позднем посеве содержание этих веществ в корнеплодах ниже, чем при ранних сроках сева.
При хранении моркови в оптимальных условиях первоначальное содержание каротиноидов не меняется или наблюдается незначительное их увеличение, но затем при прорастании корнеплодов происходит снижение.
Каротиноиды стабильны при варке, их содержание не снижается после замораживания. В свою очередь, при интенсивной сушке отмечаются большие потери полифенолов, особенно при длительном хранении сухих продуктов. Из-за этого теряется интенсивность окраски.
При производстве из моркови соков наблюдается снижение антиоксидантной способности, что связано с отделением мякоти от клеточного сока, разбавлением, осветлением и длительным хранением.
Отрицательно влияют на биологическую ценность моркови нитраты, пестициды и тяжелые металлы. По накоплению нитратов в овощах проведено много исследований. Такой большой интерес связан с высокой опасностью нитратов и их производных: нитритов и нитрозаминов для здоровья, в том числе провоцированием раковых процессов в организме. Вред нитратов обусловлен тем, что в пищеварительном тракте они восстанавливаются до токсичных нитритов.
Склонность к накоплению нитратов – сортовая особенность, но существенное влияние оказывают условия выращивания. На основании многолетних исследований польские специалисты установили, что на накопление в моркови нитратов влияют: удобрения (30%), свойства почвы (20%), климат (20%), период выращивания (15%) и генотип растения (10%). Большая часть нитратов накапливается в сердцевине корнеплода моркови.
Рекомендуемые дозы азотных удобрений следует вносить с учетом запасов азота в почве и не применять их в более поздние сроки вегетации. Избыток азота в сочетании со слишком поздней подкормкой также ухудшает хранение корнеплодов.
На содержание нитратов в моркови влияет интенсивность освещения на протяжении вегетационного периода. Снижение интенсивности увеличивает уровень нитратов. Здоровые листья помогают усваивать растениям нитраты и снижают их содержание в корнеплодах. Сокращает накопление нитратов более поздняя уборка урожая.
Интересно, что при хранении в рекомендуемых условиях наблюдается постепенное снижение содержания нитратов в корнеплодах, но их концентрация в отдельных частях увеличивается. Накоплению в корнеплодах тяжёлого металла – кадмия способствует выращивание моркови на кислых почвах и загрязненных кадмием участках.
Важным показателем качества моркови, особенно для свежего рынка, является форма корнеплодов, которая обусловлена генетически (разные виды моркови характеризуются специфической формой корнеплодов). Форма корнеплода может изменяться и под воздействием окружающей среды.
Низкая температура (10-15 °С) и низкая влажность почвы увеличивают соотношение длины и ширины корнеплодов. Однако после периода высокой температуры нижняя часть корнеплода становится более округлой.
Важными характеристиками моркови являются: сладость, острота, горечь и текстура. На вкусовые качества моркови существенное влияние оказывают генетические, экологические и послеуборочные факторы, определяющие образование ряда соединений, в основном сахаров и терпенов. Метоксипиразиновое масло придает моркови характерный аромат. По литературным данным, общее содержание эфирных масел в моркови остается постоянным в течение 140 дней от посева, однако содержание отдельных компонентов может меняться. Непосредственно перед уборкой урожая общее содержание эфирных масел увеличивается. Следовательно, при раннем сборе урожая аромат корнеплодов не так выражен.
Сладкий вкус свежей и переработанной моркови во многом зависит от содержания углеводов – глюкозы, фруктозы (простых сахаров) и сахарозы (дисахаридов), от соотношения сахаров и других соединений, влияющих на вкус, а также от сортовых особенностей. У разных сортов сахаристость корнеплодов колеблется от 4 до 10%. В настоящее время одно из направлений селекции моркови ‒ повышение содержания сахаров в корнеплодах моркови. Однако условия выращивания и сроки уборки влияют на этот показатель больше, чем сорт. По накоплению сахаристости выделяют три стадии вегетации моркови:
Накопление крахмала в корнеплодах моркови невелико (1-10% сухого вещества). На последней, уборочной стадии моркови соотношение сахарозы и простых сахаров увеличивается, что является показателем технической зрелости моркови – на момент уборки оно должно быть высоким. Теплая погода увеличивает соотношение сахарозы и простых сахаров. Короткий и прохладный вегетационный период приводит к снижению уровня сахарозы. Содержание сухого вещества, состоящего преимущественно из сахаров, увеличивается примерно в 1,5 раза при повышении температуры почвы и воздуха с +15 °С до +25 °С.
Исследования показали, что низкая температура в период вегетации увеличивает интенсивность сахаристости, нежность и сочность моркови. В то же время высокая температура приводит к более горькому вкусу и большей твердости корнеплодов. Разница между дневными и ночными температурами влияет не так сильно, как постоянная суточная температура.
На уровень сахара в корнеплодах существенно влияют условия хранения. При хранении моркови в контролируемой газовой среде (2-4% СО2 + 10% О2) в корнеплодах обнаружено больше сахарозы, чем при хранении в обычной атмосферной среде.
Причина острого вкуса моркови – терпеновые соединения. Этот вкус особенно заметен при низком содержании сахара. Горечь корнеплодов обусловлена изокумарином. Даже следовые количества этилена при хранении (порядка 0,5-1,0 ppm) через две недели хранения вызывают образование изокумарина, в результате чего корнеплоды становятся горькими. На накопление этого соединения влияет инфицирование корнеплодов.
Качественный сорт моркови, предназначенный для переработки, должен характеризоваться:
Раннеспелые сорта моркови должны характеризоваться высокой скоростью роста и быстрой окраской корнеплодов. Сорта для длительного хранения должны иметь хорошую лёжкость, а предназначенные для сушки – высокое содержание сухого вещества.
Выбор сорта моркови особенно важен при производстве продуктов детского питания. Помимо высокой биологической и пищевой ценности (высокое содержание каротинов и сахаров), такой сорт должен выделяться низкой склонностью к накоплению нитратов и тяжелых металлов.
В последние годы на рынке Европы появились сорта моркови с фиолетовыми или чёрными корнеплодами. Они содержат сине-фиолетовые растительные пигменты ‒ антоцианы, которые представляют собой фенольные соединения с сильными антиоксидантными свойствами, поэтому их высокое содержание увеличивает пользу моркови.
Высокая сохранность моркови при длительном хранении зависит от многих факторов. При выборе места выращивания моркови, предназначенной для длительного хранения, следует обращать внимание на наличие в почве галловой нематоды, которая вызывает деформацию корнеплодов и ухудшает их хранение. Позднеспелые сорта обычно выращивают на гребнях, что обеспечивает лучшую форму корнеплодов. Гребни следует формировать непосредственно перед посевом, обеспечивая оптимальное уплотнение почвы.
Важно соблюдать оптимальные дозы внесения удобрений, которые рассчитывают на основании агрохимического анализа почвы. Пробы почвы для анализа отбирают весной перед формированием гряд. Желательно также отобрать пробы почвы с гряд сразу после всходов моркови, что даст дополнительную информацию о содержании питательных веществ вблизи растений, особенно азота.
Как еще факторы природного и агротехнического характера влияют на формирование корнеплодов и их качество?
Статья опубликована в журнале "Наше сельское хозяйство", выпуск №23.
Подготовлено по материалам иностранной печати.