У функціональному харчуванні

Тема 8

Перспективи використання їстівних грибів

У ФУНКЦІОНАЛЬНОМУ ХАРЧУВАННІ

Харчування як чинник, що зумовлює фізичну працездатність, інтелектуальний рівень людини, ріст та розвиток молодого організму, здатність до активного творчого довголіття, завжди викликав і викликатиме підвищений інтерес учених (біологів, фізіологів, гігієністів тощо), технологів і пересічних споживачів.

Уже зазначали, що найважливішим компонентом їжі є білки, оскільки саме ця група макронутрієнтів забезпечує ріст, утворення нових та відновлення ушкоджених тканин. Потреба живого організму в білках урешті-решт зводиться до його потреби в амінокислотах – замінних та есенціальних. І лише повноцінні білки забезпечують співвідношення амінокислот у пропорціях, що відповідають білкам наших власних тканин. Оскільки людина генетично ближча до тваринного світу, ніж до рослин, то саме тваринні білки забезпечують оптимальний комплекс амінокислот для синтезу власних білків організму людини.

Разом з тим, сьогодні учені всього світу приділяють величезну увагу пошукам нових джерел білку й амінокислот серед рослинного світу, оскільки у харчовому ланцюжку рослина – тварина – людина все починається саме з рослин.

Аналіз структури харчування населення України свідчить про постійний дефіцит харчового білку, котрий прогнозується й на майбутнє. Тому пошук нових його джерел, збільшення виробництва продовольчого білку і формування його структури є одним із найбільш істотних та складних завдань харчування, перш за все – здорового.

Вирішення цієї проблеми, з нашої точки зору, має здійснюватись двома шляхами, в двох паралельних напрямах. Перший – це поступова інтенсифікація сільськогосподарського та інших традиційних способів виробництва білковмісних продуктів. Другий шлях – це розроблення інноваційних технологій отримання білкових продуктів з нових та нетрадиційних джерел, в тому числі з їстівних грибів.

Вчені переконані, що уже найближчим часом білкові продукти з їстівних грибів відіграють важливу роль в істотному збільшенні ресурсів білку в світі. Підраховано, що сучасні підприємства з вирощування грибів отримують 60…80 т на рік сухого білка з 1 га площі. А штучне розведення грибів вважають найвигіднішим з усіх сільськогосподарських виробництв. Якщо, наприклад, картоплі за рік з одного квадратного метра збирають до 8 кг, огірків – 4…6, помідорів – щонайбільше 10…12, то набагато дорожча на ринку глива дає 80…100 кг врожаю.

Нині світове промислове виробництво грибів – понад 7 млн тонн на рік. Споживання штучно вирощених грибів невпинно зростає. Так, у країнах Європи і США споживання грибів на душу населення становить близько 4 кг на рік. В Україні ця цифра не перевищує 300…400 г, тому для нас проблема штучного культивування грибів дуже актуальна. Це пов’язано з загальним погіршенням екологічної ситуації, внаслідок чого плодові тіла грибів, зібраних у місцях природного зростання, накопичують солі важких металів, радіонукліди і стають просто небезпечними не лише для здоров’я, а й для життя.

Здавалося б, незвичайна ситуація. Нас цікавлять гриби, ці об’єкти природи, які належать до нижчих рослин, позаяк позбавлені хлорофілу. А кожна зелена рослина – це мініатюрна фабрика, котра, поглинаючи сонячну енергію, з вуглекислоти, води та інших сполук синтезує різноманітні органічні сполуки. Цей процес, який називається фотосинтезом, свідчить про те, що зелені рослини уміють створювати живі речовини з неорганічних.

Гриби на це не здатні. Більш того, вони живляться за рахунок готових сполук, що містяться або в мертвих органічних залишках (гриби-сапрофіти), або в живих рослинах (гриби-паразити). Існує також безліч перехідних форм грибів.

Однак гриби викликають великий інтерес і науковців, і практиків саме завдяки наявності в них значної кількості білку. У свіжих грибах вміст білків досягає 7…8% за масою білків, а в сухих порошках з грибів – до 50 %, і практично 70% цього білку засвоюється організмом людини.

Відомо також, що найбільше загального азоту містять трубчасті гриби; що грибний білок погано розчиняється у воді та розчинах нейтральних солей; що білки печериць, наприклад, належать переважно до складних білків – фосфоглюкопротеїдів; що гриби можуть правити за важливе додаткове джерело лізину, треоніну, валіну, лейцину та ізолейцину.

Останнім часом дедалі більшого розповсюдження набувають культивовані гриби – печериці та гливи. Незаперечним є те, що правильно вирощена і добре приготована глива не поступається за смаковими якостями і значно переважає за цілющими властивостями лісові гриби.

Глива відзначається високим вмістом полісахаридів, яких у ній удвічі більше, ніж у лисичках, і в чотири рази більше, ніж у культивованих печерицях. Завдяки цьому глива зберігає свій об’єм при кулінарному обробленні. Полісахариди гливи, зокрема глюкани, відповідальні за її онкопротекторні властивості. Здатність полісахаридів гливи блокувати вплив канцерогенних речовин зберігається й після теплового кулінарного оброблення – частина цілющих полісахаридів переходить у бульйон. Понад половину полісахаридів гливи становлять маніт і хітин, які формують нерозчинну клітковину плодового тіла гриба. Волокна цих сполук – ефективний сорбент токсичних речовин, який сприяє їх виведенню з людського організму. В помірних дозах грибна клітковина гливи нормалізує роботу корисної кишкової мікрофлори. Однак маніт і хітин – речовини, які важко засвоюються у шлунково-кишковому тракті, що загалом пояснює низьку калорійність грибних страв.

Підприємці з культивування грибів переконані, що виробництво грибів – це цілком безвідходний бізнес, бо сировиною для цього є такі відходи сільськогосподарства, як солома, лушпиння соняшника, бавовни тощо. Рентабельність такого бізнесу становить 50…100%.

Технолог Л. Фудяй (Львів, 2006 р.) наводить ще ряд переваг грибництва, а саме:

- гриби належать до продовольчої групи і є сировиною для переробних підприємств плодоовочевої галузі впродовж цілого року. Навіть тоді, коли іншої плодоовочевої сировини немає через сезонність вирощування, гриби ростуть постійно, тому підприємство працює безупинно;

- потенційно необмежений ринок збуту як первинної продукції (свіжі гриби) через мережі супермаркетів і гуртово-роздрібної торгівлі;

- висока врожайність. Жодна культура не здатна забезпечити такий вихід продукції з квадратного метра площі за рік. Для прикладу: найкращі сорти помідорів, культивованих у закритому ґрунті, мають урожайність 28…33 кг/рік з м² за один цикл вирощування (6…7 міс.). Глива ж дає 29…30 кг/м² всього за 2 місяці. А таких циклів може бути 4…5 за рік. Слід урахувати, що середня оптова закупівельна ціна за кілограм продукції грибництва становить 7…9,5 грн. (дані за осінь-весну 2005-2006 рр.);

- можливість організації безперервного виробничого потоку зі щоденним збором продукції;

- під грибне виробництво можна переобладнати тимчасово порожні сільськогосподарські приміщення (тваринницькі комплекси, овочесховища), підземні виробітки (катакомби, шахти, тунелі тощо). Успішних прикладів використання останніх є чимало. Так, одеське приватне підприємство «Грейс-С» облаштувало вирощування грибів у катакомбах потужністю для печериці – 12 боксів по 320 м², для гливи – 3 бокси по 240 м². Експериментально там само вирощують шиїтаке та зимові опеньки. Подібні приклади вирощування грибів у штучних виробітках є в містах Криму, у Кам’янці-Подільському;

- для людей, які бажають розпочати цей бізнес, в Україні наявний спектр послуг – від інформаційних (проектні розробки, реєстрація підприємств, пошук необхідного обладнання) до постачання якісного посадкового матеріалу (міцелію) як вітчизняних, так і провідних закордонних виробників. Слід зазначити, що вітчизняна продукція вирізняється високою якістю та має беззаперечну перевагу в ціні перед закордонною.

Ще однією безумовною перевагою культивованих грибів є те, що це – екологічно чиста сировина. При їх вирощуванні отрутохімікати, пестициди практично не використовуються.

Для людини найбільш прийнятними джерелами протеїну є м’ясо, молочні продукти та яйця, адже кількість білків, що входить до складу таких типово крохмалистих продуктів, як зерно, картопля тощо, відносно невелика. Крім того, більшість рослинних білків – неповноцінні, в них спостерігається дефіцит багатьох незамінних амінокислот. Серед високоврожайних культурних рослин лише бобові містять білки, за амінокислотним складом наближені до білків тваринного походження. Саме ця обставина і викликала спочатку підвищений інтерес до них як до можливих аналогів тваринних продуктів. Проте з часом з’ясувалось, що бобові культури концентрують багато антихарчових сполук, інших компонентів, що негативно впливають на організм людини.

Їстівні гриби позбавлені цих недоліків і тому є привабливим об’єктом для досліджень.

Разом із тим, їх широке впровадження у виробництво і просування на споживчому ринку як екологічно чистих продуктів, продуктів для здорового харчування обмежується недостатньою кількістю робіт, що вивчають наукові основи технологій перероблення грибів.

Тому вивчення теоретичних і практичних аспектів перероблення й використання грибів та грибного протеїну – проблема надзвичайно багатопланова і багатомістка.

Ми провели експериментальні дослідження одного аспекту цієї проблеми консервування грибів сушінням. Відомо, що свіжі гриби дуже швидко втрачають свою ферментативну активність (поліфенолоксидазну, пероксидазну, каталазну). Щоб звести до мінімуму цей негативний процес, гриби консервують, і на споживчому ринку цінний продукт представлений переважно у консервованому вигляді.

Свіжі гриби – продукт швидкого псування, тому для постачання населення грибами протягом усього року велику кількість грибів переробляють.

Основними видами перероблення грибів є: сушіння, маринування, відварювання, засолювання.

При сушінні грибів видаляється майже вся вода, що міститься в них (залишається лише 12…14 % вологи). Відсутність вологи перешкоджає розвитку бактерій на грибах, і вони чудово зберігаються протягом тривалого часу (до декількох років), звичайно при правильному зберіганні.

Маринування грибів засноване на консервуючій дії оцтової кислоти й солі, а також на тепловому обробленні – варінні.

Відварювання відрізняється від маринування лише відсутністю оцтової кислоти.

Поряд із тим, сучасні наукові передбачення свідчать про необхідність і доцільність виробництва також свіжозамороженої грибної продукції.

Аналіз стану проблеми перероблення сільськогосподарської сировини, зокрема грибної продукції, з метою визначення перспективних напрямів розвитку технологій отримання високоякісних харчових продуктів показав необхідність переходу до створення та впровадження принципово нових інноваційних технологій.

На сьогодні харчова промисловість, а також господарства різних форм власності з малооб’ємним споживанням, гостро потребують високоефективного обладнання нового покоління, яке має прийти на зміну традиційним енерговитратним апаратам.

	Прийом свіжих грибів
Прийом спецій	Зважування	Прийом бочок
Зберігання спецій	Короткочасне зберігання	Огляд і сортування
Перебирання й підготовка	Сортування	Облік бочок
Дозування	Очищення	Зберігання
Облік	Миття або вимочування	Миття-ремонт
Закладка в котел	Контроль якості	Пропарювання
	Закладання в котел	Контроль придатності
Паливо	Варіння	Зважування
Заготівля	Помішування	Запис ваги
Зберігання	Контроль готовності	Подача під завантаження
Облік	Вивантаження з котла
Витрати	Охолодження
	Затарювання в бочки
	Зважування
	Маркування
	Зберігання
	Перевірка якості
	Відправлення готової продукції
Рис. 8.1. Принципова технологічна схема перероблення грибів маринуванням та відварюванням

Негативний вплив термічного оброблення сировини полягає передусім у порушенні в кінцевому продукті природного балансу цінних термолабільних біологічно активних речовин унаслідок їх часткового або повного руйнування.

Тому, на думку більшості вітчизняних та зарубіжних учених, майбутнє у харчових технологіях належить комбінованим високоефективним технологічним процесам на основі використання низьких температур з багаточинниковими щадними впливами на біокомпоненти вихідної сировини, що забезпечує їх максимальне збереження і отримання готових продуктів підвищеної біологічної цінності.

На сьогодні єдиним способом, що дозволяє отримати висушений продукт із максимально збереженим цінним комплексом біологічно активних речовин грибної сировини, її смаковими і споживчими якостями, ферментативною активністю, є низькотемпературне сублімаційне сушіння.

Андо-перуанська цивілізація ще 3000 років тому першою відкрила метод висушування як засіб тривалого зберігання картоплі. Відтоді методи консервування харчових продуктів постійно прогресували і зрештою привели до розроблення технології сублімованих продуктів. І от уже понад 40 років метод сублімації є об’єктом численних теоретичних і практичних досліджень.

Сублімація, або ліофілізація, – це, власне, один із методів дегідратації. При цьому харчова сировина спочатку заморожується, а потім закристалізована вільна вода сублімується (переходить у пару безпосередньо із твердої фази, минаючи рідкий стан). Цей процес являє головну особливість сублімації, і завдяки цій особливості сублімація практично неагресивна щодо біокомпонентів вихідної сировини і бездоганно зберігає її структуру.

Промислове виробництво сублімованих харчових продуктів знайшло широке використання за кордоном – у США, Англії, Японії. По суті, створено принципово новий напрям консервування, який, на думку фахівців, у недалекому майбутньому замінить традиційні способи – стерилізацію, високотемпературне сушіння тощо.

Використання рідкого азоту як холодоагента різко скорочує тривалість заморожування і збільшує потужність устаткування на одиницю виробничої площі.

Проведені дослідження із сублімаційного зневоднення їстівних грибів показали істотні переваги такого методу сушіння: бездоганна якість готової продукції, запобігання небажаним змінам сировини під дією власних ферментів, мікроорганізмів та окислювальних реакцій при контакті з киснем повітря, висока технологічність процесу, можливість автоматизації, невелика виробнича площа.

Важливим у реалізації сублімаційного зневоднення є етап заморожування грибів. Значний вміст води в них (75…85 %) зумовлює високу активність ферментів і, як наслідок, інтенсивні біохімічні процеси. При зменшенні концентрації води в процесі висушування сировини активність ферментів знижується. Наявність у грибах білкових та пектинових речовини, здатних зв’язувати певну кількість води, забезпечує форму та структуру готових продуктів при низькотемпературному зневодненні.

Як і інші рослинні матеріали, гриби містять вільну та зв’язану воду. Вільна вода досить легко кристалізується при заморожуванні, а потім повністю сублімується із твердої фази. Зв’язана вода дуже міцно утримується біля поверхні макромолекул, не кристалізується при заморожуванні і тому потребує додаткового випаровування при температурах 30…40 °С.

Тому при розробленні технологій сублімаційного зневоднення грибів потрібно визначати співвідношення різних фракцій води у конкретних видах грибів, температури початку кристалізації та плавлення води, щоб підібрати такі параметри процесу, які забезпечують максимальне збереження всього біоактивного комплексу сировини.

Методом диференційної скануючої калориметрії встановлено, наприклад, що при початковій відносній вологості грибів-підберезників 80,65% вільна (замерзаюча) вода складає 75,26%, а зв’язана (незамерзаюча) – 24,74% до загальної маси води. Цим параметрам відповідає температура кристалізації (-23 °С), тобто саме при такій температурі потрібно проводити заморожування грибів.

Зазначений метод дослідження також дав змогу встановити, що в’ялі гриби сублімувати недоцільно, оскільки в них значно переважає зв’язана вода. Так, для цього ж виду грибів, підсушених попередньо до відносної вологості 53,99%, вміст зв’язаної води збільшується до 64,11%. Це ускладнює висушування грибів до необхідної залишкової вологості (8…10%); для видалення зв’язаної води необхідні додаткові енерговитрати, і оскільки досушування грибів проходить при підвищених температурах, відбувається часткова деструкція і руйнування біокомпонентів сировини.

Проведення процесів заморожування та сублімації в оптимальних умовах забезпечує отримання готового продукту високої якості з підвищеним вмістом біологічно активних речовин та значною ферментативною активністю.

Більш того, виконані нами дослідження показали, що від 38 до 65% загальної кількості білків припадає на легкорозчинні фракції – альбуміну та глобуліну. Цікавими виявились також результати, які свідчать про те, що 30...44% усієї маси амінокислот грибів – незамінні. Ми досліджували також співвідношення між зв’язаними і вільними амінокислотами білка і встановили факт, що в окремих видів грибів загальна сума вільних амінокислот коливається від 2,0 до 10% від сухої маси грибів. І це значно більше, ніж у продуктах рослинного походження.

Особливо багаті на вільні амінокислоти білі гриби. А, наприклад, лізину – цієї дефіцитної для усіх зернових культур незамінної амінокислоти – білі гриби містять у 4 рази більше, ніж це передбачено для ідеального білку, формулу якого запропоновано ФАО/ВООЗ.

Всі ці експериментальні результати, літературні дані інших авторів свідчать про те, що гриби можуть стати важливою сировиною у розвитку нового напряму – технології білків та розширення спектру продукції функціонального призначення.

Разом з тим, якщо розглядати майбутню грибну продукцію з позицій здорового харчування та створення широкого асортименту дієтичних продуктів, постає необхідність глибоких комплексних досліджень впливу біокомпонентів грибів на окремі функціональні системи організму людини. Адже донині використання навіть найбільш цінних грибів не знайшло розповсюдження у дієтичному харчуванні, зважаючи на ряд чинників:

- наявність у грибах значної кількості азотовмісних екстрактивних речовин стимулюючої дії, небажаних при різноманітних нервових та шлунково-кишкових захворюваннях, а також у раціоні для людей похилого віку;

- досить висока концентрація (до 50 мг%) пуринових основ, здатних порушувати обмінні процеси в організмі, негативно впливати на роботу нирок, сприяти відкладенню в тканинах організму солей сечової кислоти;

- гриби містять значну кількість грубих харчових волокон, непридатних для дієтичного харчування, а також ускладнюють розщеплення білків у шлунково-кишковому тракті та їх утилізацію.

Ці та інші питання потребують першочергового вивчення для розроблення таких технологічних способів перероблення грибів, які давали б можливість нівелювати ці негативні ефекти при забезпеченні високої якості готової продукції.

 

8.1. Біохімічний склад анатомічних частин плодового тіла різних грибів

 

Інформаційний пошук у даному напрямі свідчить про те, що зростання темпів розвитку українського суспільства, виникнення нових форм у системі ресторанного господарства зумовлюють централізацію процесів виробництва кулінарної продукції, підвищення попиту на високоякісну, легку у споживанні їжу.

Усе це викликає необхідність виробництва нових напівфабрикатів, і актуальність цього завдання посилюється у зв’язку з проведенням в Україні чемпіонату Європи з футболу 2012 року.

Крім того, в умовах несприятливого екологічного довкілля постійно зростає увага до безпечної їжі.

Всім цим умовам – високій поживності, наявності широкого спектру біологічно активних речовин, безпеці – повною мірою відповідають культивовані гриби, серед яких останнім часом великої популярності набула глива звичайна (Pleurotus Ostreatus).

Уже зазначали, що переваги у технології вирощування та низка специфічних особливостей хімічного і морфологічного складу відрізняють гливу звичайну від дикорослих грибів. Питанням вивчення хімічного складу, вирощування, зберігання гливи займаються такі українські вчені, як П.А.Сичов, І.О.Дудка, Н.О.Бісько, В.А.Колтунов та інші. Разом із тим, праць, які б висвітлювали наукові проблеми та ефективні технології перероблення грибів, дуже мало, і це стримує широке виробництво грибних напівфабрикатів та їх просування на споживчому ринку як екологічно чистого та корисного продукту.

Тому розроблення способів перероблення грибів у напівфабрикати високої якості, з максимально збереженим вмістом усіх біологічно активних речовин, з необхідними функціонально-технологічними властивостями є актуальною проблемою для харчової промисловості України.

Із аналізу літературних джерел за темою дослідження можна зробити висновок, що різні частини плодового тіла гриба – шапки і ніжки – відрізняються за хімічним складом. Для розроблення ефективних способів сушіння грибів необхідно встановити, чи впливають ці відмінності на оптимальні значення параметрів сушіння.

Щоб відповісти на це питання, ми визначили для деяких видів грибів основні хімічні показники складу шапок і ніжок. Отримані дані зіставляли з літературними даними й звели їх до таблиці 8.1.

Таблиця 8.1