Фитонциды и пищевая промышленность

Подобно тому как говорят о народной и научной медицине, можно было бы условно говорить о научной и народной кулинарии, о способах приготовления пищи и хранения её. К счастью, с расцветом науки и культуры такое, даже условное, разделение всё более теряет смысл.

Впрочем, не мешало бы провести серию всесоюзных совещаний людей самого старого возраста — знатоков соленья и маринования грибов, приготовления варений и соков плодов, квашения капусты и умельцев в других областях. Наука о питании и министр пищевой промышленности, наверное, узнали бы важные подробности, передаваемые от поколения поколению.

Каждому ясно, какое огромное народнохозяйственное значение имеет разрешение вопроса о том, как на 1—2 дня предохранить от гниения и плесневения продукты. В этом заинтересована не только промышленность, заготовляющая и перерабатывающая тонны и тысячи тонн продуктов, а и работники столовой, каждая домашняя хозяйка. Как сделать так, чтобы фарш, приготовленный для котлет, остался свежим при комнатной температуре и завтра? Как сохранить пойманную рыбу несколько дней, не прибегая ко льду и сложным приёмам? Как железнодорожному пассажиру, отправляющемуся в далёкое путешествие, предохранить от порчи взятые из дому продукты? Не могут ли пригодиться во всех этих случаях фитонциды?

В мясной и рыбной промышленности существуют разнообразные научно разработанные приёмы переработки, хранения и транспортировки продуктов с использованием низких температур, огня, различных бактериоубивающих веществ — антисептиков. Один из главных вопросов: каким образом не допускать на продукты бактерии и плесневые грибки, а если они попали, каким образом убить их, чтобы не было гниения и плесневения?

С незапамятных времён в быту люди, не имея представления о бактериях и антисептиках, пользовались бактерицидными дарами природы. Охотник кладёт в брюшную полость птицы фитонцидные растения. Домашняя хозяйка при солении прибавляет в бочку с огурцами всякие специи, играющие не только роль вкусовых веществ, но нередко и роль антисептиков. Нельзя ли, однако, сознательно, а не случайно использовать бактерицидные свойства растений для хранения продуктов?

Ю.А. Равич-Шербо подвешивал на проволоке в стеклянных сосудах под пробку экземпляры свежей рыбы — салаки. На дно сосудов помещались различные источники фитонцидов: измельчённое корневище хрена, натёртые на овощной тёрке луковицы лука или чеснока, горчица суточного и более длительного приготовления. Ничего, кроме тёплой воды, к горчице не прибавлялось. Начинался химический процесс, хорошо изученный. Образовывались пары так называемых аллилгорчичных масел. Стеклянные сосуды закрывались пробками. Температура опытов комнатная, 15—17 градусов. Контрольные экземпляры рыбы помещались в точно такие же сосуды, но источников фитонцидов не было, а опытные, как ясно из описания, находились в атмосфере летучих фитонцидов. Это должно было оказать какое-то антисептическое действие в отношении тех гнилостных бактерий и плесневых грибков, которые всегда в большем или меньшем количестве могут быть на поверхности кожи рыбы и в мягких тканях её.

Тринадцать суток наблюдал Равич-Шербо за результатами опытов. Требуется ли подробно описывать, что происходило с контрольной рыбой? Уже через 4 дня рыба покрылась видимым простым глазом налётом из толстого слоя бактерий и распадающихся тканей. Через 6 дней рыба так разложилась, что не держалась на проволоке, а упала на дно. Кожу от мяса отличить было невозможно, все ткани стали мажущимися, запах сильный, гнилостный.

Рыбы, находившиеся в парах хрена и чеснока, также не были свежими, но гнилостный процесс (особенно благодаря чесноку) сильно задержан. Запах гнилостный, но поверхность рыбы почти без слизи, мясо довольно плотное, кожа отделяется с трудом. Совершенно изумительное действие оказали пары горчицы: вид рыбы хороший, слизи нет, цвет рыбы такой же, как у свежей. Гнилостного запаха нет, мясо плотное, немажущееся.

Провели исследования и на бактериях: делали посев на питательные среды с поверхности кожи и из глубины, из тканей салаки. На 13-й день в опытах с салакой, находившейся в атмосфере паров горчицы, почти не было обнаружено бактериальных клеток. Салака как бы законсервировалась.

Более 100 лет назад знаменитый французский учёный Л. Пастер провёл опыт с водой, обеззараживая её от бактерий путём нагревания. Он получил «святую воду», не загнивающую неопределённо долгое время. Только что описанный опыт с салакой несомненно войдёт в историю науки как не менее яркий, чем опыт Пастера со «святой водой».

Особенно наглядно действие паров горчицы в опыте с полукилограммовой пикшей. Пикша подвешивалась в большом сосуде, на дно которого была помещена горчица. На 9-е сутки контрольная рыба разложилась и упала на дно, а опытный экземпляр на 21-е сутки имел вид свежей рыбы как с поверхности, так и внутри брюшной полости. Даже следов гнилостного распада не было!

Не меньший интерес представляют опыты Г.Б. Дуброва с говяжьим мясом. В нестерильных условиях (без предохранения от бактерий и плесеней) подвесили на крючке, продетом сквозь пробку, в стеклянном сосуде ёмкостью пол-литра несколько граммов говяжьего мяса. На дно сосуда помещали источники фитонцидов — измельчённые части тех или иных растений. Контролем служило мясо, находившееся в такой же посуде, но не подвергавшееся действию летучих фитонцидов. Температура опытов во всех случаях одинаковая. Сосуды очень плотно закрывались, чтобы предотвратить попадание из воздуха новых и новых бактерий и спор грибков.

На 3—5-е сутки мясо в сосуде без фитонцидов сильно плесневеет и загнивает. На поверхности оказывается обильная зловонная слизь. Мясо же, находившееся в летучих фитонцидах чеснока, хрена, в парах горчицы, и через 5 суток не имеет никаких признаков гниения и плесневения. Мясо, подвергавшееся воздействию фитонцидов хрена и горчицы, не отличалось по цвету от нормального. Мясо, находившееся в летучих фитонцидах лука, слегка заплесневело, но гнилостный процесс был задержан.

Наблюдения на глаз за некоторыми кусками мяса велись в течение года. В других сосудах тщательный анализ, включая изучение количества и видов бактерий и плесеней, проводился на пятые сутки, а также через две недели, через полгода и через год.

Спустя месяц не было, конечно, никакой надобности в продолжении наблюдений над контрольным мясом. Собственно, мяса не было; была чёрная, зловонная слизь — остатки разложившегося и упавшего с проволоки на дно сосуда мяса. Находившийся в атмосфере летучих фитонцидов хрена кусок мяса стал плесневеть и загнивать через полгода. Значит, или с самого начала не все споры грибков были убиты, или, несмотря на предосторожности, споры грибков попали впоследствии, когда выделение противогрибковых веществ давно уже прекратилось. Мясо, находившееся в парах фитонцидов чеснока и в парах горчицы, гнилостному распаду не подверглось, но цвет мяса изменился.

Что же произошло через год? Гниение мяса в летучих фитонцидах хрена бурно разыгралось. Мясо, находившееся в парах фитонцидов чеснока, покрылось редким мицелием плесени.

Совершенно потрясающий результат, которому трудно поверить, если самому не поставить опыт, был получен с кусками мяса, помещёнными в атмосферу летучих фитонцидов листьев лавровишни и паров горчицы. Никаких признаков гниения мяса не было заметно и через год! Сделали срез мяса и убедились, что сохранилось даже тончайшее строение мышечных волокон. Ясно, что мощные фитонциды убили вскоре после постановки опытов все бактерии и плесени, находившиеся как на мясе, так и на стенках сосудов. В дальнейшем же благодаря хорошей закупорке сосудов попадание бактерий и грибков из воздуха было предотвращено.

На моём рабочем столе в лаборатории стоит сосуд (рис.66). В ниточном реденьком мешочке подвешено куриное яйцо, очищенное от скорлупы. Внизу, на дне сосуда, мы видим немного горчицы. Что же в этом удивительного? Дело в том, что яйцо сварено 15 октября 1949 года.

Первые два десятка лет яйцо не только не подверглось гниению, но и по внешнему виду казалось «свежим», недавно сваренным. К тридцатилетию своему оно также не загнило, не заплесневело, но цвет яйца сильно изменился, поверхность потеряла прежнюю гладкость. О чём говорит этот эксперимент? Конечно, не о том, что спустя десятилетия яйцо можно есть, а о том, что фитонциды некоторых растений действительно способны убить все бактерии и грибки, оказавшиеся на яйце в начале опыта. Неизбежны, однако, сильные изменения (автолиз и другие), представляющие чисто теоретический интерес для химиков и физиков.

Чудодейственные антимикробные свойства летучих фитонцидов горчицы привлекли внимание многих исследователей. Л.В. Митина, встречая большое противодействие своих коллег по профессии, предложила использовать весьма ядовитое аллилгорчичное масло в качестве консерванта для вин. Если па определённых этапах производства вин добавлять к ним один из компонентов фитонцида сарептской горчицы — аллилгорчичное масло в сочетании с сернистым ангидридом, то убиваются микроорганизмы, вызывающие помутнение вин.

Это исследование не потеряет научного интереса, если виноделы и не воспользуются смелым предложением. Однако уже в 1976 году её предложение с успехом применено пятнадцатью заводами, и миллионы литров столовых вин получены способом Митиной.

Рис.66. Опыт с яйцом.

Многое можно рассказать о попытках использовать фитонциды для хранения продуктов. Конечно, успехи биологии, физики и химии могут натолкнуть на совсем иные, гораздо более перспективные приёмы хранения продуктов. Ну что же? Скажем тогда спокойно: не сошёлся свет клином на фитонцидах! Дайте дорогу новым способам, новым открытиям. Но нам не следует пока торопиться хоронить фитонциды и в связи с задачами пищевой промышленности. Об этом говорят, в частности, научные исследования в консервной промышленности, проведённые А.И. Рогачёвой в Москве.

На всех растительных и мясных продуктах, подвергающихся консервированию, в большем или меньшем количестве находятся разнообразные бактерии, дрожжевые и плесневые грибки, от которых обязательно надо освободиться. Надо их убить так, чтобы не были потеряны вкусовые и питательные свойства продуктов. Не просто это сделать, особенно если учесть, что споры некоторых бактерий переносят как очень низкие температуры (до 253 градусов холода), так и очень высокие (до 130 градусов тепла).

Рогачёва решила использовать фитонцидные свойства растений при производстве консервов. Она тщательно изучила, сколь богаты фитонцидами растения, применяемые в консервной промышленности: помидоры, морковь, хрен, петрушка, лук, перец, укроп, кориандр, любисток, кресс-салат, фенхель, горчица, чеснок, корица, лавровый лист, сельдерей, кукуруза, свёкла и др. Все растения оказались фитонцидными.

Поместим споры очень опасного врага консервов бациллус ботулинус в соки овощей и через некоторое время сравним число оставшихся спор с контролем, то есть со спорами, которые возьмём в таком же количестве, но не будем действовать на них фитонцидами. В соке чеснока могут выжить лишь 3 споры из 200! В соке лука — 3 споры из 100. В соке свёклы могут выжить 13 спор из 100, а в соках ревеня, грибов, помидоров красных, редьки, перца болгарского, помидоров зелёных 25 или 30 спор выживут, а остальные 75 или 70 будут убиты.

Фитонцидные свойства соков сельдерея, моркови и картофеля ещё слабее: до половины спор могут оказаться жизнедеятельными после действия на них фитонцидами названных растений, но и этими свойствами не следует пренебрегать, а надо поставить их на службу консервной промышленности.

А не уничтожается ли способность фитонцидов убивать бактерии и грибки при нагревании? Фитонциды разных растений ведут себя в этом отношении по-разному. Тканевые соки некоторых из исследованных растений — баклажана, укропа и др. — именно при нагревании становились бактерицидными. Это очень важно, так как при приготовлении консервов продукты подвергаются большому нагреву.

Под влиянием фитонцидов, ещё до окончательного обезвреживания консервов способами стерилизации, резко уменьшается количество микробов. Это доказано в отношении таких консервов, как перец фаршированный, баклажаны фаршированные, кабачки в томатном соусе, огурцы консервированные и др. Благодаря изучению фитонцидных свойств удалось уже в производственных условиях изменить, удешевить способы обезвреживания продуктов от микробов[21].

Жизнь, практика предъявляют многочисленные требования к антисептикам, могущим найти применение при хранении продуктов, но далеко не всякий фитонцид может быть использован в этом деле. Фитонциды должны быть совершенно безвредными для клеток и тканей нашего организма, они не должны изменять питательные и вкусовые свойства пищевых продуктов. Вот почему примечательные в научном отношении опыты с лавровишней не представляют практического интереса, так как фитонциды этого растения весьма ядовиты.

Гораздо больший интерес для практики имеют опыты с горчицей. Но даже в случае, если растение употребляется в пищу, необходимы ещё немалые исследования химиков, пищевиков, врачей, и в частности специалистов по ядам, прежде чем что-либо спокойно, уверенно рекомендовать пищевой промышленности, повару в столовой, домашней хозяйке.

А нельзя ли растениями стерилизовать растения, нельзя ли использовать фитонциды для хранения плодов и овощей? Прекрасное начало употреблению фитонцидов в практике хранения плодов и овощей положил ряд исследований. Первое из них принадлежит О. Савчук, которая убедилась в возможности длительного хранения некоторых плодов в атмосфере летучих фитонцидов хрена. А.Д. Сухачёв доказал, что в течение многих месяцев удаётся сохранить плоды и ягоды в условиях комнатной температуры, если использовать летучие фитонциды хрена.

В.Ф. Купалов делится результатами своих 8-летних опытов. Он хранил яблоки в обычном погребе, помещая их над клубнями картофеля сорта Лорх. По-разному вели себя разные сорта яблок, и не всякий сорт картофеля был пригоден как источник фитонцидов. Антоновка обыкновенная сохранялась только до февраля, анис серый — до июня, а анис мичуринский и скрыжапель — до нового урожая. Хранение яблок этим способом начиналось вскоре после их сбора.

Н.В. Новотельнов обнаружил фитонцидные свойства плодов шиповника. Это тем более интересно, что плоды шиповника очень богаты полезными для человека витаминами. Оказалось, что способностью убивать многих бактерий обладают именно витаминные вещества растения. Новотельному посчастливилось выделить вещества с фитонцидными свойствами в виде кристаллов. Если эти кристаллы смешивать с аскорбиновой кислотой, получаемой из тех же плодов шиповника, то образуются летучие вещества с мощными бактерицидными и противогрибковыми свойствами.

Рис.67. Опыт Н.В. Новотельнова.

На рис.67 мы видим фотографию опыта Новотельнова. В одно и то же время в оба сосуда положены начинающие заболевать лимоны. В правом сосуде через 2,5 месяца лимоны окончательно погибли от размножившихся плесневых грибков и бактерий, а в левом сосуде лимоны прекрасно сохранились. Чем это объясняется? На дно левого сосуда Новотельное положил в чашечку фитонцидные кристаллы, полученные из плодов шиповника, смешанные с аскорбиновой кислотой.

Н.С. Бруев использовал водные настои из наружных сухих листьев луковиц лука и завяленную чешую (при очистке во время осенней уборки), а также водные настои кашицы здорового лука. При укладке яблок в тару исследователь распылял фитонцидную луковую жидкость или окунал в неё плоды. Через 2—3 недели запах лука полностью исчезал, аромат плодов восстанавливался или даже улучшался. При обработке фитонцидами порча плодов уменьшается в полтора-два раза!

А.И. Гримм в Ленинграде попытался использовать фитонциды при хранении моркови. Он обрабатывал песок (а в некоторых случаях древесные опилки) водными вытяжками из чешуи лука, из редьки, хрена или чеснока. Вытяжки готовились просто: это настой на холодной воде в течение 3 суток. В других опытах к песку прибавляли сухую горчицу. Такими офитонциденными песком или опилками переслаивали морковь. Хранили её на стеллажах, разделённых на ящики-клетки ёмкостью по 100 килограммов. Температура колебалась от 0 до 12 градусов Цельсия, а влажность была 86—95 процентов. Результаты опытов представляют несомненный научный интерес. Здоровых корнеплодов моркови, сохранявшихся в песке, к которому было добавлено 6 литров вытяжки из чешуи луковиц лука, было на 27 процентов больше, чем в контроле.

Очень неплохие результаты были получены и при использовании вытяжек из чёрной редьки и из чеснока. Об опытах с горчицей Гримм пишет так: «Морковь, нечистосортная, с преобладанием сорта Геранда, сохранявшаяся в древесных опилках (55 дней), на 4 килограмма которых было добавлено 10 граммов горчичного порошка (т. е. 100 граммов порошка на 100 килограммов моркови), имела хороший товарный вид и дала выход здоровых корнеплодов на 9,6 процента больше, чем контрольный образец».

А.И. Гримм вместе с К.В. Никитиной воспользовались и фитонцидными препаратами, получившими название аналогов псевдоаллицина. В разведении 1:25 000 и даже 1:800 000 они полностью убивают виновников плесневения плодов — грибы пенициллиум, монилию, ботритис, склеротинию ризопус и др.

Гримм и Никитина пропитывали растворами препаратов папиросную бумагу, затем, высушив на воздухе, заворачивали в неё лимоны, апельсины и мандарины. Хранились плоды в обычных хранилищах при температуре от 0 до 4 градусов Цельсия при относительной влажности воздуха 80—85 процентов. Опыты ставились массовые, в каждой партии было не менее 100 килограммов плодов. Многие опыты показали, что среди мандаринов, хранившихся завёрнутыми в бумагу, пропитанную растворами аналогов псевдоаллицина, заболевших плодов было в 1,5—2 раза меньше по сравнению с мандаринами, ничем не обработанными.

Хранили и яблоки, завёрнутые в «фитонцидную» бумагу. Не со всеми сортами яблок получилось то, что хотелось экспериментаторам. Так, опыты с сортом Ранет симиренко не дали положительного результата, а в опытах с сортами Сарытурги, Гарысинап и Банан было обнаружено небольшое преимущество. Зато яблоки Розмарин, Пармен зимний золотой, Бельфлёр жёлтый и другие гораздо лучше сохранялись в фитонцидной бумаге, чем контрольные. Растворами препаратов аналогов псевдоаллицина обрабатывались и дыни. Опыты также оказались успешными.

Подмечено, что во всех проводимых опытах не изменялся внешний вид плодов и овощей. Хранение плодов и овощей таким способом очень дёшево, препараты применяются в слабых разведениях: их требуется не больше 4—7 граммов на тонну плодов.

Хорошо быть энтузиастом, но не следует быть излишним фанатиком. Так и с фитонцидами. Химия и физика делают всё новые и новые успехи, изменяющие многие стороны народного хозяйства и быта. Появились сообщения о таких искусственных тканях, которые помимо других преимуществ способны убивать бактерии и грибы. Химики начали приготовлять вещества, предохраняющие продукты от порчи. Если на путях синтетической химии будут достигнуты большие успехи, чем на путях использования природных фитонцидных соединений, честь и хвала химии! А может быть, и химик-синтетик будет «подражать» каким-либо природным фитонцидам? Это не зазорно для науки.

Успехи химии и физики породили много ценных предложений. Утверждают, например, что если в вощёную бумагу ввести ничтожную дозу сорбиновой кислоты, то завёртывание в такую бумагу колбасы, сыра, рыбы и мяса значительно удлиняет сроки их хранения. Сорбиновая кислота подавляет рост бактерий и плесневых грибов. Небольшие количества сорбиновой кислоты используют при консервировании компотов и фруктовых соков.

Известно, что воздействие на фрукты, овощи, на различные пищевые продукты гамма-лучей радиоизотопа кобальт-60 удлиняет срок их хранения. Облучённый картофель к тому же не прорастает, клубника не размягчается и т.д. Путём облучения осуществляется и дезинфекция семян, убиение микроорганизмов.

Медицина, ветеринария, пищевая промышленность, сельское хозяйство — эти и другие отрасли человеческой деятельности не могут не заинтересоваться фитонцидами. И везде требуются смелость, дерзание, полёт творческой фантазии и в то же время трезвые раздумья, осторожная, придирчивая оценка фактов,

Дата добавления: 2015-10-29