Культивируемые грибы

Введение

Обеспечение населения в высококачественных продуктах питания является проблемой всех современных государств. В Украине недостаточно как производились, так и производятся отдельные виды продуктов для круглосуточного и бесперебойного снабжения ими населения.

В связи с этим необходимо увеличение товарных ресурсов и, прежде всего, продуктов содержащих белковые вещества. Ведь, в конечном счете, проблема питания человечества заключается в белковом дефиците. В среднем дефицит белка в мире оценивается в 15 млн.т. причем преобладающая часть дефицита падает на развивающиеся страны, а также на страны СНГ.

В связи с этим, особое значение приобретают вопросы увеличения ресурсов белковых продуктов.

Одним из решений этого вопроса является использование грибов как дикорастущих, так и культивируемых. Долгие годы в стране большее внимание обращалось на заготовку дикорастущих грибов, чем на их культивирование Однако сбор дикорастущих грибов характеризуется сезонностью, при этом их урожайность в среднем составляющая 50 кг/га, зависит от типа леса и степени поврежденности плодовых тел личинками насекомых. Однако со временем ситуация несколько изменилась: возросла стоимость энергоносителей, что значительно осложнило освоение ресурсов отдаленных и таежных районов; ухудшились экологические условия в отдельных лесных массивах, что прежде всего негативно отразилось на составе грибов; нерентабельными стали заготовки для предприятий потребительской кооперации. В то же время развитие малого предпринимательства создало реальную основу для выращивания грибов, как в больших городах, так и в сельской местности. Кроме того, в связи с интенсификацией ведения лесного хозяйства и растущего загрязнения окружающей среды, сбор грибов с каждым годом снижается, а между тем, спрос на грибы, как в нашей стране, так и за рубежом постоянно растет. При этом широкое обеспечение населения свежими грибами возможно либо в период массового сбора дикорастущих грибов, либо при наличии производства культивируемы грибов. Главное — правильно определить свои возможности и выбрать вид грибов для культивирования. В настоящее время у нас в стране культивируют вешенки и в более значительном количестве шампиньоны.

Достоинством культивирования, с одной стороны является то, что для выращивания грибов используются отходы бройлерного производства животноводства, свиноводства, коневодства и т. д., т. е. сырье для выращивания грибов является доступным и не дорогостоящим. С другой стороны, культивирование грибов характеризуется высоко урожайностью: с одного квадратного метра шампиньоницы можно снимать до 150 кг в год свежих грибов. [1,10]

1. Развитие производства культивируемых грибов

1.1 Состояние производства качества и переработки культивируемых грибов Развитие производства культивируемых грибов активизировало грибной бизнес во всем мире. Эта деятельность в экономически развитых странах выделилась в отрасль сельского хозяйства — грибоводство.

В настоящее время в мире, по данным FАО, культивируется около 4 млн.т. грибов[2]. Искусственно грибы выращиваются давно, однако значительное увеличение их производства состоялось в последние три десятилетия. Этому способствовало несколько факторов, в частности: появление высокопродуктивных видов грибов, разработка новых интенсивных технологий производства, повышения потребительского спроса, научное изучение потребительских и целебных свойств грибов. Еще одним фактором роста производства культивируемых грибов является проблема загрязнение окружающей среды. Именно по этой причине употребление в еду съедобных дикорастущих грибов становится опасным, тогда как культивируемые виды выращиваются в искусственной среде на экологически чистых субстратах и реализуются целый год (дикорастущие же собирают не больше 4—6 месяцев на год). Следует отметить, что грибы являются высокобелковым продуктом и при соблюдении современных технологий их производства вместимость белка в пересчете на сухое вещество в них составляет 63,5 кг/ га в год[3].

Мировыми лидерами по выращиванию грибов является Китай (27% мирового производства), США (17%), Нидерланды (10,6%), Франция (6,7%), Великобритания (4,8%), Польша (4,4%).

По данным FАО, объем торговли грибами в мире ежегодно увеличивается. Например, за последние 10 лет экспорт грибов вырос в 2 раза. 4] Страны ограничивают избыточный импорт грибной продукции путем установления квот и лицензий на ее ввоз.

Украина также активно участвует в мировой торговле грибами. Благодаря близкому географическому расположению с основными импортерами грибов и хорошим климатическим условиям, Украина имеет возможность в будущем стать одним из основных поставщиков свежих и переработанных грибов в страны Европы. Хотя в настоящее время производство культивируемых видов в стране и находится в стадии становления, украинский экспорт лесных грибов ежегодно увеличивается. Украина поставляет на мировой рынок 1 тыс. т свежих, сушеных и замороженных грибов. Часть свежих грибов наибольшая — 52%. Структура экспорта такова: Италия — 28,3%, Германия — 22, Польша — 17,7, Литва — 17,2, Австрия — 10,8, Беларусь — 1,8, Франция — 1,4, другие страны — 0,8%. [2]

Следует отметить, что рынок лесных грибов имеет свои особенности и на нем также есть борьба за потребителя. Например, ЕС усилил контроль за ввозом такой продукции из стран Восточной Европы за параметром радиоактивности. Комиссия ЕС требует, чтобы снабжения грибов из других стран сопровождались сертификатом, который гарантирует, что уровень цезия в продукции меньше разрешенного максимума в 600 Бк на 1 кг.

Дикорастущих грибов много в лесах Закарпатья, Ивано-Франковской, Черниговской, Волынской, Ровенской, Хмельницкой и Житомирской областей (табл. 1). Товарные ресурсы составляют около 50% биологических запасов украинских лесов. В урожайные годы уровень рентабельности заготовок грибов в наиболее плодоносных районах равнялся 35%, однако заготовки — это лишь 8% товарных ресурсов. Урожайность и возможные ежегодные объемы заготовок дикорастущих грибов установлено практически для всех областей Украины, на территории которых есть леса. Урожаи грибов за последние пять лет колеблются в границах от 36 до 137 кг/га. Необходимо прибавить, что даже очень высокая урожайность не является показателем такого же высокого сбора.

В Украине в основном искусственно выращивают шампиньоны и вешенки. К сожалению, статистических объемов производства грибов в Украине нет. Следует отметить, что наша страна не отстает от общемировой тенденции роста объемов производства культивированных грибов. По данным Всеукраинской ассоциации грибопроизводителей (ВАГ), в Украине выращивается больше 10 тыс. т шампиньонов. Согласно принятой программе «Грибы Украины», их производство ежегодно должно составлять 40 тыс. т. [5]

Таблица 1.1 Размещение товарных ресурсов дикорастущих грибов

Проявляется интерес и к культивированию опенка летнего (Kuehneromycas mutabilis). В Германии его выращивают на древесине бука, в России проводятся опыты по выращиванию грибов на стружках и опилках лиственных пород деревьев (береза, тополь). При этом с 1 м древесины можно получить 40−47 кг опят с продолжительностью плодоношения 5−6 лет [Теплякова, Утюнина, Яковлева, 1991]. Хорошие результаты в культивировании этого вида грибов получены также в Республике Беларусь. Промышленное производство опенка летнего развито в Японии (15 тыс. т в год).

Целый ряд съедобных грибов выращивают в странах Восточной Азии. Здесь наиболее распространенной культурой стал дереворазрушающий гриб «шиитаке» (Lentinus edodes). Его искусственное выращивание в Японии, Южной Корее, Китае и на Тайване достигает 130 тыс. т в год. Япония успешно экспортирует шиитаке в сушеном виде во Францию, США, Англию, Германию.

В Японии, Корее и на Тайване широко культивируют зимний опенок (зимний гриб, или фламмулина бархатистая, Flammulina velutipes), а в Китае, Индонезии, Бирме и Таиланде — травяной шампиньон (вольвариелла съедобная, Volvariella volvacea). Опыты по выращиванию зимнего опенка проведены также в Голландии, Германии, а вольвариеллы — в Венгрии, Голландии и других странах Европы. 10]

Рост объемов производства культивируемых грибов, как акционерными обществами, так и предприятиями малого бизнеса предопределенно не только недостатком экологически чистых продуктов, но и тем, что спрос на свежие шампиньоны значительный, производство грибов достаточно простое с точки зрения технологии, высокорентабельное и не нуждается в больших капиталовложениях. Кроме того, товарные запасы дикорастущих грибов ограничены, а их размещение неравномерно, реально их освоение в Украине составляет 10— 15%. Причем в результате Чернобыльской катастрофы использование дикорастущих грибов, опасно для человека, поскольку они способны накапливать в десятки раз больше тяжелых металлов, в том числе и радиоактивных, чем их есть в окружающей среде.

Одним из направлений культивирования грибов есть использование складских помещений, которые временно пустуют. Речь идет о хранилищах овощей и фруктов, которые в результате объективных причин не используются. Применение этих хранилищ для выращивания грибов может существенно расширить ассортимент свежих продуктов, богатых на витамины.

Урожайность грибов — 16 и больше кг/м и из 1 т субстрата для выращивания (солома, земля, отходы бройлерного производства или молочно-товарных ферм) получают до 144 кг грибов, а уровень рентабельности находится в пределах 34,4—84,2%. За год получают в среднем 5 урожаев, то есть один цикл длится 70 дней. 6].

Таким образом, наиболее реальным является в настоящее время расширение производства шампиньонов и вешенки, технологии культивирования которых в нашей стране уже освоены, а грибы все чаще появляются на прилавках магазинов, и за их качеством необходимо следить. 10]

Супермаркеты включают в свой ассортимент свежие и консервированные грибы в соотношении 1:2.3 всех видов наибольший спрос имеют шампиньоны, их частица охватывает 72% общего объема продажи грибного консервирования (рис. 1.1.).

Рис. 1.1. Структура ассортимента консервированных грибов по видам За последние годы в Украине сформировался ряд больших предприятий-производителей культивируемых грибов. Наибольшим производителем шампиньонов является агрокомбинат «Пуща-Водица (г. Киев), его часть охватывает около 20% общего объема. Около 40% шампиньонов выращивают ООО «Укршампиньон» (г. Канев), ЗАО «Грикар-АПС» (г. Харьков), ООО «Валентина» (г. Васильков), агрофирма «Овощевод» (г. Мелитополь), ЗАО «Комгри» (г. Бровары), агрофирма шахты им. Засядько (г. Донецк), тепличное хозяйство завода им. Ильича (г. Мариуполь). Из больших предприятий на консервирование этих грибов ориентировано ООО «Укршампиньон» .

В ближайшие годы рынок консервированных грибов, по прогнозам аналитиков, будет развиваться более динамично за счет роста внутреннего производства и постепенного отказа от импортных товаров. Это, безусловно, будет стимулировать формирование и развитие отдельных торговых марок, продвижения грибного консервирования как товарной категории.

С целью благоустройства мировой торговли свежими шампиньонами, комитетом по продовольствию ООН был разработан стандарт, который предусматривал их деление на такие группы: со срезанной и не срезанной ножкой, с закрытой или открытой шапинкой, и по размеру, который определяет товарные сорта. По стандарту Нидерландов шампиньоны разделяют на классы и товарные сорта, при этом регламентируется цвет плодовых тел, наличие болезней и морфологическое состояние. До 1990 г. качество шампиньонов регламентировал РСТ РСФСР 608−79 «Грибы шампиньоны свежие культивируемые», который в известной мере учитывал требования международных стандартов. C 2002 г. в Украине действует ДСТУ 180 7561−2001, по которому свежие шампиньоны можно хранить до 4 суток при низкой положительной температуре, при этом в стандарте нет информации относительно показателей качества во время хранения (например, спелости, цвету спороносных пластинок и шкурки, свежести), за которыми грибы следует переводить к нестандартным. Вместе с тем известно, что во время хранения шампиньоны накапливают нитраты и летучие канцерогенные вещества. 8] Последнее имеет большое значение при экспорте шампиньонов, особенно в условиях вступления Украины в СОТ.

Относительно стойкий спрос и популярность грибов у населения предопределены наличием у них комплекса витаминов, белков, минеральных веществ и тому подобное и специфическим грибным запахом.

1.2 Принципы классификации грибов Существуют различные классификации грибов, отличающиеся принципами, положенными в их основу (рис. 2).

В зависимости от условий произрастания различают грибы дикорастущие и культивируемые (шампиньоны, вешенка, зимний гриб и др.).

По медико-биологическим свойствам (содержанию токсических веществ) грибы делят на съедобные (белые грибы, грузди, опята и др.), условно съедобные (валуи, гладыши, серушки и др.), несъедобные (желчный гриб, перечный гриб и др.) и ядовитые (бледная поганка, свинушка тонкая и др.).

По времени образования плодовых тел и сбора различают грибы: весенние (сморчки, строчки); летне-осенние (белые, подберезовики, маслята, подосиновики, грузди, лисички, сыроежки и др.); осенние (опята, зеленушки, польский гриб и др.).

По строению плодовых тел и расположению на них гименофора грибы можно разделить на две группы: базидиальные — трубчатые (белые, маслята и др.), пластинчатые (грузди, опята, мухоморы и др.); сумчатые — с гладким, морщинистым, ячеистым, бороздчатым гименофором (строчки, сморчки и др.).

По изменению цвета при сушке различают белые (белый гриб) и черные (все остальные виды, разрешенные для сушки).

Приведенные классификации делят грибы на группы по одному или нескольким удобным для человека, но произвольно взятым признакам. При этом внутри групп сходство между отдельными видами по целому ряду других признаков может быть минимальным. Например, в группу условно съедобных грибов входят трубчатые и пластинчатые грибы, образующие плодовые тела, как весной, так и осенью.

Более четкая классификация грибов существует в микологии. В ее основу положены особенности строения и развития грибов. По этой классификации грибы делят на отделы, классы, порядки, семейства, рода и виды.

Съедобные грибы в данном случае — это представители отдела настоящие грибы и двух его классов: аскомицетов и базидиомицетов (см. рис. 1.2.).

Рис. 1.2. Принципы классификации грибов

Для съедобных грибов, относящихся к классу аскомицетов, характерны разные формы шляпок (коническая, яйцевидно-округлая, неопределенная); поверхность шляпки может быть ячеистой, морщинистой, извилисто-складчатой. Ножка центральная, цилиндрическая, полая, ямчатоили продольно-бороздчатая. Споры образуются в сумках на поверхности или внутри плодового тела. Большинство из этих грибов относится к порядку пецициальных, семействам гельвелловых и морхелловых грибов (сморчок конический, сморчок обыкновенный, строчок обыкновенный).

По строению плодовых тел и гименофора, а также другим признакам гименомицеты делятся на порядки: афиллофоральные, полипоральные, болетальные, агарикальные, руссулальные (сыроежковые) и группа порядков гастеромицетальные, среди которых наиболее известны грибы порядка дождевиковых.

Наиболее многочисленны представители порядков болетальных, агарикальных, руссулальных. Строение плодовых тел этих грибов было рассмотрено выше, а представители насчитывают десятки и сотни видов. В этом можно убедиться даже по названию семейств: болетовые (белые, маслята, моховики и др.), свинушковые (свинушки тонкая и толстая и др.), мокруховые, рядовковые (опенок луговой, зимний гриб, рядовки, говорушки и др.), сыроежковые (валуи, подгруздки белый и черный, грузди, волнушки, сыроежки, рыжики и др.), паутинниковые (колпак кольчатый, волоконницы, гебелемы, паутинники), плевротовые (вешенка обыкновенная), строфариевые (опенок летний, чешуйчатка).

Гастеромицетальные грибы имеют шарообразные, грушевидные, похожие на клубни плодовые тела, внутри которых находится гименофор. Ткань грибов сухомясистая. При созревании спор плодовые тела раскрываются или разрываются, и споры рассеиваются в окружающей среде. Из съедобных грибов этого порядка известны дождевики.

В практике заготовок грибы принято делить на категории. Перечень грибов, относящихся к той или иной категории, определен Санитарными правилами по заготовке, переработке и продаже грибов, переиздававшимися и утверждавшимися несколько раз. Такое деление, согласно публикациям, основано на потребительских свойствах грибов, и прежде всего — их пищевой ценности и физических параметрах (размер, консистенция, вкус, запах плодовых тел). Однако в самих Правилах деление грибов на категории не обосновывается, хотя в последнем их издании (СП 2.3.4.009−93) категории многих грибов изменены в соответствии с новыми данными об их пищевой ценности.

В Перечне указано 58 видов грибов, разрешенных для заготовки. К первой категории отнесено всего 3 вида: белый гриб, груздь настоящий и рыжик настоящий. Вторая категория — это маслята (зернистый и поздний), подберезовик обыкновенный, подосиновики (желтои красно-бурый), шампиньоны (обыкновенный и полевой), подгруздок белый и грузди (осиновый и желтый), польский гриб.

К третьей категории, согласно Правилам, относят 26 видов грибов, в том числе моховики, лисички, опята, валуи, волнушки, сыроежки, груздь черный, сморчки.

Четвертая категория охватывает грибы, имеющие явно выраженный горький вкус и более грубую консистенцию мякоти: груздь перечный, горькушка, подгруздок черный, рядовка, серушка и некоторые другие.

Если подходить к этому делению критически, то видно, что, с одной стороны, большое количество ценных в пищевом отношении и безопасных для здоровья человека грибов вообще не вошло в перечень. Ведь по сведениям, имеющимся в литературе, съедобны более 200 видов грибов. Таким образом, ¾ съедобных грибов вследствие незнания считаются «поганками» или — в лучшем случае — отнесены в категорию малоизвестных съедобных грибов. В этот перечень попадают рядовка обутая, называемая в Японии «матсутаке» и признанная там одним из самых деликатесных грибов; колпак кольчатый, отнесенный в Европе и скандинавских странах к высшей категории грибов; навозник белый и некоторые другие.

Кроме того, ценность целого ряда грибов в Правилах явно занижена. Например, сморчки по своим питательным свойствам выше, чем это представлено в данной классификации. Во многих странах они приравниваются к белым грибам и шампиньонам, которые считают деликатесными. Нецелесообразно оценивать одинаково и все виды сыроежек. В Финляндии, например, их делят на три группы, что описано М. Корхоненом [1981]: деликатесные (сыроежка пищевая, синевато-зеленая, желтая, буреющая), хорошие (сыроежка болотная, сереющая, пурпурно-красная) и несъедобные (сыроежка едкая, родственная). Возможно, такое деление для нашей страны не вполне приемлемо, так как сортировка сыроежек при заготовке на отдельные виды весьма проблематична, но и приравнивать их по потребительским свойствам к сморчкам и опятам осенним также нежелательно.

Помимо приведенных классификаций, грибы систематизируют и по другим принципам. Так, по экологическим признакам (условиям роста и питания) грибы делят на ксилотрофы (дереворазрушающие грибы), микоризообразователи и сапротрофы.

Ксилотрофы выполняют в лесу двоякую роль. Они разрушают (минерализуют) мертвую древесину (пни, ветви) и лесной опад, тем самым ускоряя круговорот минеральных соединений в почве. С другой стороны, они могут поражать стволы, ветви и корни живых деревьев, снижая на 10−30% потенциальную продуктивность леса, и портят лесопродукцию при ее хранении. Из съедобных грибов к этой группе относятся опенок осенний, зимний гриб, вешенка обыкновенная и некоторые другие.

Микоризообразователи — грибы, развивающиеся на корнях деревьев с пользой для обоих организмов. Образуя так называемую микоризу (грибокорень), грибы всасывают органические вещества, вырабатываемые корнями дерева, и взамен частично берут на себя функцию его сосущих корневых волосков. При этом дерево за счет большой поверхности гиф лучше обеспечивается влагой и минеральными веществами почвы. Это классический пример проявления симбиоза — взаимополезного сожительства. При этом отдельные виды грибов тяготеют к определенным древесным породам: подберезовик — к березе, подосиновик — к осине и березе, а маслята, лисички, зеленушка, белые грибы и некоторые другие — к сосне. Белые грибы могут расти и с деревьями других пород; отсюда — многообразие форм белого гриба, описанных Б. П. Васильковым [1966]: еловая, дубовая, березовая, сосновая (боровая). К микоризообразователям относится большинство видов съедобных грибов.

Сапротрофы — грибы, разлагающие отмершие растительные остатки. Наряду с микоризообразователями и другими почвенными грибами они участвуют в круговороте веществ, способствуют повышению плодородия почвы и развитию растений. Подобными свойствами обладают шампиньоны, говорушки, рогатики и многие другие.

Вместе с тем в естественной среде обитания грибы находятся в определенном контакте и с позвоночными животными. Белки, олени, ежи, черепахи питаются грибами, способствуя таким образом распространению их в пространстве. В еще большую зависимость от животных попадают грибы семейства навозниковых, так как именно животные обеспечивают им субстрат для развития. Эту группу грибов называют капротрофами (от греческого «капрос» — навоз), и представителями ее являются навозники белый и серый.

Приведенные классификации еще раз подчеркивают своеобразие грибов как живых организмов, а отсюда — и их особенности как продуктов питания, сырья для различных видов переработки.

1.3 Пищевая ценность и химический состав грибов Грибы — традиционный деликатес русской и украинской кухни, они издавна ценились за вкусовые и ароматические достоинства, и в меньшей степени обращалось внимание на их пищевую ценность.

До начала 70-х гг. знания о химическом составе и пищевой ценности грибов были весьма отрывочны. В настоящее время потребительский рынок стал нуждаться в более полной и всесторонней характеристике товара, а это способствовало концентрации внимания на составе продуктов. Фактически химический состав — это портрет товара.

Так, по составу любого продукта, в т. ч. и грибов, можно судить о следующих их свойствах: энергетическая ценность, физиологическая ценность, органолептическая ценность, безопасность. Комплекс всех перечисленных свойств представляет пищевую ценность грибов как продукта питания.

Пищевая ценность — это совокупность свойств пищевого продукта, при наличии которых удовлетворяются физиологические потребности человека в необходимых веществах и энергии.

Знание химического состава грибов, динамики его изменения под действием различных факторов является основой для создания современных технологий переработки, направленного формирования качества готовой продукции и ее последующего хранения.

Анализируя общий химический состав (табл. 2) прежде всего, следует отметить, что грибы — продукт с повышенной влажностью: у большинства грибов влажность составляет 90% и более от массы плодового тела. Это один из основных показателей, который позволяет относить грибы к группе скоропортящихся и низкокалорийных пищевых продуктов.

В зависимости от вида грибов содержание воды колеблется от 87,2 до 96,1%. Диапазон этих цифр может расширяться наряду с увеличением количества видов рассматриваемых грибов. Повышенной влажностью отличаются моховики, маслята и особенно строчки. Несколько меньше влаги в пластинчатых грибах — лисичках, рыжиках, подгруздке белом.

Сухие вещества грибов, несмотря на то, что их количество редко превышает 10%, уникальны по своему составу: отличаются значительным содержанием белковых веществ, своеобразием углеводного комплекса, биологически активных и ароматических веществ. [10]

Пищевая ценность грибов определяется в основном содержанием в них белков, жиров, углеводов, витаминов и других веществ.

Азотистые вещества — это белок, амины, аммиак, мочевина, нитраты, свободные аминокислоты и другие. Из азотистых соединений наиболее важными являются белок в свободные аминокислоты. Максимальное количество белка содержится в культивируемых шампиньонах до 6,4%, затем в белых грибах (боровиках) до 5%. Это с учетом того, что в грибах содержится 84−94% воды (табл.2). Если же перевести количество белка на сухое вещество, то его содержание в них достигает 50% и выше. Для сравнения в картофеле белка содержится — 1,1%; в хлебе пшеничном — 8%; в яйце — 12%, в говядине — 16% (табл. 3). Белок — это последовательное соединение пептидной связью различных аминокислот, в его состав входят 20 аминокислот, всего же аминокислот свыше 40. Белки бывают полноценные и неполноценные. В состав полноценных белков входят все аминокислоты в т. ч. и незаменимые (лейцин, изолейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин, гистидин) — всего 9, последняя аминокислота необходима детям. Ее отсутствие или недостаточное количество замедляют рост детей.

Незаменимыми их называют потому, что они не могут образовываться в организме человека из других веществ и поэтому должны поступать из вне. Поступление же аминокислот необходимо человеку для построения белка, который постоянно разрушается — восстанавливается в организме.

Химический состав зависит от сезона сбора, географической зоны произрастания, экологических условий, размера и возраста грибов. Сказанное относится практически ко всем компонентам химического состава, поэтому представленные ниже данные следует рассматривать как усредненные величины, характеризующие конкретные виды грибов. 10,11,12]

Таблица 1.2. Химический состав грибов

Таблица 1.3 Показатели пищевой ценности грибов в сравнении с другими продуктами [11, 12]

Азотистые вещества. В пищевых продуктах азот играет весьма важную роль. Качественным и количественным составом содержащих его веществ определяется биологическая полноценность продуктов питания.

В грибах, в отличие от свежих плодов и овощей, азотистые вещества являются основой сухой массы. В их состав входят белковые вещества, свободные аминокислоты, аммонийный азот в виде свободного аммиака и аммониево-магниевой соли фосфорной кислоты, фунгин (мицетин), органические основания (триметиламин — в мухоморе красном, холин — сыроежке едкой рвотной и сатанинском грибе, фенилэтиламин и путресцин — в маслятах), пуриновые основания (гуанин, аденин, ксантин, гипоксантин), мочевина, а также хитин, составляющий основу грибной клетчатки.

Аммонийный азот, свободные аминокислоты, органические и пуриновые основания, мочевина, фунгин являются промежуточными продуктами белкового обмена. На их долю приходится до 30% от всего количества азотистых веществ. Остальные 70% — это белковые вещества, вот почему грибы называют лесным или растительным «мясом».

Принято считать, что белки грибов трудно усваиваются организмом человека. В какой-то мере это подтверждается и исследованиями [Цапалова, 1971], показавшими, что не все белковые вещества грибов удается извлечь общепринятыми растворителями (табл. 1.4):

Таблица 1.4. Белковый состав грибов, % от абс. сухой массы

Примечание. В скобках — процент от общего количества белка.

В зависимости от вида грибов извлекаемость составила 44−60%. Это означает, что значительная часть белков в грибах представлена труднорастворимыми структурными соединениями.

Из данных таблицы 4 видно, что в грибах 39−57% от общего количества белка составляют альбумины и глобулины — достаточно сбалансированные по аминокислотному составу и легко усваиваемые соединения. Таких белков больше всего в белых грибах. В маслятах, моховиках, подберезовиках содержание альбуминов и глобулинов примерно одинаково, в лисичках их определяется в 3 раза меньше, чем в белых, и почти в 2 раза меньше, чем в остальных видах. Проламинов в составе грибов немного, и только в маслятах на их долю приходится 6,7% от общего содержания белка. Количество глютелинов преобладает над проламинами: их доля колеблется, в зависимости от вида грибов, от 0,9% у белых до 5,8% у лисичек.

Однако чтобы судить о биологической полноценности белков, одного фракционного состава мало, необходима их характеристика по количеству и соотношению отдельных аминокислот. Данные представлены в таблице 1.5.

Таблица 1.5. Аминокислотный состав белков грибов, г на 100 г белка

В целом резких отличий в аминокислотном составе белков нет, но в то же время, белки отдельных видов грибов характеризуются преобладанием той или иной аминокислоты. Так, белки белых грибов выделяются значительным содержанием фенилаланина, метионина, глутаминовой кислоты, подберезовиков — аргинином и гистидином, подосиновиков — аспарагиновой кислотой, опят — валином, и т. д. (см. табл. 5).

Общим для белков грибов является присутствие в значительных количествах лизина — незаменимой аминокислоты, отсутствующей во многих пищевых продуктах; а также треонина, валина, фенилаланина. Из заменимых аминокислот преобладают аспарагиновая и глутаминовая. При этом независимо от вида грибов доля незаменимых аминокислот у них значительна — 39−45%.

В целом представленные данные подтверждают, что идеального соотношения аминокислот в грибных белках нет, но они по полноценности не уступают белкам зерновых продуктов и вполне могут улучшать сбалансированность рациона, являясь важным дополнительным источником лизина, треонина, валина, лейцина, а при потреблении белых грибов — метионина.

В общей сумме аминокислот доля незаменимых выше у пластинчатых грибов (от 25,6% у подгруздка белого до 39,7% у груздя настоящего), за исключением лисичек. Сумчатые грибы отличаются невысоким содержанием незаменимых аминокислот. Так, в строчках они составляют всего 7,9% от общего содержания аминокислот. Строчки выделяются среди других видов повышенным содержанием глутаминовой кислоты — 261,3 мг%, что составляет 65,4% от общей суммы аминокислот. Возможно, строчки обладают повышенной способностью к связыванию аммиака, который накапливается в виде глутаминовой кислоты.

Углеводы. Их состав в грибах своеобразен. Количество углеводов в плодовых телах грибов уступает содержанию азотистых веществ, что принципиально отличает грибы от растений, где наблюдается обратное соотношение. Для грибов характерно наличие специфических Сахаров, например, трегалозы (микозы), которую называют «грибным сахаром», лактозы — сахара, присутствующего только в продуктах животного происхождения (молоко, мясо и др.). В грибах обнаружен также целый ряд сахароспиртов: маннит, арабит, ксилит, эритрит, сорбит, инозит и др. Отличительной особенностью грибов является присутствие гликогена, который не содержится в растительных организмах. Из других полисахаридов следует отметить микоинулин и микодекстрин.

Среди Сахаров в плодовых телах большинства грибов преобладает трегалоза. Богаты ею, по сравнению с другими видами, лисички (14,7% от сухой массы), подберезовики (9,9%), а из пластинчатых грибов — грузди настоящие (8,6%) и вешенки (6,5%); мало трегалозы в сумчатых, в большинстве пластинчатых грибов, в моховиках и маслятах. Из дисахаридов в трубчатых грибах в небольших количествах (0,4−1,5%) присутствует лактоза. Содержание редуцирующих Сахаров не превышает 3,5%; во многих грибах (зеленушки, белянки, строчки, вешенки) они присутствуют в следовых количествах. Установлено, что помимо глюкозы в состав моносахаридов отдельных грибов входят манноза и фруктоза.

Повышенным содержанием сахароспиртов отличаются пластинчатые грибы: в подгруздке белом — 18,3%, в груздях настоящих — 12,5%, а в остальных видах их количество не превышает 10%. Основным сахароспиртом грибов является маннит. Арабит обнаружен только в подберезовиках, моховиках и маслятах. Согласно исследованиям Б. П. Колтунова [1990], в опятах содержится эритрит и ксилит.

Как правило, бедные сахарами грибы содержат больше сахароспиртов, и наоборот. Исключение составляют сумчатые грибы, которые содержат ничтожные количества Сахаров и сахароспиртов, однако в десятки раз превосходят остальные виды грибов по количеству гликогена.

Необходимо отметить, что именно сахара и маннит оказывают наибольшее влияние на продукты переработки пластинчатых грибов, формируя качество соленых груздей, белых и черных подгруздков и некоторых других видов.

Содержание клетчатки в грибах колеблется от 6,3% у опят до 13% у белянок. В отличие от высших растений, где основу клетчатки составляет целлюлоза, а межмолекулярные пространства заполняют гемицеллюлозы, протопектин и лигнин, в грибах клетчатка пропитана хитином и хитиноподобными веществами.

Хитин — это единственный известный в природе полисахарид, содержащий азот, и входит он, кроме грибов, в состав крыльев насекомых, панцирей жуков и ракообразных. Долгое время считалось, что содержание в грибной клетчатке хитина отрицательно сказывается на усваиваяемости грибов. Однако вопреки всем существующим взглядам хитин оказался съедобным [Феофилова, 1992]. Синтезированные на его основе вещества способствуют росту бифидобактерий — незаменимой микрофлоры многих молочных продуктов. Поэтому клетчатка грибов, аналогично другим растениям, выполняет роль пищевых волокон, оказывающих на организм человека положительное физиологическое действие.

Значительную часть сухой массы грибов занимают слизи. Их больше в трубчатых грибах (до 20%), в 3 раза меньше в пластинчатых и почти нет в сумчатых [Жук, 1982]. В состав слизей входят как азотистые вещества, так и углеводы. Содержание Сахаров в слизистых веществах определенных видов грибов колеблется от 6 до 12%, и при гидролизе они распадаются на глюкозу и следы арабинозы; в азотистых веществах присутствуют все аминокислоты грибных белков.

В целом углеводный состав грибов, как и высших растений, под влиянием различных факторов может варьировать в значительных пределах, но в то же время качественный состав углеводов подтверждает особое место грибов среди растений — они занимают как бы промежуточное положение между растительным и животным миром.

Липиды. Кроме азотистых веществ и углеводов, в грибах присутствуют липиды в количестве 0,2−1,6% от массы (см. табл. 5). Максимальное содержание липидов установлено в подосиновиках и подберезовиках, из пластинчатых грибов — в шампиньонах; минимальное содержание — в вешенках, а из сумчатых — в строчках.

Липиды наряду с углеводами являются основными энергетическими компонентами грибов. Поэтому, несмотря на незначительное количественное содержание, фракционный и жирокислотный состав липидов грибов достаточно хорошо изучен.

Основной фракцией являются липиды, связанные с другими компонентами грибов [Жук, Цапалова, Степанова, 1981]. Доля свободных липидов преобладает в подосиновиках (52%) и подберезовиках (55%). Этим грибы значительно отличаются от других растительных объектов. Например, в зерновых на долю свободных липидов приходится 85−90%.

Для грибов характерны не только большое содержание связанных липидов, но и определенный фракционный состав свободных липидов (табл.6). Прежде всего, их отличает высокое содержание фосфолипидов, стеролов, восков. В подберезовиках, маслятах и лисичках фосфолипиды превышают содержание триглицеридов, которые обычно преобладают в липидах растительных организмов.

В липидах подосиновиков и маслят много восков и подобных им эфиров, в лисичках и подберезовиках данной фракции в 3 раза больше, чем триглицеридов. Пищевая ценность при этом снижается, так как воски не усваиваются организмом человека.

Третьей, довольно значительной, фракцией являются стеролы (в том числе эргостерол). Количество стеролов колеблется от 11,2 до 26,1%, с максимальным содержанием в белых грибах (22,1%) и строчках (26,1%). Стеролы, безусловно, повышают пищевую ценность грибов, так как используются организмом человека для синтеза гормонов, желчных кислот, других биологически активных веществ.

Таблица 1.6. Состав свободных липидов грибов, % от общего содержания

* СЖК— свободные жирные кислоты.

Жирнокислотный состав, как и высокое содержание фосфолипидов, является одним из достоинств грибов, повышающих их пищевую ценность. Жир и жироподобные вещества играют также определенную роль в формировании аромата и вкуса, особенно при сушке грибов.

Органические кислоты. Грибы нельзя считать источником органических кислот, в отличие, например, от свежих плодов и овощей. Вместе с тем они присутствуют в грибах, играя определенную роль в обмене веществ.

Основными кислотами, встречающимися у трубчатых и пластинчатых грибов, являются винная и фумаровая; в белых грибах обнаружена яблочная, в лисичках — яблочная и янтарная. Наибольшее количество органических кислот отмечено в маслятах. В оболочках клеток многих съедобных грибов содержится щавелевая кислота в виде щавелевокислой извести.

Витамины. Кроме веществ, обеспечивающих организм энергией и пластическим материалом для построения различных тканей, достоинство пищевого продукта составляют физиологически активные вещества, и прежде всего — витамины.

Витаминный состав грибов разнообразен (табл. 1.7). В них достаточно много витаминов группы В и витамина РР, а в некоторых видах (лисички, белые) — витамина С.

Таблица 1.7 Содержание витаминов в свежих грибах, мг на 100 г съедобной части продукта

Минеральные вещества. Общее количество минеральных веществ, играющих наряду с витаминами важную роль в обменных процессах, выражается содержанием золы — от 0,4% у шампиньонов до 1,2% у лисичек (см. табл. 2). Состав микроэлементов золы у отдельных видов грибов различен, что обусловлено как видовой особенностью, составом почв и окружающей средой, так и способностью грибов аккумулировать тот или иной элемент.

Наиболее важное физиологическое значение из макроэлементов имеют калий, натрий, магний, кальций; из микроэлементов — железо, марганец, цинк, медь, кобальт и молибден. (см. табл. 1.8)

Таблица 1.8. Содержание макроэлементов в грибах, мг на 100 г сухой массы

В целом минеральную ценность грибов можно охарактеризовать как достаточную. Большинство видов можно считать поставщиками калия, магния, фосфора, а из микроэлементов — железа, марганца и цинка. Следует отметить также индивидуальную способность грибов накапливать тот или иной элемент: лисички накапливают калий и железо; белые грибы — кальций и кобальт; подберезовики — фосфор, цинк, йод. Шампиньоны обыкновенные способны к накоплению кобальта, молибдена, цинка, меди, никеля; грузди настоящие аккумулируют медь.

Культивируемые грибы в целом содержат меньше макрои микроэлементов, но среди них по количеству калия, фосфора и цинка выделяется вешенка обыкновенная, а по количеству железа — кольцевик.

Таким образом, и качественный, и количественный состав витаминов и минеральных веществ в грибах показывают, что физиологическая роль грибов значительна.

1.4 Способы переработки В нашей республике намечены существенные социально-политические преобразования общества, направленные на увеличение продолжительности жизни людей, а, следовательно, и на охрану здоровья человека. В первую очередь, это возможно при увеличении объема потребления сырья растительного происхождения, В процессе жизнедеятельности в растениях протекают сложнейшие биохимические процессы. При сборе растения и его увядании жизненные процессы постепенно замедляются, но активность ферментов, под влиянием которых идут многочисленные биохимические процессы, продолжается и иногда даже усиливается, т. к. повышенная температура при самосогревании ускоряет их действие, а клетки в увядшем растении теряют свойство полупроницаемости. Чтобы предотвратить разрушающую деятельность ферментов или уменьшить ее до минимума следует консервировать, в том числе и методом сушки.

Таким образом, основной задачей сушки является быстрейшее прекращение в растениях внутренних биохимических процессов, при которых под влиянием ферментов происходит разложение ценных биологически-активных веществ. При уменьшении влаги в растениях от начальной 60−80% до конечной 15−20% активность ферментов резко снижается. При достижении влажности 10−14% деятельность ферментов практически полностью прекращается. Кроме того, благодаря значительному уменьшению в растительной массе влаги, задерживается и прекращается развитие различных плесневых грибов и бактерий, вызывающих порчу сырья.

Выбор способа сушки зависит от морфолого-анатомического строения сырья, его химического состава, стабильности биологически-активных веществ.

Выбор того или иного способа сушки зависит от конкретных условий. Таковыми являются:

1. Географическое расположение пункта сбора и сушки;

2. Среднемесячная температура в летний период времени;

3. Среднесуточная продолжительность солнечных часов;

4. Наличие и простота подвода энергоресурсов;

5. Наличие сырьевых площадок;

6. Объем перерабатываемого сырья;

7. Требования к качеству сушеного продукта. [13]

Естественная сушка Наибольшее распространение в настоящее время получила естественная сушка сырья. Это касается, как правило, индивидуальных, фермерских и кооперативных хозяйств, расположенных в районах с жарким климатом. В первую очередь это страны СНГ: Украина, Молдова, Россия (южные районы), республики Средней Азии.

Воздушно-солнечная сушка Воздушно-солнечная сушка представляет собой обезвоживание плодов за счет взаимодействия с потоками воздуха из атмосферы. Такую сушку проводят на сетчатых металлических или деревянных поддонах (лозницах) в помещении или на открытом воздухе, а также просто на открытых площадках, соответствующих требуемым санитарным нормам. Как правило, открытые площадки бетонируют или покрывают асфальтом.

Площадки, как отмечается в, в основном оборудуются вблизи полей и садов сбора, чтобы максимально сократить время доставки сырья на сушку, и в стороне от проезжих дорог, чтобы пыль не загрязняла сырье. Здесь же, на площадке, отводится место с навесом для хранения, сортировки и подготовки сырья к сушке.

Сортируют сырье на сортировочных столах или транспортерах. Для обеспечения нормальных условий работы скорость движения ленты транспортера не должна превышать 0,12 м/с. Сырье, как правило, на ленте располагают в один слой.

При воздушно-солнечной сушке сырье подвергается воздействию солнечных лучей. Это приводит к большим потерям витамина С. Поэтому полную сушку, как правило, проводят в тени. Такой процесс продолжителен, что приводит за счет длительного контакта с окружающей средой к потерям аскорбиновой кислоты и других ценных веществ. Кроме того, этот способ трудоемок, требует больших производственных площадей, очень сильно зависит от метеоусловий района сбора и сушки его, а также менее гигиеничен.

Теплообмен при воздушно-солнечной сушке может осуществляться как за счет естественной, так и за счет вынужденной конвекции. Условия возникновения вынужденной конвекции зависят от конструкции самого сушильного рабочего помещения, которая позволила бы получить явление дутья (сквозняка).

Расчет таких помещений и площадок проводится в зависимости от вида движущей силы процесса газодинамики, возникающей за счет наличия теплового или ветрового напоров, которая во многом зависит от схемы организации естественной вентиляции[14].

Сушка солнечными лучами (гелиосушка) Одним из направлений сушки сырья в условиях индивидуальных и фермерских хозяйств является использование лучистой энергии солнца. В некоторой степени недостатки, присущие воздушно-солнечной сушке, устраняются при сушке сырья в гелиосушилках. Такой сушке подвергается только тот вид сырья, который допускает воздействие солнечных лучей. Продолжительность сушки плодов в гелиосушилках сокращается в 3−5 раз по сравнению с воздушно-солнечной сушкой на открытых площадках. Высушиваемое в гелиосушилках сырье не портится ни влагой, ни росой, ни насекомыми, не загрязняется пылью. Питательные вещества в готовом продукте сохраняются значительно лучше [15, 16].

Кроме того, сушка в гелиосушилках обладает рядом экономических преимуществ [15], т.к. используется дешевый источник энергии.

В камерных гелиосушилках сырье помещают в сушильную камеру, куда подают наружный воздух, предварительно нагретый в системе гелио воздухонагревателей до 60−70°С. Сырье не подвергают воздействию прямых солнечных лучей, оно сушится конвективным способом в плотном слое.

Камерные сушилки эксплуатируются в теплый период года, поэтому в качестве прозрачного материала для стационарных воздухонагревателей можно использовать однослойное остекление или прозрачную полимерную пленку.

Производительность установок данного типа в зависимости от продукта составляет 0,6−1,2 кг готовой продукции в сутки с 1 м лучевоспринимающей поверхности, т. е. примерно в два раза выше, чем при сушке на открытых площадках.

В солнечных радиационных сушильных установках (СРСУ) радиационный теплообмен превалирует над конвективным, т. е. гелиоустановка и сушильная камера сочетаются в одном агрегате, и сушильный продукт подвергается непосредственному воздействию солнечных лучей.

Как отмечается в [18], существуют СРСУ, работающие с естественной и вынужденной тягой воздуха, а также комбинированные.

Простейшей СРСУ с естественной или вынужденной вентиляцией может служить так называемый «горячий ящик», представляющий собой деревянную раму, днище которой выполнено из досок. Рама сверху закрывается однослойным стеклом. Ящик снизу и сверху имеет отверстия, необходимые для организации тяги воздуха, а также двери для загрузки-выгрузки подносов.

Процесс сушки в таких СРСУ протекает неравномерно по всей массе плодов и с большой продолжительностью, т. к. в течение суток непрерывно меняется направление потока солнечного тепла.

С целью более эффективного использования солнечной энергии в предлагается подносы с продуктом внутри СРСУ располагать параллельно лучевоспринимающей поверхности.

В СРСУ высушиваемый продукт находится непосредственно под действием солнечного излучения и тепло, необходимое для нагревания материала и испарения влаги, передается в основном лучистой энергией.

Комбинированная сушка Для выбора оптимального варианта конструкции СРСУ необходимо правильно представлять физическую картину сушки сырья в них. Сам по себе процесс сушки относится к нестационарным. Кроме того, при сушке с использованием воздушно-солнечной или гелиоустановки для тепло-массообмена в сырье решающую роль играет периодичность поступления солнечной энергии. Это во многом отражается на качестве готового продукта, продолжительности процесса сушки и на конструктивном решении самих сушилок. Для уменьшения себестоимости высушенной готовой продукции используют так называемый двухстадийный способ сушки, который лежит в основе комбинированной гелиосушки. В комбинированных гелиосушилках процесс сушки плодов проводят в два этапа. Первый этап процесса сушки осуществляют в воздушно-солнечных камерных сушилках, второй этап — на СРСУ [19, 20].