Введение В настоящее время в России возрастает уровень техногенного загрязнения природной экосистемы. Из литературных источников известно, что грибы накапливают тяжелые металлы, и к некоторым из них имеют специфическое сродство. Установлено, что свинец максимально поглощается желчным грибом, свинушкой тонкой, козляком, масленком, подосиновиком; цинк - белым грибом, свинушкой, горькушкой, сыроежкой; медь - сыроежкой, сви- нушкой, горькушкой, сморчком и строчком обык- новенным; кадмий - белым грибом, свинушкой, желчным грибом, сыроежкой и опенком осенним [3, 4, 5, 10, 12]. Поддубный и др. [7] указывают, что большинство видов грибов являются макроконцен- тратами по отношению к кадмию и могут накапли- вать его даже тогда, когда его концентрация в суб- страте ниже предела обнаружения. Максимальное накопление мышьяка отмечено у грибов с сапро- трофным типом питания, но не обнаружено у ми- коризообразователей и ксилотрофов. Результатами исследований ряда ученых пока- зано высокое содержание в почве Сибирского ре- гиона свинца, меди, кадмия, цинка и других тяже- лых металлов, следовательно, существует принци- пиальная возможность аккумуляции тяжелых ме- таллов (ТМ) макромицетами и дальнейший их пе- ренос по пищевой цепи в организм человека [3, 5, 7, 10, 11, 13]. Проведенный нами мониторинг дикорастущих грибов Новосибирской области показал, что многие районы испытывают высокую техногенную нагруз- ку, поэтому в грибах зарегистрировано накопление тяжелых металлов - кадмия, свинца, мышьяка, многократно превышающее допустимые уровни. В источниках литературы показано, что уменьшить избыточное поступление токсичных элементов и радионуклидов в организм с пищей, можно путем снижения их содержания в продуктах при помощи технологических операций. Процесс переработки грибной продукции может включать такие опера- ции, как замачивание, бланширование или варку, соление, маринование [1, 2, 8, 9, 10, 14]. Ранее нами было проведено исследование по снижению содержания тяжелых металлов в грибах с помощью замачивания. На следующем этапе ак- туальным становится изучение влияния тепловой обработки грибов как фактор детоксикации тяже- лых металлов. В настоящее время с целью сохране- ния пищевой ценности грибов все чаще применяют непродолжительную тепловую обработку (бланши- рование) в течение 2-5 мин при температуре 80- 100 °С, однако для некоторых видов грибов время воздействия увеличивают до 10 мин. В доступных источниках литературы сведений о продолжитель- ности тепловой обработки на изменения содержа- ния тяжелых металлов в дикорастущих грибах не- достаточно. В процессе тепловой обработки изме- няются физические показатели грибов - масса, объ- ем, влажность, что может существенно изменять концентрацию микроэлементов и тяжелых метал- лов в сырье. Целью представленного исследования является изучение продолжительности бланширования на физические показатели, содержание некоторых микроэлементов и тяжелых металлов в дикорасту- щих грибах Новосибирской области. 138 ISSN 2074-9414. Food Processing: Techniques and Technology. 2015. Vol. 37. № 2 Объект и методы исследования Объектом исследования являлись свежие дикорастущие грибы, наиболее распространенные в За- падной Сибири - подгруздки белые (Russuladelica Fr.) и лисички настоящие (Cantharelluscibarius). Для выполнения исследований использовали стандартные грибы молодого, среднего и зрелого возраста, отбираемые на заготовительных предпри- ятиях Новосибирской области (Сузунский, Ордын- ский, Искитимский, Черепановский районы). Иден- тификацию вида грибов проводили по общепринятым признакам, описанным в специальной литера- туре [13]. Исследования свежих грибов выполняли в пе- риод с 2008 по 2014 гг. на базе научно- исследовательской лаборатории, кафедры экспер- тизы товаров Сибирского университета потреби- тельской кооперации; аккредитованной испытательной лаборатории пищевых продуктов и продо- вольственного сырья ФГУ «Новосибирский ЦСМ»; лаборатории ФГУ «ЦЛАТИ по Сибирскому ФО». Бланширование и варку грибов проводили в со- ответствии с ТУ 9167-007-01597959-04 «Грибы со- леные ферментированные» и ТУ 9167-006- 01597959-04 «Грибы соленые отварные и марино- ванные», при температуре 100 °С в течение 5, 10 и 20 мин, в соотношении массы продукта и воды 1:2. Затем грибы охлаждали холодной проточной во- дой. Минеральный состав грибов изучали до и по- сле воздействия рассмотренных операций. Минеральные элементы в съедобных грибах определяли методом спектрометрии с индуктивно- связанной плазмой на приборе марки Optima 2100. Массу и объем грибов определяли общепринятыми методами. Массовую долю влаги - экспресс- методом на анализаторе влажности «Эвлас-2» путем высушивания навески грибов до постоянной массы при температуре 105 °С. Результаты исследования обрабатывали с по- мощью коэффициента Стбюдента зависимых пере- менных при уровне значимости р = 0,05. Результаты и их обсуждение Результаты проведенных нами исследований показали, что при тепловой обработке грибов про- исходят изменения физических показателей. Так, в период бланширования в течение 5 мин масса под- груздков белых уменьшилась на 12,3 %, лисичек настоящих на 6,5 % (табл. 1). Объем соответствен- но на 38,2 и 22,6 %. При дальнейшем тепловом воз- действии не происходит значительных изменений массы и объема. Таблица 1 Изменение физических показателей дикорастущих грибов при тепловой обработке ( Х ± ∆х, n = 7) Продолжительность тепловой обработки, мин Масса Объем Влажность Продолжительность тепловой обработки, мин % к свежим грибам % Подгруздки белые На начало 100 100 88,15±0,15 5 87,70±0,65 61,80±0,30 96,87±0,20 10 85,23±0,55 59,15±0,40 97,10±0,20 20 84,72±0,55 58,10±0,30 97,68±0,15 Лисички настоящие На начало 100 100 65,82±0,15 5 93,50±0,55 77,40±0,65 78,36±0,15 10 90,28±0,48 75,80±0,55 82,31±0,21 20 88,37±0,50 72,10±0,50 84,76±0,25 Уменьшение массы грибов в процессе бланши- рования объясняется экстракцией водорастворимых веществ, усилению которой способствует рыхлая структура тканей и повышение проницаемости протоплазмы клеток под влиянием воздействия на клетки высоких температур [6]. Процесс коагуля- ции белковых веществ также приводит к уплотне- нию тканей плодовых тел грибов, в результате чего существенно уменьшается объем бланшированного сырья, что может увеличить концентрацию в нем ТМ. Анализ изменений минерального состава пока- зал, что в процессе тепловой обработки в течение 5 и 10 мин в лисичках настоящих не выявлено сни- жение содержания свинца (рис. 1). Однако в под- груздках белых установлено достоверное сниже- ние элемента после тепловой обработки в течение 5 мин на 17,52 %, в течение 10 мин - на 23,19 %. После 20 мин варки содержание свинца уменьша- ется на 47,28 % в подгруздках белых и на 31,67 % в лисичках. 120 100 R2 = 0,935 R2 = 0,987 80 60 R2 = 0,924 40 R2 = 0,936 20 0 0 5 10 15 20 Продолжительность тепловой обработки, мин. Cd подгруздки белые Pb лисички Cd лисички Pb подгруздки белые Рис. 1. Динамика кадмия и свинца в дикорастущих грибах в процессе тепловой обработки 139 ISSN 2074-9414. Техника и технология пищевых производств. 2015. Т. 37. № 2 Снижение содержания кадмия наблюдается в грибах в процессе непродолжительной тепловой обработки. При бланшировании подгруздков белых было выявлено снижение металла - на 6,53 %, ли- сичек - на 15,0 %. При увеличении времени воз- действия до 10 мин наблюдается уменьшение со- держания элемента на 35,0 % в подгруздках белых и 50 % в лисичках. После 20 мин варки наблюда- ется снижение содержания кадмия в грибах на 47,0-60,0 %. 120 100 80 60 40 20 0 R2 = 0,927 R2 = 0,9916 Содержание мышьяка после 5 мин теплового воздействия не изменяется у подгруздков белых, а в лисичках происходит снижение на 44,42 %. Однако при увеличении продолжительности варки вдвое, проис- ходит уменьшение содержания металла в обоих видах от 50,82 до 62,56 % от исходного количества. При варке в течение 20 мин отмечается снижение содержания мышьяка до 75,97 % (рис. 2). Процесс бланширования оказывает минимальное воздействие на снижение содержания селена в грибах (табл. 2.). Так, потери элемента не превышают 4,0 % от исходного содержания. В процессе варки в течение 10 мин наблюдается снижение со- держания селена до 50,0 %, при увеличении време- ни теплового воздействия дальнейших изменений не наблюдается. 0 5 10 15 20 Продолжительность варки, мин. As подгруздки белые As лисички Рис. 2. Динамика мышьяка в дикорастущихгрибахв процессе тепловой обработки Установлено, что содержание железа, цинка и меди не изменяется в процессе варки грибов при температуре 100 °С в течение 5 мин. При увеличе- нии времени воздействия вдвое наблюдается сни- жение содержания элементов на 15,0-36,0 %, в те- чение 20 мин на 43,0-59,0 %. Таблица 2 Изменения минерального состава дикорастущих грибов в процессе тепловой обработки Элемент Продолжительность тепловой обработки, мин. Элемент 5 10 20 Снижение содержания элементов, % Лисички настоящие Алюминий - - 28,97 Титан 9,70 18,00 34,12 Марганец 4,05 9,63 33,15 Никель 22,79 65,71 83,57 Селен 2,73 37,45 52,10 Подгруздки белые Алюминий - 16,56 31,02 Титан 14,23 26,68 42,06 Марганец - 3,67 16,67 Никель - 34,48 59,15 Селен - 49,45 50,18 Примечание. Прочерк (-) - изменений от исходной концентрации не выявлено. Следовательно, при бланшировании незначи- тельные потери микроэлементов происходят в ли- сичках - 3-23 % от исходного значения; в под- груздках белых зарегистрировано снижение только одного элемента - титана. При варке грибов в те- чение 10 мин количество минеральных элементов снижается на 17-66 %; в течение 20 мин - происхо- дит уменьшение в 1,5-3,0 раза. Наиболее устойчи- вы к воздействию тепловой обработки среди изуча- емых металлов - алюминий и марганец, потеря данных элементов составила 10 и 4 % соответ- ственно. В литературе имеются сведения о способах уменьшения ТМ в пищевой цепи [2, 4, 6, 9]. Так как почва является начальным звеном, аккумулирую- щим ТМ, то в сельском хозяйстве проводят меро- приятия, направленные на снижение подвижности металлов: известкование, внесение органических удобрений. Следствием этого является снижение подвижности ТМ в почве и, следовательно, в про- дукции растениеводства. На сегодняшний день ведущая роль также отво- дится использованию в рационе животных и чело- века детоксицирующих препаратов. Исследовате- лями выявлено, что корень пиона и применение гумадапта значительно снижают содержание свин- ца. Замечено, что многие токсические явления, вы- зываемые действиями и свинца и кадмия, умень- шаются при одновременном включении в рацион селена. В подсистеме «сырье - продукт питания» изу- чено изменение содержания ТМ в процессе тепло- вой обработки. Т.И. Боковой установлено, что при варке мяса цыплят снижение меди составило 13 %, 140 ISSN 2074-9414. Food Processing: Techniques and Technology. 2015. Vol. 37. № 2 цинка - 37 %, свинца - 29,4 %, кадмия - 19,5 % [2]. Выявлено, что после термообработки при 300 °С в польском грибе и моховиках происходит снижение ртути [14]. А.И. Щегловым [10] доказано, что ку- линарная обработка уменьшает содержание радио- нуклидов. После варки грибов в течение 15-45 мин с двукратной (или более) сменой воды снижается концентрация цезия-137 до допустимых величин. Содержание ТМ может существенно снижаться в овощах и картофеле также под действием кулинар- ной обработки [9]. В результате очистки, промыв- ки, бланшировки содержание свинца и ртути сни- жается на 80-85 %, а кадмия на 20 %. Снижение содержания свинца при однократной промывке салата может достигать 30 % [1, 8]. Полученные нами экспериментальные данные согласуются с литературными [12]. Заключение Тепловая обработка макромицетов вызывает изменение физических характеристик - снижение мас- сы, объема и увеличения влажности и уменьшение содержания микроэлементов и тяжелых металлов. Степень изменения изучаемых характеристик определяется видовой принадлежностью макро- мицетов и временем теплового воздействия. В частности, с увеличением времени теплового воздействия степень изменения физических харак- теристик увеличивается, причем в большей степени у подгруздков белых. Результатами исследований показано, что сни- жение массы и объема макромицетов не приводит к увеличению в них концентрации ТМ. Продолжительность варки в течение 5 мин практически не влияет на содержание минеральных элементов в грибах, что объясняется экстракцией водорастворимых веществ, усилению которой спо- собствует рыхлая структура тканей и повышение проницаемости протоплазмы клеток под влиянием воздействия на клетки высоких температур. При варке грибов в течение 10 мин количество минеральных элементов снижается на 17-66 %; в течение 20 мин происходит уменьшение в 1,5- 3,0 раза, причем наибольшие потери приходятся на никель и селен как у подгруздков белых, так и у лисичек настоящих. Таким образом, тепловую обработку можно рас- сматривать как фактор снижения содержания тяже- лых металлов в грибах при времени воздействия 20 минут, что обеспечивает снижение металлов в среднем на 30,0-80,0 %.