The influence of thermal processing methods on the microstructural characteristics of green peas

Abstract

Термические способы приготовления бобовых культур значительно повышают их качественные характеристики за счет увеличения перевариваемости макронутриентов, инактивации антипитательных факторов, улучшения органолептических показателей. Однако эти обработки могут негативно влиять на функциональные свойства продукта, увеличивать гликемический индекс, снижать активность биологически активных соединений. Поэтому цель настоящего исследования состояла в оценке влияния отваривания (10, 30 и 60 мин), обработки паром (10 и 30 мин) и воздействия волн СВЧ (4 мин) на микроструктуру семян зеленого гороха. В работе использовали пакетированный замороженный продукт. Исследование основывалось на световой микроскопии цитологических препаратов клеток оболочки семян (гиподерма) и запасающей ткани семядолей (паренхима). Влияние трех видов тепловой обработки замороженного зеленого гороха оценивали с точки зрения выявленных микроструктурных изменений в клетках гиподермы и паренхимы. После размораживания гороха (контроль) пластиды с хлорофиллом в клетках гиподермы были ярко-зеленого цвета, окрашенные йодом округлые зерна крахмала, присутствующие в клетках паренхимы, имели четкие границы. Было обнаружено, что при кипячении семян в течение 10 и 30 мин, а также СВЧ-обработке количество хлорофилла в пластидах гиподермальных клеток не уменьшилось и сохранился ярко-зеленый цвет этих органелл. Тогда как в отваренных в течение часа образцах была обнаружена частичная утрата данного пигмента. Максимальные негативные микроструктурные изменения данного показателя по сравнению с контролем были зафиксированы в горохе после его обработки на пару. В этих образцах была отмечена смена цвета пластид на оливковый, что свидетельствовало о преобразовании хлорофиллов a и b в феофитины и пирофеофитины. Прогрессирующий процесс увеличения объема крахмальных зерен вплоть до их слияния друг с другом начинался после 30 мин кипячения и 10 мин обработки паром гороха. Влияние СВЧ-нагрева было связано не только с клейстеризацией крахмала, но и с разрушением клеточных стенок. Thermal methods of cooking legumes significantly increase its quality characteristics by increasing the digestibility of macronutrients, inactivating anti-nutritional factors, and improving organoleptic indicators. However, these treatments can negatively affect the functional properties of the product, increase the glycemic index, and reduce the activity of biologically active compounds. Therefore, the purpose of this study was to evaluate the effect of boiling (10, 30 and 60 minutes), steaming (10 and 30 minutes) and microwave cooking (4 minutes) on the microstructure of green pea seeds. The packaged frozen product was used in the work. The study was based on light microscopy of cytological preparations of seed coat cells (hypoderm) and cotyledon storage tissue (parenchyma). The effect of three types of heat treatment of frozen green peas was evaluated in terms of the identified microstructural changes in the cells of the hypodermis and parenchyma. After thawing peas (control), plastids with chlorophyll in the hypodermis cells were bright green in color, rounded starch grains stained with iodine present in the parenchyma cells had clear boundaries. It was found that when seeds were boiled for 10 and 30 minutes, as well as processed in a microwave oven, the amount of chlorophyll in the plastids of hypodermal cells did not decrease, and the bright green color of these organelles was preserved. Whereas in the samples boiled for an hour, a partial loss of this pigment was found. The maximum negative microstructural changes in this indicator compared with the control were recorded in peas after steaming. Change in the color of plastids to olive was noted in these samples. It is an indicator of conversion of chlorophylls a and b into pheophytins and pyropheophytins. The progressive process of increasing the volume of starch grains until they merge with each other began after 30 minutes of boiling and 10 minutes of steaming the peas. The effect of microwave treatment was associated not only with starch gelatinization, but also with the destruction of cell walls.