CC BY
64
ьную
>раз-
ÎT0M.
шжа-
< ас-ьные инин зэто-тави-68 %) щ в в по сьном
полуроте-
ратин
юлей-
шму-
начи-
и,что
епти-
)бще-
гает
щим-
рыдо
том, акги-I синился ш pH еды и ЗхЮ'3
атина
>асхо-
га по-.ность
шрас-
myces
всре-
льнос
:утст-
гвели-
ШЛЬТ-
:сооб-
отхо-
акги-
[еских
5елко-
жнта-
ции (без выделения ферментов из культуральной жидкости).
ЛИТЕРАТУРА
1. Грачева И.М., Кривова А.Ю. Технология ферментных препаратов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Элевар, 2000.-512 с.
2. Гусев MB., Минеева Л.А. Микробиология. - М.: Изд-во МГУ, 1985. -376 с.
3. Шлегель Г. Общая микробиология: Пер. с нем. - М.: Мир, 1972.-476 с,
4. Биосинтез микроорганизмами нуклеаз и иротеаз / Под ред. А.А Имшенецкого.-М.: Наука, 1979.-294 с.
5. Егоров Н.С. Основы учения об антибиотиках,- М.: Высш. школа, 1979. -455 с.
6. Безбородов А.М. Биохимические основы микробиологического синтеза -М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. - 304 с.
7. Коновал»в С.А. Биосинтез ферментов микроорганизмами. -М.: Пищевая пром-сть, 1972.-269 с.
8. Роуз Э. Химическая микробиология: Пер. с англ,-М.: Мир. 1971. - 294 с.
9. Meevootisom V., Niederprucin D. Control of exocellular proteases in dermatophytes and especially: Trichophyton rubrum // Sabouraudia. - 1979. - 17,- 2,- P. 91-106.
10. Овчаров A.K. Протеолтнческие ферменты термофильного актиномицета: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - М., 1969. -29 с.
11. Chaloupka I., К recow а P. Regulation of the Formation of Protease in Bacullus megaterium // Folia Microbiologia. - 1966. -11.- №
2. - C. 83-94.
12. ГОСТ 20264.2-88. Препараты ферментные. Методы определения протеолитической активности. - М.: Изд-во стандартов, 1989.
13. Красильников H.A. Лучистые грибки. - М.: Наука, 1970. -534 с.
Кафедра технологии мяса и мясных продуктов
Поступила 25.09.02 г.
637.52:663.05.002.2
ФЕРМЕНТИРОВАННЫЕ ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В МЯСНЫХ ПРОДУКТАХ .....
Н.ВЛ1ЕФЕДОВА
Московский государственный университет прикладной биотехнологии " • :
Совершенствование структуры мясных продуктов за счет обогащения их растительным сырьем позволяет сделать питание населения более полноценным, разнообразным и рациональным. Необходимость использования растительного сырья обусловлена не только составом растительного белка, но и наличием минеральных веществ, витаминов, углеводов, полисахаридов и других биологически активных веществ. Способность молочнокислых бактерий (МКБ) ферментировать растительные субстраты и снижать содержание опасной дои здоровья вредной микрофлоры можно широко использовать в производстве пищевых продуктов, в том числе мясных. Метаболические вещества, образующиеся в растительном сырье под действием бактерий, участвуют в формировании потребительских и технологических свойств пищевых систем с гетерогенным составом компонентов.
Ферментация, а точнее брожение, обусловленное МКБ, проходит в различных растительных субстратах не однотипно и зависит от бактериальной принадлежности и условий культивирования. Брожение связано с перестройкой органических молекул субстрата. Как правило, бактерии в качестве источника углерода используют сахара и другие углеводы, реже масла и жиры, а иногда углеводороды. Более того, в растительных субстратах для питания бактерий имеется источник азота и минеральные вещества. Развитие МКБ сопровождается образованием различных по свойствам и активности метаболитов. Среди множества первичных метаболитов брожения особую ценность представляет вырабатываемая в виде двух оптических изомеров мо-
лочная кислота, количество которой зависит от ферментативных особенностей бактерий и состава ферментируемого субстрата. Так, правовращающий Ц+)-изомер молочной кислоты образуется в молоке в присутствии Lactobacillus acidophilus за 40 ч культивирования и достигает 800 мг/100 г, Bifidobacterium bifidum - за 48 ч (500 мг/100 г), йогуртная закваска - за
■з « /апп Mr/inn .л г]г 3 Ч Mi/ i\jyj i) [i j.
Первичные метаболиты, в их числе аминокислоты, нуклеотиды, белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и др., являются жизненно важными для роста микроорганизмов веществами. Высокая протеолитическая активность одних МКБ способствует тому, что в среде накапливаются необходимые аминокислоты, полипептиды, благодаря которым сознаются условия для развития консорциума метаболически связанных бактерий различных видов. Опираясь на общеизвестные данные о различной активности культур молочнокислых заквасок в образовании свободных аминокислот, небелкового азота, следует считать возможным применение культур МКБ для ферментации растительного сырья путем внесения жидких заквасок на основе лактобактерий, бифидобактерий и стрептококков. В последних фазах своего развитая МКБ синтезируют вещества, не играющие важной роли в метаболизме бактерий, но как биологически активные компоненты, необходимые для обогащения пищевых продуктов, они представляет несомненный интерес.
Технологически и экономически обосновано в мясной технологии комбинирование мясного сырья с растительными, зерновыми и крупяными продуктами [2]. Их применение позволяет создавать мясо-раститель-ные продукты не только с рационатьным сочетанием белков, жиров, микроэлементов, но и с балансом заме-
Таблица 1
Растительная композиция Соотношение Содержание Содержание Витамины, мг/100 г
ко мпонентов, % углеводов, % клетчатки, % А R. ! R- I г.' -і і -і | Г ПК
Свекла, капуста, отруби
кукурузные 11:7:2 12,47
Свекла, капуста отруби
пшеничные 12:7:1 11.05
Свекла, морковь, отруби
пшеничные 12:7:1 10,03
Морковь, капуста, отруби
кукуруЖте 13:5:2 10,54
нимых и незаменимых аминокислот, жирных кислот, мою-, ди- и олигосахаридов, витаминов. Биологическую и пищевую ценность мясных продуктов, приготовленных с добавлением ферментированных овощных, крупяных, зерновых изделий, определяют такие факторы, как биосинтетическая активность культур микроорганизмов, их жизнеспособность в условиях технологического процесса, химический состав растительного субстрата для ферментации. Создание комбинированных мясных продуктов диетического назначения, оригинальных по составу и свойствам, органолептическим показателям, необходимо также с медицинских позиций.
Цель настоящей работы - изучение жизнеспособности культур L. acidophilus, L. plantarum, В. adolescentis в растительных субстратах и исследование свойств ферментированных растительных субстратов для создания комбинированного мясного продукта. В качестве субстратов ферментации выбраны пшеничные и кукурузные отруби, капуста, морковь, взятые в различных соотношениях. Их выбор обусловлен тем, что они являются полноценной (сбалансированной) средой для культивирования МКБ, поскольку содержат легкоусвояемые углеводы, микроэлементы, витамины и т. д. На основе математического моделирования, учитывающего не только биологическую полноценность субстратов, но и химический состав, функциональные свойства разрабатываемых комбинированных мясных продуктов, были подобраны оптимальные соотношения компонентов растительных композиций (табл. 1).
Как видно из полученных данных, необходимые для развития бактерий углеводы содержатся в достаточных количествах в изучаемых добавках. Наряду с этим в их составе есть клетчатка и витамины группы Bi, В2, Е, А, а также пантеоновая кислота (ПК), которая требуется для образования пантотената, участвующего в сорбции бактерий на волокнах-полисахаридах. При защите клеток подобным образом повышается адгезионная способность МКБ в кишечнике.
Скорость накопления микробной биомассы L. acidophilus, L plantarum, В. adolescentis в выбранных для сравнения двух композициях зависит от адаптационных особенностей бактерий (табл. 2). Культуры L. acidophilus. L. plantarum лучше развиваются в течение первых 2 сут. достигая во второй композиции числен-
4,0 0,27 2,94 0,43 1,64 70 0,65
10,1 0,08 5.74 0,73 6,04 70 1,2
10,3 9,02 6,27 0,75 6,70 15 1,28
4,3 9,26 3,34 0,49 2,44 65 0,79
ности соответственно 4,8-10* и 2,5 • 10’’ КОЕ/г на 3 сут. Скорость размножения клеток В. adolescentis в этом субстрате на 1-2 порядка ниже, чем у лакгобактерий. Композицию, содержащую свеклу, целесообразно использовать в качестве субстрата для наращивания биомассы молочнокислых бактерий L. acidophilus, L. plantarum, взятых как раздельно, так и в сочетании друг с другом.
Таблица 2
Количество микроорганизмов, 10"8 КОЕ/г,
Микроорганизмы
при продолжительности культивирования, сут
в композициях — ----!----—-------------=-------!-|------—-—
О 1 2 3
Свекла:морковь:отруби пшеничные
L. acidophilus 0,1 5 7 5
L. plantarum 0,1 8 10 3
В adolescentis 3 0,4 0,2 од
Морковь: капуста: отруби пшеничные
L. acidophilus 0,1 10 3,5 4,8
L plantarum 0,1 30 50 2,5
В. adolescentis 10 0,5 0,2 ОД
Ферментация растительного субстрата приводит к изменению аминокислотного состава. Приэтомувели-чивается содержание незаменимых аминокислот, в том числе лизина, валина, лейцина по сравнению с ис-
0 10 2 0 30 г/100гбелка
Образование в пищевых субстратах активных радикалов кислорода является негативным фактором для здоровья человека. Присутствующие в ферментируемых растительных композициях природные антиоксиданты - витамины А и Е способны предотвращать
ходной композицией (рисунок).
□ эталон ФАО/ВСЗ S3 нефермент.добавка 0 фермент, добавка
г
Jipi
püui '
ГУа
j.:
iff I LT Г
.і п.'Л
Ш JlL -i JtJ i?.
Г1.:-: га
fi.
* -У
і
м, б
и tï
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. № 2-3. 2003
окислительные процессы. Однако в процессе их получения (измельчение, воздействие света) может происходить снижение активности витаминов. Имеющаяся информация о проявлении антиоксидантного действия МКБ у лабораторных животных, а также данные, характеризующие особенности этого действия [3,4], вызвала необходимость исследования подобных свойств у изучаемых нами культур. Учитывая природные свойства ферментных систем МКБ связывать высокоактивные гидроксильные радикалы или супероксидные радикалы, провели исследование супероксиддисмутаз-ной (СОД) активности некоторых МКБ и дрожжей, имеющих технологическое применение в ферментации различных видов пищевого сырья. На бактерии и дрожжи, разрушенные лизоцимом или ультразвуком, воздействовали супероксидными радикалами, генерированными в реакции окисления ксантина ксантинок-сидазой. и по ингибированию восстановления тетра-нитротетразолиевого синего была определена их СОД-активность. Установлено, что бактерии и дрожжи обладают различной СОД-активностью, которая зависит от присутствия ионов марганца в среде, в кото -рой развивались бактерии (табл.З).
Таблица 3
33
! .1 Микроорганизмы CO Д-акти вдасть. мл/м г белка СО Д-а ктивно сть в присутствии ионов марганца, мл/мг белка
L. acidophilus АД-3 22,5 27,4
L. plantarum 18,7 - • - 17^6 ?
J L. plantarum iirr.3 І 71,7 vï) 57 -■
Streptococcus " ;к ;- : ' - *' ■ •
ITT У. thermopkiliis CT-9 16,3 26
té ЛІИ- Debarvomyces hans enii 103,9 -----
)
MF*
■л
Наличие СОД-активности у исследованных видов бактерий свидетельствует, что при ферментации растительных субстратов происходит снижение сулерок-сидных радикалов, поэтому возможно уменьшение их числа в конечном продукте. Констатация этого свойства важна при выборе штаммов МКБ для ферментации различных субстратов.
Необходимость использования овощных культур, богатых пищевыми волокнами, углеводами, витаминами, обусловлена снижением качественного состава потребляемой человеком пищи. Введение в пищевые продукты функциональных добавок на основе овощ-
ных и зерновых культур, ферментированных молочнокислыми микроорганизмами, повышает потребление продуктов естественного происхождения, ежедневное употребление которых способствует активизации функций организма в целом.
На основе результатов, полученных при изучении функциональных свойств ферментированного растительного сырья, были разработаны технологии мясных продуктов-полуфабрикатов и вареных колбас - с заменой мясного сырья растительной композицкои. Сравнительная оценка биологической ценности разработанных вареных колбас, проведенная в моделируемых условиях in vitro, подтвердила, что ферментированные добавки способствуют повышению усвояемости продукта.
Комплексные исследования функциональных и технологических свойств разработанных мясных продуктов с ферментированными растительными композициями свидетельствуют о хорошей водо- и жиросвязывающей способности фарша, повышении интенсивности и устойчивости окраски готовых изделий при незначительном снижении остаточного нитрита.
вывод
Растительные композиции, содержащие зерновые и овощные продукты, являются полноценным субстратом для развития и жизнедеятельности МКБ, повышающих пищевую ценность таких композиций, что позволяет использовать их взамен мясного сырья, а также с целью обогащения .'.¡ясных продуктов незаменимыми аминокислотами, клетчаткой и лучшего их усвоения. Показатель СОД-активности может служить дополнительным критерием при подборе культур МКБ для ферментации растительного сырья.
ЛИТЕРАТУРА
1. Иванова Т.В. Классификация основных микробиологических метаболитов, ответственных sa формирование специфических признаков продуктов // Науч.-практ. конф. - Углич, 2000 - С. 187-189.
2. Капрельщщ Л.В., Киселев С.В. Функциональная пища из зерновых // Пищевая пром-сть. -- 1999. - № 7. - С. 26.
3. Effect of antioxidative lactic acid bacteria on rats fed a diet deficient in vitamin E. /Н. Kaizu, M. Sasaki. H. Nakajimaa.o. // J.Dairy Sei. - 1993. - 76. - P. 2493-2499.
4.Lin М.-Y., Yen C.-L. Antioxidative ability oflactic acid bacteria// J. Agrie. Food Chem. - 1999. -47. — P. 1460—1466.
Поступила 11.1102 г. .
; -у:.-и.™
pre-
к;ч-
b-іть
