CC BY
38
2 сут и 19 ч для масла, обработанного 2% адсорбента. Значения ПЧ после 5 сут хранения для этих масел составили 10,7 и 6,2 ммоль(1/2 0)/кг соответственно.
Для выяснения возможности сорбции избытком сорбента природных антиоксидантов исследуемое масло обрабатывали 3% адсорбента. Изменение содержания токоферолов и каротиноидов при обработке адсорбентом приведено на рис. 4 и 5.
Как следует из полученных данных, обнаружено достоверное снижение содержания токоферолов и каротиноидов в масле.
Кроме окислительной стойкости определяли изменение массовой доли в масле продуктов гидролиза ТАГ - свободных жирных кислот - под влиянием адсорбционной очистки (рис. 6). Для всех масел, подвергнутых адсорбционной очистке, установлено снижение содержания продуктов гидролиза по мере увеличения количества вводимого адсорбента.
ВЫВОДЫ
1. Низкотемпературная адсорбционная очистка льняного масла без перевода его в мисцеллу, рекомендуемого традиционной технологией рафинации, позволяет снизить содержание перекисных соединений и вторичных продуктов окисления и увеличить индукционный период льняного масла.
2. Несмотря на снижение содержания природных антиоксидантов, льняное масло, подвергнутое ад-
сорбционной очистке, приобрело большую окислительную стойкость при хранении по сравнению с исходным маслом, что обусловлено удалением из него проокислителей различной природы.
3. Оптимальное количество вводимого адсорбента - 2% от массы масла. При увеличении этой дозы наблюдается снижение окислительной стойкости льняного масла, наиболее вероятно связанное с дальнейшим удалением естественных антиоксидантов.
4. Адсорбционная обработка зикеевской опокой вызывает снижение содержания продуктов гидролиза ТАГ в исследуемых маслах.
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лисицын А.Н., Григорьева В.Н. Масло-жировые технологии: теория, практика перспективы // Масло-жировая пром-сть. -2002. -№ 3. - С. 8-11.
2. Скорюкин А.Н., Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Бары-шев А.Г. Купажированные растительные масла со сбалансированным жирнокислотным составом для здорового питания // Масло-жировая пром-сть. - 2002. - № 2. - С. 26-27.
3. Пищевая химия ! А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова и др.; Под ред А.П. Нечаева. - СПб.: ГИОРД, 2001. - 592 с.
4. Ушкалова В.Н. Стабильность липидов пищевых продуктов. - М.: Агропромиздат, 1988. - 152 с.
Кафедра биохимии и технической микробиологии
Поступила 08.04.04 г.
637.52.002.2
ЛАКТУЛОЗОУНИВЕРСАЛЬНЫЙ МОДУЛЬ В ТЕХНОЛОГИИ МЯСОПРОДУКТОВ
В.А. САМЫЛИНА, В.В. САДОВОЙ
Северо-Кавказский государственный технический университет
Развитие пищевых технологий привело к выпуску высокоочищенных, рафинированных продуктов высокого качества, но с низкой биологической ценностью. По степени очистки они нередко могут конкурировать с химически чистыми соединениями. Очищая продукты от «балластных» веществ, мы одновременно освобождаем их и от биологически активных компонентов, что приводит к недополучению организмом многих необходимых нам для нормальной жизнедеятельности веществ: пищевых волокон, незаменимых аминокислот, эссенциальных Жирных кислот, природных антиоксидантов, макро- и микроэлементов.
Социальные и гигиенические исследования состояния фактического питания населения России свидетельствуют о нерациональных соотношениях основных энергетических и пластических составляющих в современной структуре питания, о недостатке биологически активных веществ.
Уменьшить вред, наносимый здоровью рафинированными продуктами, можно вводя в ежедневный рацион питания продукты нового поколения, сбалансированные по углеводно-белковому составу и обогащенные биологически активными добавками.
В соответствии с положениями современной теории адекватного питания и развивающейся науки о питании - трофологии - важная роль в поддержании состояния микроэкологического равновесия организма отводится микробному пулу желудочно-кишечного тракта.
Особая роль принадлежит бесспоровым облигатно анаэробным палочкам (В'фс1ж и Вас1его1с1е8-90% всей нормофлоры кишечника), подавляющим активность гнилостных и патогенных бактерий, токсинообразова-ние, участвующим в синтезе витаминов и иммунорегуляции.
Микроэкологические нарушения флоры толстого кишечника, возникающие при нерациональном и неполноценном питании, при различных стрессовых ситуациях, при частом и бесконтрольном применении
антибактериальных и гормональных препаратов, повышенном радиационном фоне, гипо- и авитаминозах, острых кишечных инфекциях приводят к снижению иммунитета, нарушению равновесия между процессами брожения и гниения, а также продуцирования физиологически активных веществ, оказывающих влияние на тонус кишечной стенки и процесс всасывания воды и аминокислот.
Ученые и практики активно трудятся над разработкой способов восстановления естественного микробиоценоза человека. Одним из путей целенаправленного воздействия на кишечную микрофлору является использование бифидогенных препаратов, активно способствующих росту собственных бифидобактерий организма-хозяина. Эти вещества из-за отсутствия специфических ферментов не подвергаются гидролизу в верхних отделах желудочно-кишечного тракта и в неизменном виде достигают толстого кишечника, где, являясь питательной средой, используются бифидобактериями как источник углерода и энергии.
Общепризнанными препаратами бифидогенной направленности являются лактоза (Р-форма) и лактулоза.
Лактоза участвует в синтезе мукополисахаридов и цереброзидов головного мозга, которые являются составными элементами тканей смутентной оболочки головного мозга. Особенно важно присутствие лактозы в рационе питания детей раннего возраста, организм которых не способен трансформировать глюкозу в галактозу. Установлено, что лактозе присуще остеогенное, серологическое и гепатозащитное действие.
В последние годы, как за рубежом, так и в России, все чаще в композиционные рецептуры продуктов функционального питания включают лактулозу и другие лактулозосодержащие продукты в качестве стимулятора пролиферации нормофлоры макроорганизма.
Лактулоза, как и р-форма лактозы, является одним из наиболее активных бифидус-факторов. Лактулоза-изомер лактозы - относится к дисахаридам, имеет химическую формулу С12Н22О11 и молекулярную массу 342,3. Молекула лактулозы состоит из остатков моносахаридов - фруктозы и галактозы.
Химическое название лактулозы по современной номенклатуре углеводов класса олигосахаридов -4-0-р-1)-галактопиранозил-£)-фруктоза. Лактулоза представляет собой белое кристаллическое вещество, не имеющее запаха.
Химическая активность лактулозы обусловлена ее строением как восстанавливающего (редуцирующего) углевода и определяется прежде всего концентрацией в растворе ациклической формы.
Впервые о бифидогенных свойствах лактулозы стало известно в конце 40-х годов XX столетия, когда австрийский врач-педиатр Петуэли установил ее корригирующее действие на нарушенный микробиоценоз кишечника новорожденных детей, находящихся на искусственном вскармливании.
Специфичность действия лактулозы состоит в том, что она не гидролизуется пищеварительными фермен-
тами и не адсорбируется в кишечном тракте человека. Поступая в толстый кишечник, лактулоза утилизируется преимущественно бифидобактериями и анаэробными лактобациллами.
Первым промышленным применением лактулозы стало производство смесей для детского питания, приближенных по свойствам к женскому молоку. В последнее время ее все шире используют как профилактическое и терапевтическое средство при таких заболеваниях, как гипераммонемия, печеночная, недостаточность и связанная с ней портальная системная энцефалопатия. Немаловажным является метаболический сдвиг в сторону повышения кислотности кишечного содержимого, обусловленный метаболизмом лактулозы бифидо- и лактобактериями, в результате чего не только снижается активность образования аммиака из аминокислот и мочевины, но и уменьшается всасываемость его в кровь вследствие перехода в ионизированную аммонийную форму, не способную проникать через слизистую кишечника. Молочная кислота ■- продукт жизнедеятельности нормофлоры, оказывает угнетающее действие на развитие патогенных микроорганизмов и способствует всасыванию в кишечнике минеральных веществ, в частности кальция (профилактика остеопороза в результате повышения прочности костного скелета).
Следствиями метаболических превращений лактулозы являются нормализация функционирования желудочно-кишечного тракта, предотвращение отравления организма токсичными продуктами белкового распада, уменьшение нагрузки на печень и почки, повышение неспецифической резистентности организма и иммуннокоррекции. Подтверждено лечебное действие лактулозы при сальмонеллезе, почечной недостаточности, сахарном диабете, остеопорозе, атонии кишечника. Лактулоза оказалась эффективным средством для улучшения холестеринового обмена и в случаях дисбиотических патологий.
К сожалению, в настоящее время в отечественной пищевой промышленности лактулоза и лактулозосодержащие препараты в промышленных масштабах применяются в крайне ограниченном ассортименте продуктов питания, их свойства практически не известны технологам-производственникам.
Во многих странах мира налажено и совершенствуется производство углеводных препаратов, содержащих лактулозу. Согласно современным теоретическим положениям науки о химических превращениях углеводов, кетоза (лактулоза) может быть получена из аль-дозы (лактозы) двумя основными путями. Первый -это реакция Лобри де Брюина-Альберда ван Экен-штейна (так называемая а-А-трансформация), механизм который связан с образованием фенольной формы лактозы и эпилактозы.
Второй путь предполагает взаимодействие лактозы с аммиаком или аминами. Образовавшийся при этом лактозиламин подвергается перегруппировке Амадо-
Таблица
Электро активированные СВ, % Компонентный состав, % к СВ Минеральные соли, % pH
фракции Гтпьтгзя -J- рс»пятггг»-эя Лактоза Лактулсза
Анолит 65-70 40-50 50-60 - 1-2 ~2
Католит 65-70 - 40-50 50-60 1-2 ~ 12
ри до лактулозиламина и последующему распаду (гидролитическому расщеплению).
В Сев-КавГТУ с 1980 г. под руководством д-ра техн. наук, проф., акад. РАСХН А.Г. Храмцова проводятся целенаправленные исследования по совершенствованию технологии лактулозы и бифидогенных концентратов.
Одним из направлений исследований является разработка технологии электроактивации растворов лактозы с целью получения фракций, различных по компонентному составу и pH. В числе последних разработок - лактозоуниверсальный модуль (ЛАКТУМ), щелочная фракция которого содержит до 37% лактулозы (50-60% по сухому веществу (СВ)) [1]. Компонентный состав фракций представлен в таблице.
Процесс изомеризации лактозы в лактулозу при использовании в качестве основного сырья молочного сахара проводился в соответствии с требованиями санитарного надзора при напряжении электрического тока 20-30 В в течение 18-33 мин при температуре 85-95°С. Катализаторами процесса изомеризации являлись гидроксильные ионы. В процессе электроактивирования католит (раствор лакто-лактулозы) приобретал щелочные свойства (pH 11,5-12,5), анолит - кислотные свойства (pH 1,3—3,4).
С целью снижения цветности раствора лакто-лак-тулозы предусмотрены операции рафинирования и фильтрации, для осуществления которых в раствор вносят одно из рафинирующих средств: осветляющий уголь, гидросульфит натрия или молотый диатомит. При непрерывном перемешивании раствор выдерживают 5-10 мин при температуре 20-50°С и направляют на фильтрацию.
Сгущение раствора осуществляли в вакуум-аппаратах при температуре 60-70°С сразу же после изомеризации до концентрации СВ 55-60%. Готовность сгущенного продукта определяли по плотности, которая при температуре 60-70°С составляет 1240-1260 кг/м3, или рефрактометрически.
На кафедре технологии мяса и консервирования Сев-КавГТУ проведены исследования по разработке рецептурных композиций функциональных продуктов
на мясной основе с пребиотическими свойствами и технологии их производства.
В эксперименте использовали отечественную пищевую окару (ТУ-9146-027-10136558-98) и фракции ЛАКТУМа (ТУ-9229-04507532-800-03). Для создания рецептурной композиции был реализован план смеси (Mixture Design). Исследования проводили на модельных образцах колбасных изделий, в фаршевые композиции которых при куттеровании вводили пищевую окару, подвергнутую предварительной температурной обработке совместно с фракциями ЛАКТУМа. Количественное введение последних определялось согласно рекомендациям специалистов и с учетом их сладости с целью сохранения традиционного вкуса продукта. Эксперимент проводили согласно комплексной матрице планирования.
Пищевую окару, после смешивания с растворами лактулозы (анолит, католит) в различных соотношениях, подвергали тепловой обработке при температур-
Рис. 2
Котгмхтмкпэс содержание кзтопота. Ч к мясному сырь»
Температура, "С
г S 4 5
Содержание ап&яле. % к адскому сырью
Рис. 1
Рис. 3
ных режимах от 20 до 90°С с временной экспозицией от 1 до 7 ч. Полученную композицию использовали в качестве пищевой биологически активной добавки в технологии вареных колбасных изделий. В модельных фаршевых системах определяли водосвязывающую способность, стабильность эмульсии, предельное напряжение сдвига. В готовой продукции контролировали выход и органолептические показатели.
Обработку полученных результатов вели в пакетах прикладных программ Statistic v.6 и Statistic Neural Networks v.4.
Начальный этап обработки данных заключался в построении архитектуры нейронных сетей. При оптимизации полученных результатов исследования учитывали все возможные варианты сочетания факторов и все возможные варианты технологических режимов. Для эффективной оценки экспериментальных данных их экспортировали в приложение STATISTICA, в котором проводили визуальный анализ контурных поверхностей.
Влияние количественного содержания католита на выход готовых изделий, изготовленных на основе говядины, представлено На рис. 1.
Оптимальную точку для каждой функции определяли по 3£>-графикам статистических нейронных сетей.
На рис. 2 представлены результаты оптимизации количественного соотношения электроактивирован-ных фракций лакто-лактулозы и окары.
Влияние режимов предварительной тепловой обработки смеси окары с фракциями лакто-лактулозы на стабильность эмульсий модельных фаршевых систем представлено на рис. 3.
Таким образом, полученные результаты экспериментальных исследований, уникальные - природные свойства лактулозы, опыт применения ее в медицине и различных отраслях промышленности свидетельствуют о возможности использования лактулозосодержа-щих препаратов в разработке рецептурных композиций продуктов питания на мясной основе бифидоген-ной направленности. По своим свойствам и назначению данные продукты могут быть отнесены к функциональным, предназначенным как для питания, так и для комплексного лечения.
Научный консультант работы — д-р техн. наук, проф., акад. РАСХНА.Г. Храмцов. -л»--'-
'т-:-ЛИТЕРАТУРА -^ ^
1. Пат. 2169776 РФ. Способ получения сиропа, содержащего производные лактозы / Б.М. Синельников, А.Г. Храмцов, С.А. Ряб-цева и др. - Опубл. в БИПМ. - 2001. - № 18.
Кафедра технологии мяса и консервирования . « ^
Поступила 26.01.04 г. > • - 4 ;
- .......гн. .. 663.5.66.085.1
ИК-ОБРАБОТКА СЫРЬЯ В СПИРТОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ г Л
л.н. КРИКУНОВА, О.С. ОМИСОВА, О.С. ЖУРБА
Московский государственный университет пищевых производств ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии
Основным способом подготовки крахмала к сбраживанию в спиртовом производстве является непрерывное разваривание измельченного зерна под давлением с последующим осахариванием. Этот технологический прием достаточно хорошо изучен и описан в литературе. В результате воздействия высокой температуры и давления крахмал набухает, клейстеризуется и растворяется, т. е. подготавливается для действия ферментов. Причем чем жестче режим обработки, тем полнее и быстрее происходит его клейстеризация. Однако для растворения межклеточного вещества необходимо не только повысить температуру, но и поддерживать ее в течение некоторого времени.
Вместе с тем при такой обработке сырья протекает ряд нежелательных процессов. В первую очередь, действие высокой температуры приводит к потерям свободных сахаров. Последние могут взаимодействовать с аминокислотами (реакция Майяра) или подвергаться оксиметилфурфурольному разложению, что приводит
также к ухудшению качества этанола. Степень разложения сахаров зависит от режима разваривания и от pH среды.
Стадия разваривания крахмалсодержащего сырья в спиртовой промышленности всегда считалась наиболее теплоэнергоемкой и сложной с точки зрения техники безопасности. Принимая это во внимание, исследователи спиртового производства пришли к выводу, что совершенствование водно-тепловой обработки должно быть направлено на применение более мягких режимов разваривания, позволяющих свести к минимуму технологические потери и снизить накопление нежелательных примесей.
Таким образом, было сформулировано одно из основных приоритетных направлений спиртовой промышленности - переработка сырья без разваривания помола при повышенных давлениях. По результатам исследований, проведенных специалистами ВНИИ пищевой биотехнологии, была создана ресурсо- и теплосберегающая аппаратурно-технологическая схема и разработан режим многостадийного ферментативного гидролиза сырья при температуре, не превышающей 100°С [1].
