Микроструктура коллагеновых пленок с Co 2-экстрактами пряностей Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

МИКРОСТРУКТУРА К0ЛЛАГЕН0ВЫХ ПЛЕНОК

С СО ^ЭКСТРАКТАМИ ПРЯНОСТЕЙ

Семенова A.A. доктор техн. наук, Пчелкина В.А. канд. техн. наук, Голованова П.М. канд. техн. наук, Ревуцкая Н ,М.

ФГБНУ «ВНИИМП им. В. М. Горбатова-)

0статье представлены результаты микроструктурных, в том числе морфометрических, исследований коллагеновых пленок при введении СО,-экстрактов пряностей, которые были проведены в ФГБНУ «ВНИИМП им. В.М. Горбатова» в рамках работы по созданию новой пищевой коллагеновой пленки антимикробного действия, используемой для упаковки мясных продуктов.

Введение

На сегодняшний день перспективным направлением в мясной отрасли является создание съедобных упаковочных материалов, которые обеспечивали бы не только определенный уровень защиты, но и оказывали направленное воздействие на протекание биохимических и микробиологических процессов при хранении упакованных продуктов питания за счет внесения разнообразных функциональных компонентов [1, 2]. Одним из путей создания таких антимикробных упаковок является введение в упаковочный материал веществ с выраженным бактериостатическим и бактерицидным действием, которые могли бы длительно обеспечивать микробиологическую безопасность продуктов питания. С позиции экологической безопасности большое значение имеет создание упаковки на основе природного биополимера - коллагена с введением в него специально подобранных экстрактов пряностей. В целом, идея применения а качестве антимикробных и/или антиокислительных компонентов эфирных масел и экстрактов растений не нова, и этому вопросу посвящено множество работ, но направленного комплексного изучения влияния СОг-экстракгов пряностей на формирование новых свойств коллагеновых пленок ранее не проводилось.

В связи с этим в ФГБНУ «ВНИИМП им, В.М. Горбатова» была выполнена

работа по созданию новой пищевой коллагеновой пленки антимикробного действия, используемой для упаковки мясных продуктов [3]. В частности, работа была направлена на получение коллагеновой пленки, модифицированной СО;-экстрактами пряностей, с целью открытия новых возможностей не только по созданию активных антимикробных и антиокислительных пленок для пищевых продуктов, но и с целью придания аромата пряностей цельноку-сковым продуктам из мяса [4,5],

Ранее опубликованные результаты исследований показали, что введение СО^-экстрактов пряностей позволило получить коллагеновые пленки с улучшенными структурно-механическими характеристиками [6]. В связи с этим представляло интерес изучение особенностей микроструктуры модифицированных пленок и характера распределения вводимых компонентов по площади коллагеновых пленок.

Материалы и методы

Исследование микроструктуры образцов проводили в соответствии с ГОСТ 31796-2012 «Мясо и мясные продукты. Ускоренный гистологический метод опредепения структурных компонентов состава».

Дпя исследования коллагеновой пленки отбирали образцы, которые помещали в замораживающую камеру микротом-криостатата "MIKROM -НМ525" (Carl Zeiss, Германия} на предметном столике и замораживали при

УДК 621.798.18:547.962.9 Ключевые слова:

коллагеновая пленка, СО;-экстракты пряностей, микроструктурные исследования

температуре минус 20 °С 15-20 мин. После этого изготавливали срезы толщиной 16 мкм.

Срезы для лучшего дифференцирования микроструктурных компонентов пленок и выявления капель экстрактов окрашивали двумя методами;

- одни срезы окрашивали гематоксилином Эрлиха и докрашивали 1% свежеприготовленным водно-спиртовым раствором эозина.

- другие срезы окрашивали жировым красным О (Oil Red О) дпя лучшего дифференцирования капель экстрактов.

Полученные после окраски срезы заключали в глицерин-желатин.

Изучение гистологических препаратов и их фотографирование осуществляли на световом микроскопе «Axiolmaiger А1»(Carl Zeiss, Германия) с помощью подключенной видеокамеры «AxioCam MRc 5». Применяли объективы от хЮ до хбЗ (увеличение в 100-630 раз).

Морфометрические исследования проводили в соответствии с принципами системного количественного анализа, при трехкратной повторности эксперимента с применением компьютерной системы анализа изображений «AxioVision 4,7.1.0», адаптированной для гистологических исследований.

Результаты исследований

При гистологическом исследовании было установлено, что все образцы коллагеновых пленок представляли

ВСЕ О МЯСЕ №5 1 ш<

13640_block.pdf_39.tif

собой однородную структуру. При окраске гематоксилином и эозином образцы приобретали сине-фиолетовый цвет, интенсивность которого в местах наибольшей плотности белковых веществ возрастала (рис. 1).

пленке по-разному. Средний диаметр «капель» экстракта гвоздики составлял 3,690 ± 1,659 мкм, экстрат душистого - 3,410 ± 1,485 мкм, экстракта мускат-

Рис, 1. Микроструктура контрольного образца коллагеновой пленки (об. 40х}.

В опытных образцах пленок, содержащих СО.-экстракты различных пряностей, при окрашивании жировым красным О выявлялись отдельные окрашенные в желто-оранжевый цвет участки округлой формы - «маслянистые капли», равномерно распределенные по всему объему образцов и ассоциированные с основной коллагеновой массой (рис. 2, 3 и 4).

Рис. 2 Микроструктура коллагеновой пленки с СОг-экстрактом гвоздики (об,40х).

Рис. 3. Микроструктура коллагеновой пленки с СО,-экстрактом душистого перца (об .4 Ох)

Разные экстракты пряностей были интегрированы в коллагеновой

Рис. 4, Микроструктура коллагеновой пленки с СОг-экстрактом мускатного ореха (об. 4 Ох)

ного ореха - 2,990 ± 1,265 мкм.

Из полученных результатов видно, что все образцы пленок имели идентичные микроструктурные характеристики. Независимо от вида пряности липидо-подобные вещества экстрактов проявляли сходные тиксотропные свойства. Однако локализация нерастворимых в воде липидоподобных веществ экстрактов, воспринимающих окраску жировым красным О, не носила однородного характера.

Эти вещества располагались, в основном, в виде отдельных более крупных «капель» и в виде мелких «капель» («туманности»). При этом в структуре коллагеновой пленки с СОг-экстрактом мускатного ореха были выделены некоторые отличительные особенности:

- во-первых, в размере «капель» экстракта - средний размер этих включений был на 19% меньше, чем средний размер «капель» в образцах пленки с С О--экстракт ом гвоздики и на 12% меньше, чем средний размер «капель» в образцах пленки с СОг-экстрактом душистого перца;

- во-вторых, в расположении «капель»

- образцы пленок с экстрактом мускатного ореха характеризовались более частым и более равномерным распределением в коллагеновой массе мельчайших «капель» в виде «туманности».

Заключение

Таким образом, микроструктурные исследования образцов позволили установить характерные гистологические особенности коллагеновых пле-

нок с добавлением С02-экстрактов пряностей, а также выявить наиболее однородный характер распределения по массе гидролизе ванного коллагена липидоподобных веществ С (^-экс-тракта мускатного ореха по сравнению с экстрактами душистого перца и гвоздики. Установленные микроструктурные особенности позволили также объяснить более высокие значения показателей механической прочности образцов пленок с С(Х-экстрактом мускатного ореха.

КОНТАКТЫ

Семенова Анастасия Артуровна

+7 (495) ¿76-6161

Пчелкина Виктория Александровна Голованова Прасковья Михайловна Ревуцкэя Наталья Михайловна.

+7 1495) 676-6551

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Sánchez-Ortega, I. Antimicrobial edible films and coatings for meat and meat products preservation / I. Sánchez-Ortega, B.E. García-Almendárez, E.M. Santos-Lopez ff Scientific World Journal. - 2014, - 18 p.

2. Cagri, Z. U. Antimicrobial edible films and coatings / Z. U. Cagrí, E. T. Ryser// Journal of Food Protection. - 2004. -V.67, -№4, -P.833- 848.

3. Пищевая коллагеновзя пленка ан-I им и пробного действия: пат № 2554448 Рос. Федерация: МП К (51) A22C13/00 / А.Б. Лисицын, АА Семенова, 6.В, Насонова, Н.М. Ревуцкэя, П.М. Голованова; заявитель и патентообладатель ФГБНУ "ВНИИМП им. В.М. Горбатова». - 2013142615/13; Заявл. 19.09.2013; опубл. 27.06.2015.

4. Насонова, В.В. Антимикробная активность коллагеновых пленок с СОг-экстрантами пряностей / 8,6. Насонова, П.М. Голованова, Д.С. Бзтаевз. Н.М. Ревуцкая // Пищевая промышленность. - 2013. - Ns 6. - С, 8-9.

5. Se men ova, A. A. Study on organoleptic properties of collagen films and meat products in collagen films with C02-extracts of spices by milti-sensor analysis 2015 ¡ А.Д. Semenova. T,G. Kuznetsova, V.V. Nasonova, P.M. Golovanova, N.M. Revutskaya 11 61st International Congress of Meat Science and Technology. - Clermont-Ferrand, France. - 23-28tti August 2015. - P. 169.

6. Насонова, В.В. Коллагеновые пленки с СО j-экстр актам и пряностей / 6.В. Насонова, П.М. Голое а но е а, Н.М. Ревуцкая // «Пищевая промышленность». - 2013. - N" 1. - с. 16-18.

20)5 | №5 ВСЕ О МЯСЕ

13640_block.pdf_40.tif