CC BY
66
трация биомассы превышает контрольный уровень, причем это увеличение незначительно - 4%. Несмотря на относительно малую величину, это статистически достоверное различие. При других исследуемых концентрациях наблюдается ингибирование роста дрожжей Засскаготуса' свгвуг^чав ЬК 14.
Во-вторых, максимального прироста биомассы эта раса дрожжей достигает при р комплексона 0,001 г/л против 0,01 г/л у расы 509. Наблюдаемые различия, вероятно, объясняются физиолого-биохимическими особенностями исследуемых рас дрожжей.
Изучение технологических показателей дрожжей показало, что внесение в среду комплексона в стимулирующих концентрациях не влечет за собой ухудшения органолептических и физико-химических характеристик дрожжей обеих рас. Подъемная сила опытных образцов также была не ниже контрольного уровня.
Таким образом, влияние концентрации комплексона ОЭДФ на культуры хлебопекарных дрожжей носит экстремальный характер. Эффекты воздействия во многом определяются физиолого-биохимическими параметрами культур при сохранении общих тенденций воздействия хелатирующего агента на хлебопекарные дрожжи. Эксперименты показали, что использование оптимальных концентраций комплексона ОЭДФ позволяет значительно повысить выход дрожжей при сохранении их качества.
ЛИТЕРАТУРА
1. Комплексоны в биологии и медицине / Н.М. Дятлова, Л. В. Криницкая, Т. А. Матковская и др. // Обзорн. информ. Сер. Реак -тивы и особо чистые вещества. - М.: НИИТЕХИМ, 1986.
2. Матковская Т.А. Взаимодействие карбокси- и фосфатсодержащих комплексонов с биологически активными металлами в водных растворах. - М.: ВНИИ хим. реактивов и особо чистых ве -ществ, 1989.
3. Матковская Т.А., Криницкая Л.В., Дятлова Н.М.
Термодинамика комплексообразования ОЭДФК с Ка и К в водных растворах // Хим. реактивы и особо чистые вещества: Науч. тр. - М.: ИРЕА, 1987. - Вып. 49. - С. 83-90.
4. Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Попов К.И. Комплексоны и комплексонаты металлов. - М.: Химия, 1988. - 544 с.
5. Матковская Т.А., Попов К.И., Юрьева Э.А. Бифосфо-наты: свойства, строение и применение в медицине. - М.: Химия,
2001. - 224 с.
6. Методы общей бактериологии. Т. 1 / Под ред. Ф. Гер-хардта. - М.: Мир, 1983. - 536 с.
7. Лабораторный практикум по общей технологии пище -вых производств / А.А. Виноградова, Г.М. Мелькина, Л. А. Фомиче -ва и др.; под ред. Л.П. Ковальской. - М.: Агропромиздат, 1991. -335 с.
8. Слюсаренко Т.П. Лабораторный практикум по микробиологии пищевых производств. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. - 208 с.
Кафедра пищевой биотехнологии
Поступила 23.03.05 г.
637.352+637.344:66.061
ПИЩЕВЫЕ КОМПОНЕНТЫ СТЕВИИ В ЭКСТРАКТЕ НА ОСНОВЕ УЛЬТРАФИЛЬТРАТА ТВОРОЖНОЙ СЫВОРОТКИ
Я.И. КОРЕНМАН, С.Е. СВЕТОЛУНОВА,
Е.И. МЕЛЬНИКОВА, С.И. НИФТ АЛИЕВ
Воронежская государственная технологическая академия
Одна из актуальных задач пищевой промышленности состоит в замене сахарозы на подсластители натурального происхождения, к которым относится стевия [1, 2]. Сладость стевии обусловлена наличием комплекса из 8 дитерпеновых гликозидов. Кроме того, листья стевии содержат флавоноиды, водорастворимые хлорофиллы и ксантофиллы, оксикоричные кислоты, нейтральные водорастворимые олигосахариды, свободные сахара, аминокислоты, минеральные соединения, витамины, макро- и микроэлементы, эфирное масло, сапонины, клетчатку, дубильные вещества [3, 4].
Для извлечения пищевых компонентов из листьев стевии было применено экстрагирование ультрафильтратом творожной сыворотки. Использование ультрафильтрата в качестве экстрагента позволяет объединить ценные свойства творожной сыворотки и дефицитные нутриенты, входящие в состав листьев стевии. Жом листьев стевии, остающийся после экстрагирования, ввиду его высокой пищевой ценности предлагается использовать как кормовой продукт.
Задачи исследования включают оптимизацию условий экстрагирования пищевых компонентов из листьев стевии ультрафильтратом творожной сыворотки и последующее их определение в экстракте, который может служить основой для производства продуктов с направленным функциональным действием.
Эффективность процесса экстрагирования обусловлена рядом факторов, важнейшими являются рН экстрагента, продолжительность контакта фаз, температура, соотношение между количеством экстрагента и экстрагируемого компонента [5, 6]. Оптимизация этих параметров проведена методом математического планирования эксперимента. Для построения математических моделей применено центральное композиционное ротатабельное униформ-планирование и выбран полный факторный эксперимент 22. Порядок экспериментов рандомирован с учетом таблицы случайных чисел, что исключило влияние неконтролируемых параметров на получаемые результаты.
К предварительно высушенным и измельченным листьям стевии добавляли экстрагент (рН 2,4-6,5), соотношение объемов твердой и жидкой фаз находилось в интервале 1 : 4 - 1 : 12. Экстрагирование проводили при постоянном перемешивании (вибросмеситель) в течение 15-60 мин. Температура экстрагирования
(30-50°С) исключала разрушение витаминов, в том числе флавоноидов.
В качестве основных факторов, влияющих на процесс экстрагирования пищевых компонентов из листьев стевии, выбраны: X - температура процесса экстрагирования, Х2 - продолжительность экстракции, Х3 -соотношение объемов твердой и жидкой фаз, Х4 - рН экстрагента. Критерий оценки оптимизации процесса экстрагирования У - общее содержание сухих веществ (СВ) в экстракте, которое определяли методом высушивания навески (ГОСТ 3626-73) исследуемого продукта при температуре 102-105°С в течение 120 мин.
При обработке экспериментальных данных применяли следующие статистические критерии: проверка однородности дисперсий - критерий Кохрена, значимость коэффициентов уравнений регрессии - критерий Стьюдента, адекватность уравнений - критерий Фишера. В результате получены уравнения регрессии, адекватно описывающие процесс экстрагирования пищевых компонентов из листьев стевии под влиянием учитываемых факторов.
Уравнения регрессии использовали в качестве математической модели при установлении параметров процесса, обеспечивающих максимальное значение У
Для оптимизации условий экстрагирования применяли «ридж-анализ», основанный на методе неопределенных множителей Лагранжа. Поиск наибольшего значения функции четырех переменных в узлах четырехмерной числовой решетки при заданных шагах изменения входных переменных и координат начала поиска позволил установить набор значений входных параметров Х1, Х2, Х3 и Х4, обеспечивающих максимальную величину У Соответственно, оптимальными условиями экстрагирования питательных веществ из листьев стевии являются: продолжительность процесса экстрагирования 40 мин, соотношение объемов твердой и жидкой фаз 1 : 10, температура 35°С, рН экстрагента 4,4.
После экстрагирования ценных компонентов стевии ультрафильтратом творожной сыворотки полученный экстракт подвергали двухступенчатой очистке с применением катионита КУ-17 и колонки с активированным углем. В экстракте определяли содержание флавоноидов, свободных сахаров, дитерпеновых гли-козидов сладкого вкуса (стевиозид, ребаудиозид А, ре-баудиозид С, дулкозид), минеральных соединений (макроэлементы - кальций, фосфор), витаминов (Вь В2, Е), аминокислотный состав. Критерии оценки эффективности экстрагирования - массовые доли СВ и дитерпеновых гликозидов сладкого вкуса в экстракте после очистки.
Флавоноиды стевии представляют собой витаминоподобные органические соединения с иммуностимулирующим и модулирующим действием, которые регулируют проницаемость кровеносных капилляров, сердечно-сосудистую деятельность, устраняют судороги пищеварительного тракта [3, 7]. Флавоноиды характеризуются антиоксидантными свойствами, связанными с их способностью образовывать хелатные соединения с ионами (Ре3+, Си2+), катализирующими процессы окисления [5].
Содержание флавоноидов определяли фотометрически по образованию комплекса борной кислоты со свободными гидроксильными группами флавоноидов в присутствии лимонной кислоты (1 = 470 нм) в экстракте этилового спирта.
Содержание сахаров устанавливали методом Дю -буа, основанным на появлении оранжевой окраски раствора при реакции альдегидной группы редуцирующих сахаров с фенолом в присутствии серной кислоты (1 = 490 нм) [8].
Аминокислоты, находящиеся в листьях стевии, представляют собой органические соединения, обеспечивающие необходимый уровень процессов синтеза и усвоения белков. Аминокислоты являются связую-
Таблица
Питательные вещества листьев стевии Массовая доля, г/100 г
Листья стевии Ультрафильтрат творожной сыворотки Экстракт после очистки Жом
СВ 93,5 5,7 7,9 87,8
Аминокислоты 1,7 0,062 0,1138 1,52
Флавоноиды 34,2 - 5,06 27,67
Свободные сахара 3,7 - 1,04 2,41
Дитерпеновые гликозиды сладкого вкуса 14,8 - 2,86 11,29
В том числе:
стевиозид 9,34 - 1,75 7,23
ребаудиозид А 2,33 - 0,36 1,87
ребаудиозид С 0,86 - 0,16 0,67
дулкозид 0,77 - 0,12 0,6
Минеральные соединения:
кальций Следы 0,10 0,10 Не определено
фосфор » 0,05 0,05 »
Витамины:
В1 » 0,000027 0,000018 »
В2 » 0,000146 0,000087 »
Е » 0,00017 0,00012 »
щим звеном в процессах обмена белков (протеина), липидов (жиров) и углеводов, а также способствуют образованию физиологически активных соединений -гормонов, вырабатываемых эндокринными железами [1]. Аминокислотный анализ проводили методом капиллярного электрофореза на приборе Капель-105.
Минеральные вещества относятся к компонентам, необходимым для развития и нормального функционирования организма. В листьях стевии содержится значительное количество макро- и микроэлементов -фосфор, железо, кальций, магний, калий, натрий, цинк, иод, селен [3]. Содержание кальция и фосфора определяли титриметрическим методом (ГОСТ 26570 и ГОСТ 26657 соответственно), витамины В1, В2 и Е - в соответствии с ГОСТ Р 50929-96 и ГОСТ Р 50928-96.
Определение дитерпеновых гликозидов сладкого вкуса проводили на жидкостном хроматографе Цвет-4000 с автоматическим вводом пробы, устройством для фильтрации и дегазации растворов, инжектором Rheodyne 9725 с объемом петли (PEEK 2195) 20 мкл и спектрофотометрическим детектором СПДФ-5. Хроматограммы обрабатывали с применением программного обеспечения Цвет-Аналитик. Компоненты разделяли на колонках Hypeisil NH2 (APS-2, производитель - Thermo electron corporation) размером 250 x 4,6 мм, 5 мкм. Для защиты колонки в линию устанавливали предколонку Widepore C 18 (4 x 3 мм). Ди-терпеновые гликозиды разделяли в градиентном режиме при температуре 45°С, подвижная фаза - смесь деионизованной воды и ацетонитрила, объемная скорость 1,5 мл/мин. Длина волны детектирования 210 нм.
Результаты исследований (таблица) свидетельствуют, что после однократного экстрагирования в жоме
остается значительная часть пищевых компонентов, не перешедших в экстракт. В этой связи продолжены исследования по двухстадийному экстрагированию пищевых компонентов из листьев стевии, а также по изучению вкусового профиля и эквивалентной сладости полученного экстракта.
ЛИТЕРАТУРА
1. Павлова Г.Н., Ерашова Л.Д., Алехина Л.А. Стевия -источник натурального подсластителя продуктов питания // Пище -вая пром-сть. - 1997. - № 5. - С. 8-9.
2. Голубев В.Н., Гедрих М.Г., Русакова И.А. Ресурсосберегающая технология природного подсластителя пищевых продуктов - стевиозида // Там же. - С. 10-11.
3. Лисицин В.Н., Воловик Е.Л. Стевия - подсластитель или лекарственное растение? // Пищевая пром-сть. - 1999. - № 11. -С. 40^1.
4. Лисицын В.Н., Ковалев И .П. Стевия - источник здоровья и долголетия нации // Пищевая пром-сть. - 2000. - № 5. - С. 38.
5. Зобкова З.С., Харитонов В.Д., Щербакова С.А. Экстракция пищевых компонентов из амаранта // Там же. - 2001. - № 8. - С. 36-37.
6. Зобкова З.С., Щербакова С.А. Новые нетрадиционные источники питания и способы их получения // Молочная пром-сть. -
2002. - № 2. - С. 27-28.
7. Комиссаренко Н.Ф., Деркач А.И., Ковалев И.П. Ди-терпеновые гликозиды и фенилпропаноиды листьев стевии // Расти -тельные ресурсы. - 1994. - Вып. 1-2. - С. 53-54.
8. Зобкова З.С., Щербакова С.А. Новые методы контроля биохимического состава продуктов с компонентами нетрадици -онного сырья // Молочная пром-сть. - 2002. - № 7. - С. 11-13.
Кафедра аналитической химии
Кафедра технологии молока и молочных продуктов
Поступила 11.03.05 г.
бб5.11.002.б12:б12.39
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЖИРОВЫХ ПРОДУКТОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ
С.Н. НИКОНОВИЧ, Т.И. ТИМОФЕЕНКО, Н.Ф. ГРИНЬ
Кубанский государственный технологический университет
Для пищевых продуктов, в состав которых включены растительные масла, актуальна продолжительность гарантийного срока хранения, определяющая их санитарно-гигиеническую безопасность и медико-биологическую эффективность, позволяя оценить функционально-физиологическое воздействие на организм новых продуктов, обогащенных растительным маслом «идеального» состава [1].
Объектами исследования служили биологически активная добавка (БАД) «Липобаланс» и смесь растительных масел «идеального» состава, %: оливковое рафинированное - 46,9; льняное нерафинированное - 22,6; подсолнечное высоколинолевое рафинированное дезодорированное - 14,6; кукурузное рафинированное дезодорированное - 15,9%, обогащенные
СО2-экстрактами эхинацеи, шиповника, гвоздики и мяты, массовая доля которых в смеси составляла: БАД «Липобаланс» - 6; 6; 2 и 4%; масло «Идеальное» - 1,5; 1,5; 0,5 и 1% соответственно.
Динамику протекания окислительных процессов исследовали, анализируя скорость накопления свободных жирных кислот и продуктов окисления [2].
При проведении санитарно-гигиенической оценки для определения катионов металлов использовали метод атомно-абсорбционной спектрометрии, основанный на количественном элементном анализе по атомным спектрам поглощения (абсорбции) [3].
Медико-биологические исследования проводили совместно с Институтом питания РАМН по стандартным методикам с использованием биохимического анализатора Спектрум (США) и аналитического анализатора Клиникон-Корона (Швеция). В опытных группах белые крысы линии Вистар (по 20-30 в груп-
