CC BY
35
ЛИТЕРАТУРА
1. Тарасова, Е.Ю. Многокомпонентный ферментированный продукт/Е.Ю. Тарасова, С.Л. Галкина//Молочная промышленность. - 2012. - № 5. - С. 32-33.
2. Пасько, О.В. Разработка технологии творожного биопродукта/О.В. Пасько, Н.А. Смирнова//Пищевая промышленность. - 2012. - № 1. -С. 42-43.
3. Золотин, А.Ю. Разработка продуктов с наполнителями для питания детей дошкольного и школьного возраста/ А.Ю. Золотин, С.В. Фелик, Т.А. Антипо-ва//Переработка молока. - 2009. -№ 10. - С. 32.
4. Остроумов, Л.А. Творожно-кру-пяной биопродукт для питания детей школьного возраста/Л.А. Остроумов, С.Л. Галкина//Пищевая промышленность. - 2012. - № 9. - С. 36-38.
5. Гордиенко, Л.А. Йогурт с использованием концентрата сывороточных белков: реологические свойства/Л.А. Гордиенко, И.К. Куликова, И.А. Евдо-кимов//Молочная промышленность. -2010.- №8.-С. 72-73.
6. Косой, Д.В. Реология молочных продуктов/В.Д. Косой, Н.И. Дунченко, М.Ю. Меркулов. - М.: ДеЛи принт, 2010.
Творожный биопродукт с пшеничными отрубями Ключевые слова
творожный биопродукт; белково-растительная основа; пробиотические свойства; эффективная вязкость; технология АТ-творога.
Реферат
Представленная статья посвящена перспективам разработки творожного биопродукта с пшеничными отрубями. На сегодняшний день просматривается положительная тенденция по комбинированию сырья животного и растительного происхождения. Наряду с комбинированием сырья растительного и животного происхождения, в настоящее время большой научный интерес представляет технология АТ-творога («Advanced technology» - с англ. «изготовленный по передовой технологии»).
Авторы
Пензина Оксана Валерьевна,
Пасько Ольга Владимировна, д-р техн. наук, профессор
Омский государственный аграрный университет
им. П.А. Столыпина, 644122, г. Омск, ул.6-я Северная, д. 43А;
OxiB5@bk.ru
Curd Bioproduct with Wheat Bran Key words
cottage cheese bioproduct; proteinaceous and vegetable basis; pro-biotic properties; effective viscosity; technology of AT-cottage cheese.
Abstracts
Presented article is devoted to prospects of development of a cottage cheese bioproduct with wheat bran. Today the positive tendency on a combination of raw materials of an animal and a phytogenesis is looked through. Along with a combination of raw materials of a vegetable and animal origin, now great scientific interest is represented by technology of AT-cottage cheese («Advanced technology» - with English «made on advanced technology»).
Authors
Penzina Oksana Valeryevna,
Pasko Olga Vladimirovna, Doctor of Technical Science, Professor Omsk State Agrarian University named by P.A. Stolypin, 43A, 6-th Severnaya St., Omsk, 644122; OxiB5@bk.ru
УДК 615.322, 581.143.6, 637.138
Растительный пигмент шиконина
для молочных продуктов
Д.Л. Клабукова, С.Е. Строгов, д-р техн. наук, профессор, В.В. Туркин, канд. биол. наук
ОАО «Биохиммаш», Москва
Н.Г. Машенцева, д-р техн. наук
Московский государственный университет пищевых производств
В пищевой промышленности в настоящее время все чаще применяют пищевые добавки, полезных в производственном процессе, увеличивающие выход продукта и улучшающие его органолептические характеристики, но оказывающих негативное воздействие на здоровье потребителя. Так, многие пищевые красители, в том числе красно-фиолетовой гаммы, обладают высокой токсичностью и при регулярном употреблении в пищу вызывают заболевания желудочно-кишечного тракта, аллергические реакции и другие побочные эффекты [1, 2]. Поэтому актуален вопрос использования в рационе уже известных безопасных натуральных красителей и поиска новых природных колорантов.
Один из давно известных натуральных красителей - шиконин -активное начало нафтохиноновой природы растений семейства Бурач-
никовых (Вогад'тасеае). Он является вторичным метаболитом растений и может быть синтезирован в культуре клеток в промышленных масштабах [3, 4]. Данный пигмент красно-фиолетового цвета обладает широким спектром ценных характеристик, в том числе антимикробными [5], противовирусными [6, 7], противовоспалительными [8], противоопухолевыми [9, 10], иммуномодулирующи-ми [11, 12], антиоксидантными [13, 14] свойствами. Благодаря низкой токсичности, термостабильности, устойчивости к окислителям и воздействию света шиконин может быть отличной альтернативой для придания окраски пищевым продуктам, в том числе молочным. За счет своей биологической активности его можно использовать в технологии продуктов функционального назначения.
Объект исследования - нафтохи-ноновый пигмент шиконин: мелко-
кристаллический порошок темно-красного цвета без запаха и вкуса, полученный путем экстракции хлороформом из биомассы культуры клеток воробейника краснокорнево-го (Lithospermumery throrhizon Sieb. Et Zucc., штамм ВК-39).
В качестве тест-микроорганизмов были выбраны коллекционные штаммы, в том числе: молочнокислые микроорганизмы Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus (ГНУВНИ-МИ); санитарно-показательная микрофлора Escherichia coli M17 (ВКПМВ-8208), Staphylococcus aureus 209P (ВКПМВ-6646), Salmonella typhimurium LT2 (ВКПМВ-3533).
При изучении антимикробных свойств шиконина использовали метод двойных последовательных разведений в соответствующей каждому микроорганизму питательной среде.
Навеску шиконина вносили в стерильную пробирку и стерилизовали в течение 1 ч 95 %-ным этиловым спиртом из расчета 0,1 мл спирта на 5 мг порошка шиконина (этиловый спирт в концентрации 2 % не оказывает антимикробного действия, что было проверено в специальном исследовании). Если растворимость препарата была низкая, в каждую пробирку добавляли по две капли
RAW MATERIALS AND ADDITIVES
растворителя (диметилсульфоксид).
Из данной пробирки готовили ряд двукратных серийных разведений убывающих концентраций препарата от исходной концентрации шикони-на 1000 мкг/мл (0,1 %) до 3,9 мкг/ мл. Растворы шиконина различных концентраций вносили в колбы с соответствующей каждому микроорганизму питательной средой. Разливали питательные среды по чашкам Петри, чашка без добавления препарата служила контролем. После чего все чашки засевали культурами микроорганизмов.
Взвеси микроорганизмов готовили в физиологическом растворе по бактериальному стандарту мутности (10 ЕД). Идентификацию тест-микроорганизмов проводили методом окраски по Граму и микроскопирова-нием. В каждую чашку Петри с соответствующей средой и содержанием шиконина вносили по 0,2 см3 взвеси тест-культуры плотностью 104 клеток/см3 (при посеве L. bulgaricus использовали суспензию плотностью 109 клеток/см3). Посевы на чашках Петри инкубировали вверх дном в термостате при температуре 37±1 °С в течение 24±2 ч (для Str. thermophilus посевы инкубировали при 45±1 °С в течение 48±3 ч).
Первую наименьшую концентрацию шиконина (из серии последовательных разведений), где визуально не определялся рост микроорганизмов, считали минимальной подавляющей концентрацией (МПК, мкг/ мл). Опыты проводили в трех по-вторностях.
При определении антимикробной активности шиконина использовали следующие питательные среды: для молочнокислых бактерий - среда MRS по ГОСТ 10444.11-89; для E.coli,Salmonella, St. aureus - LB-агар следующего состава (г): дрожжевого экстракта - 5; пептона - 10; хлористого натрия - 5; агара - 15.
В результате исследования антимикробных свойств шиконина определили МПК для некоторых тест-микроорганизмов в концентрации 104 КОЕ/мл (для L. bulgaricus - 109 КОЕ/мл). Установлено, что пигмент оказывает бактериостатическое действие в отношении грамположитель-ных бактерий родов Streptococcus, Lactobacillus, Staphylococcus. В интервале концентраций от 3,9 до 1000 мкг/мл не ингибирует рост грамот-рицательных бактерий родов Escherichia и Salmonella. Значения МПК шиконина в отношении исследованных тест-микроорганизмов приведены в табл. 1.
Поскольку пигмент ингибирует рост заквасочных культур, рекомен-
дуется его применение в качестве колоранта для продуктов, технология которых не включает использование живых микроорганизмов, в том числе для молочно-соковых напитков, разнообразных по своей цветовой гамме.
Благодаря биологической полноценности обезжиренное молоко было выбрано в качестве основного компонента для напитка. Соковой основой послужил вишневый сок, поскольку он имеет красный цвет, не высокую кислотность и широко распространен в условиях нашего климата.
Однако молоко с соком представляет собой неустойчивую дисперсную систему. Поэтому для предотвращения осаждения белков молока вследствие низкой кислотности сока в рецептуру вносили стабилизатор ТЫходит Б (ЫЕХ^А, Франция) - си-нергетическую смесь из совместно переработанных смолы акации (гуммиарабика) и ксантановой камеди.
Шиконин растворяется исключительно в органических растворителях и при добавлении в состав напитка его необходимо растворить в этиловом спирте. Для нейтрализа-
Таблица 1
Таблица 2
Таблица 3
Микробиологические показатели продукта
Внешний вид контрольной и опытной рецептур напитка
МАФАнМ, КОЕ/г БГКП (колифор-мы) Патогенные, в том числе сальмонеллы Примечание
Контрольная рецептура
5-104 В 0,01 г не обнаружено В 25 г не обнаружено S.aureus в 1 см3 не обнаружено; L.monocytoge-nes в 25 см3 не обнаружено
Опытная рецептура
3-102 В 0,01 г не обнаружено В 25 г не обнаружено S.aureus в 1 см3 не обнаружено; L.monocytoge-nes в 25 см3 не обнаружено
Антимикробные свойства шиконина
Название и штамм Посевная доза МП ,
микроорганизма клеток, КОЕ/мл мкг/мл
Lactobacillus delbruec-kii sub sp.bulgaricus 109 62,5
Streptococcus thermophilus 104 62,5
Staphylococcus aureus 104 15,6
Escherichia coli 104 Более 1000
Salmonellatyphimurium 104 Более 1000
Предлагаемая рецептура молочного напитка
Компонент Содержание компонента, г/100 г продукта
контрольная рецептура опытная рецептура
Молоко питьевое ультра-пастеризованное с м.д.ж. 0,5% 70 70
Сок вишневый 20 4 20 4
Гуммиарабик 0,5 1 0,5 1
Вода 4,5 4,29 0,2
Шиконин - 0,01
ции этого специфического запаха в качестве ароматизатора была выбрана вкусоароматическая добавка «Ягодная», придающая напитку вкус и аромат вишни.
На основании вышеизложенного была разработана рецептура нового напитка на молочно-соковой основе (табл. 2).
Определение количества мезо-фильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) и бактерий группы кишечных палочек (БГКП) проводили по ГОСТ Р 53430-2009. Определение патогенных бактерий, в том числе рода Ба1топе11а, проводили в соответствии с ГОСТ Р 52814-2007 (ИСО 6579:2002).
Микробиологические показатели, представленные в табл. 3, оценива-
лись после 3 сут хранения образцов при температуре 4±2 °С в соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01 (индекс 1.2.1) «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов». Общее микробное число при добавлении шикони-на снижалось по сравнению с контролем.
Органолептические характеристики опытной и контрольной рецептур напитка отражены в табл. 4. Внешний вид обоих вариантов изображен на рисунке.
Определение массовой доли сухого вещества проводили по ГОСТ Р
54668-2011. Активную и титруемую кислотность молочного продукта устанавливали в соответствии с ГОСТ Р
54669-2011 потенциометрическим методом. Показатели кислотности и
Таблица 4
Органолептические показатели продукта
Показатель Характеристика
контрольная рецептура опытная рецептура
Внешний вид Непрозрачная жидкость Непрозрачная жидкость
Цвет Молочно-белый со слабым розовым оттенком, равномерный по всей массе Розово-лиловый, равномерный по всей массе
Консистенция Однородная, в меру вязкая Однородная, в меру вязкая
Вкус и запах Молочный, сладкий, с привкусом вишни Молочный, сладкий, с привкусом вишни и слабым специфическим привкусом
Таблица 5
Физико-химические показатели продукта
Значение показателя
Показатель контрольная рецептура опытная рецептура
Активная кислотность, ед. pH 5,51 5,51
Титруемая кислотность, °Т 18±2 18±2
Массовая доля сухих веществ, % 13,43 13,58
содержание сухих веществ рецептур не сильно отличаются, т. е. шиконин не оказывает значительного влияния на физико-химические характеристики (табл. 5).
Таким образом, изучена возможность использования нафтохиноно-вого пигмента из культуры клеток растения ШЬозрегтитегу ОпгогЫгоп в технологии функциональных молочных продуктов. При внесении экстракта шиконина в рецептуру напитка не только улучшаются органо-лептические показатели, но и происходит ингибирование развития нежелательной микрофлоры. При этом возможно снижение окислительной порчи за счет антиоксидан-тных свойств шиконина. Благодаря этим факторам увеличивается срок хранения конечного продукта и улучшаются его потребительские характеристики, что благоприятно сказывается на общем социально-экономическом эффекте. Кроме того, продукт можно отнести к кате-
гории функциональных за счет пре-биотических бифидогенных свойств гуммиарабика.
Работа выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации МД-3302.2012.4.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сарафанова, Л. А. Пищевые добавки: Энциклопедия. - 2-е изд./ Л.А. Сарафанова. - СПб.: ГИОРД, 2004. - 808 с.
2. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 18 апреля 2003 г. N 59 «О введении в действие санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.3.2.1293-03» (с изменениями от 26 мая 2008 г., 27 апреля 2009 г., 23 декабря 2010 г.).
3. Cell growth and shikonin production of Arnebiaeuchroma in a periodically submerged airlift bioreactor/Ge F. [et al.]//BiotechnolLett. - 2006. - Vol. 28.-№ 8. - P. 525-529.
4. Physico-chemical factorsin-fluencing the shikonin derivatives production in cell suspension cultures ofArnebiaeuchroma (Royle) Johnston, a medicinally important plant species/ Malik S. [et al.]//CellBiol Int. - 2011. -Vol. 35. - № 2. - P. 153-158.
5. Detailed investigations on the solid cell culture and antimicrobial activities of the Iranian Arnebiaeuchroma/K. Haghbeen[et al.]//J Biomed Biotechnol. -2011. - 2011: 165852.
6. Anti-adenovirus activities of shikonin, a component of Chinese herbal medicine in vitro/Gao H. [et a l. ]//B iol. Pharm. Bull.- 2011. -Vol. 34. - № 2. - P. 197-202.
7. Shikonin, a component of chinese herbal medicine, inhibits chemokine receptor function and suppresses human immunodeficiency virus type 1/ Chen X. [et al.]//Antimicrobial agents and chemotherapy. - 2003.- Vol. 47. - № 9. - P. 2810-2816.
8. Shikonin extracted from medicinal Chinese herbs exerts antiinflammatory effect via proteasome inhibition/Lu L. [et al.]//Eur J Pharmacol. - 2011. - Vol. 658. - № 23. - P. 242-247.
9. In vitro and in vivo anticancer effects of Lithospermumerythrorhizon extract on B16F10 murine melanoma/ Rajasekar S. [et a l. ]//J Ethnopharmacol. - 2012. - Vol. 144. -№ 2. - P. 335-345.
10. Anticancer agent shikonin is an incompetent inducer of cancer drug resistance/Wu H. [et al.]//PLoS One. -2013. - Vol. 8. - № 1: 52706.
11. Shikonin derivatives protect immune organs from damage and promote immune responses in vivo in tumour-bearing mice/Long S. [et al.]// Phytother Res. - 2012. - Vol. 26. -№ 1. - P. 26-33.
12. Immunomodulatory effect of shikonin derivatives isolated from Lithospermumcanescens on cellular and humoral immunity in Balb/c mice/ Pietrosiuk A. [et al.]//Pharmazie. -2004. - Vol. 59. - № 8. - P. 640-642.
13. Biological activity of some naturally occurring resins, gums and pigments against in vitroLDL oxidation/Andriko-poulosN.K. [et al.]//Phytother Res. -2003. - Vol. 17. - № 5. - P. 501-507.
14. Shikonin protects mouse brain against cerebral ischemia/reperfusion injury through its antioxidant activity/ Wang Z. [et al.]//Eur J Pharmacol. -2010. - Vol. 643. - № 2-3. - P. 211217.
Растительный пигмент шиконина для молочных продуктов
Ключевые слова
шиконин; нафтохиноны; пищевые красители; функциональные продукты; антимикробная активность.
Реферат
Работа посвящена исследованию свойств нафтохинонового пигмента шиконина и оценке возможности его применения в технологии пищевых продуктов функционального назначения.
Авторы
Клабукова Дарья Леонидовна, Строгов Семен Ефимович,
д-р техн. наук, профессор, Туркин Владимир Васильевич,
канд. биол. наук
ОАО «Биохиммаш», Москва
Машенцева Наталья Геннадьевна, д-р техн. наук
Московский государственный университет пищевых производств,
125080, Москва, Волоколамское шоссе, д.11.;
daria.klabukova@yandex.ru
Plant Pigment of Shikonin for Dairy Products Key words
shikonin; naphtho-quinones; food colorants; functional food; antimicrobial activity.
Abstracts
The work is devoted to the study of the properties of naphthoquinone pigment shikonin and evaluating the possibility of its application in the technology of functional foods.
Authors
Klabukova Darya Leonidovna, Strogov Semen Efimovich, Doctor of Technical Science, Professor, Turkin Vladimir Vasilyevich, Candidate of Biological Science JSC «Biochimmash», Moscow
Mashentseva Natalya Gennadyevna, Doctor of Technical Science Moscow State University of Food Production, 11, Volokolamskoye Sh., Moscow, 125080; daria.klabukova@yandex.ru
