CC BY
116
664.664:547.458
РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ИНУЛИН-ПЕКТИНОВОГО КОНЦЕНТРА ТА ИЗ СКОРЦОНЕРЫ В ТЕХНОЛОГИИ ХЛЕБА
В.Н. ОРОБИНСКАЯ 1, Е В. ЖИРКОВА 1, В.В. МАРТИРОСЯН 1, В.Д. МАЛКИНА 2
1 Пятигорский государственный технологический университет,
357500, г. Пятигорск, ул. 40 лет Октября, 56; тел./факс: (879) 397-39-29, электронная почта: nauka.pgtu@mail. ru 2Московский государственный университет технологий и управления,
109004, г. Москва, ул. Земляной Вал, 73; факс: (499) 764-91-36
Исследованы химический состав, получение, некоторые виды фармакологической активности и возможность приме -нения в технологии хлебобулочных изделий водорастворимого инулин-пектинового концентрата, выделенного из скорцонеры (Scorzonera hispanica Ь.) - овощного и лекарственного растения.
Ключевые слова: скорцонера, инулин, пектин, экстракция, инулин-пектиновый концентрат, хлебобулочные изделия.
Появление новых видов пищевого растительного сырья связано, с одной стороны, с открытием в них физиологически важных вторичных метаболитов (витаминов, флавоноидов, полифенольных соединений), с другой - с появлением новых возможностей их переработки.
Особого внимания заслуживают растения, богатые полисахаридами - инулином, олигофруктозой, левули-ном, пектином, относящимися к группе пищевых волокон.
В данной работе рассмотрены химический состав, получение, некоторые виды фармакологической активности и возможность применения в технологии хлебобулочных изделий водорастворимого инулин-пектино-вого концентрата, выделенного из скорцонеры (Scorzonera hispanica Ь.).
Скорцонера (черный корень, козелец, сладкий корень) - многолетнее корнеплодное растение семейства астровых, возделывается как двухлетняя овощная культура.
В Ставропольском НИИ сельского хозяйства ведется селекция скорцонеры для получения сортов, наиболее приспособленных к условиям возделывания в Ставропольском крае, с улучшенным химическим составом.
Объектом исследования выбран сорт Солнечная премьера, занесенный в Государственный реестр (2003 г.) селекционных достижений, с допуском использования по всей территории РФ в качестве овощной культуры. Скорцонера этого сорта при созревании накапливает максимальное количество резервных полисахаридов.
Полисахариды корня скорцонеры представлены растворимой и нерастворимой формами, в частности инулином (11,8%), пектином (3,7%) и клетчаткой (1,8%). Это позволяет предположить, что сочетание углеводов разнонаправленного действия окажет положительное влияние на протекание обменных процессов в организме.
Биологическая ценность белка корня скорцонеры обусловлена высоким содержанием аргинина -1497 мг/100 г, суммы пролина, аланина и треонина -1031 мг/100 г. Также в корне содержится 456 мг/100 г аспарагина, который участвует в азотистом обмене, выполняет функцию транспорта аммиака от органов и тканей к месту его нейтрализации и выведения; 238 мг/100 г глутамина, играющего важную роль в азотистом обмене, участвует в биосинтезе пуриновых оснований; 127 мг/100 г лизина, необходимого для нормального формирования костей детского организма и способствующего усвоению кальция, участвующего в синтезе антител, гормонов, ферментов, формировании коллагена и восстановлении тканей, а также являющегося лимитирующей аминокислотой для мучных изделий.
Минеральный состав корня скорцонеры включает микро- и макроэлементы, % к массе золы: фосфор 6, калий 10, натрий 9, магний 6, кальций 10, медь 0,03, цинк 0,02, марганец 0,2, никель 0,005, железо 0,3.
При переработке корня скорцонеры следует применять технологии, предусматривающие свойства соединений, в целях наибольшего их сохранения в нативном состоянии.
В ходе исследования был получен комплекс водорастворимых полисахаридов корня скорцонеры в виде сухого инулин-пектинового концентрата (ИПК) с влажностью 8%. Технология получения ИПК основана на процессе электроразрядного экстрагирования (ЭРЭ). Этот способ наиболее эффективен не только для экстракции «каркасных» («структурных») веществ -пектинов, но и для повышения выхода водорастворимых поли- и олигосахаридов. Кавитация и ударные волны, инициируемые разрядом в жидкости, способствуют разрыву клеток, увеличению удельной поверхности сырья, контактирующего с экстрагентом, и интенсифицируют извлечение биологически активных веществ из растительных пор-капилляров [1].
Экстракцию инулина и пектиновых веществ из корнеплодов скорцонеры осуществляли в электроим-
ч и 0,9-
я о г 0,8 -
з55 3 Я §* 0,7 -
ё 8 Ч 0,6 -
£ О в 0,5 -
0,4
■ ЭРЭ ■ Мацерация
Таблица
-+-
Ч
5/1 10/1 15/1 20/1 25/1 30/1 №
Рис. 1
Ва -т 100
В т € ’
(1)
Показа- Опыт
тель 1 2 3 4 5 6
пульсной экстракционной камере водой при соотношении сырья и экстрагента 1 : 15, подобранном экспериментально, обеспечивающем по сравнению с мацерацией максимальный выход водорастворимого полисахаридного комплекса (рис. 1).
На электроды экстракционной камеры подавали серии импульсов прямоугольной формы, напряжением в диапазоне от 20 до 24 кВ, с энергией в импульсе от 20 до 56 Дж соответственно. Длительность импульсов 1,2 мкс с фронтом 5 нс, в камере с межэлектродным промежутком 1,75 мм. Обработку сырья проводили трижды. Время обработки варьировали от 8 до 24 мин. Количество импульсов в серии - от 1400 до 1800. Экстракты объединяли, выпаривали до 1/3 всего объема и осаждали 3-кратным объемом 96%-го спирта, центрифугировали, высушивали, взвешивали. Получили ИПК корня скорцонеры - светло-коричневый кристаллический порошок, без запаха, слегка сладковатого вкуса, хорошо растворим в воде, с содержанием инулина 64,6%, пектина 14,7%.
Для подтверждения химического состава водорастворимого полисахаридного комплекса использовали следующие реакции: с раствором сульфата меди - наблюдали зеленоватое окрашивание; с реактивом Фе-линга (на восстанавливающие свойства сахаров после кислотного гидролиза) - выпадал красно-коричневый осадок; с раствором ацетата свинца основного - наблюдали оранжевое окрашивание; к 0,01 г ИПК добавляли 2 мл хлористоводородной кислоты и несколько кристаллов резорцина, при нагревании появлялось розовое окрашивание. Содержание полисахаридов - инулина и олигосахаридов - определяли пикратным методом по реакции взаимодействия моносахаридов, образовавшихся в результате гидролиза пикриновой кислотой в щелочной среде [2].
Содержание полисахаридного комплекса вычисляли по формуле
Х, 68,9 67,6 60,3 69,7 60,5 60,4
X 64,56
X - X 4,33 3,03 -4,26 5,13 -4,06 -4,16
(X, - X)2 18,77 12,25 18,20 26,35 16,53 17,36
£ 4,27
& 1,91
Еа.к. 4,07
Рг 2,95
V 6,62
т 33,80
Инулин-пектиновый концентрат скорцонеры обладает рядом положительных свойств: является фактором, регулирующим концентрации вредных веществ в организме и проявляющим защитные функции, что связано с наличием пектиновых веществ; не требует выработки гормона инсулина для своей переработки (за счет содержания инулина); обогащает продукты биологически активными соединениями.
Изучали влияние ИПК корня скорцонеры на уровень глюкозы в крови крыс с экспериментальным токсическим диабетом.
Модель экспериментального сахарного диабета создавали путем введения внутрь белым крысам 5%-го водного раствора аллоксана в дозе 25 мг/кг массы тела [3]. В опытах на модельных животных с аллоксано-вым диабетом ИПК проявил гипогликемическую активность.
Инулин-пектиновый концентрат в дозе 100 мг/кг давали крысам внутрь за 1 ч до введения аллоксана и в последующие дни после введения аллоксана 1 раз в день. Последнее введение проводили за 1 ч до анализа крови на глюкозу. В качестве препарата сравнения использовали толбутамид в дозе 15 мг/кг (рекомендуемая терапевтическая доза), который животные получали по аналогичной схеме. Анализ уровня глюкозы сыворотки крови проводили на 3-й день от введения аллоксана глюкозооксидазным методом, используя стандартный набор реактивов. Опыты показали, что у контрольных животных на 3-й день после введения аллоксана уро-
12
где В, пст - оптические плотности испытуемого раствора и рабочего стандартного образца; а, аст - навески полисахаридного комплекса и рабочего стандартного образца глюкозы, г.
Результаты определений количественного содержания инулина в ИПК корня скорцонеры представлены в таблице.
1-й день 2-й день 3-й день
0 Контроль Щ ИПК □ Толбутамид
Рис. 2
вень глюкозы повысился до (10,4 ± 1,1) ммоль/л, в опытной группе животных, получавших ИПК, уровень глюкозы составил (6,1 ± 0,3) ммоль/л, а в группе животных, получавшей толбутамид, - (8,6 ± 0,4) ммоль/л (рис. 2).
Таким образом, ИПК при введении внутрь по указанной схеме снижает степень глюкоземии, достоверно превышая действие толбутамида в терапевтических дозах.
Указанные свойства ИПК корня скорцонеры, предопределяют его использование в производстве продуктов питания профилактического назначения. Инулин способствует улучшению здоровья за счет избирательной стимуляции роста нескольких видов бактерий кишечника, проявления гипогликемического действия, а пектин связывает и выводит из организма тяжелые металлы, проявляя радиопротекторное и адаптогенное действие.
Исследовали влияние ИПК корня скорцонеры на качество хлеба из муки пшеничной хлебопекарной 1-го сорта. Предварительно экспериментально была определена оптимальная дозировка. Пробы хлеба с добавлением 3% ИПК отличались лучшими органолептическими и физико -химическими показателями качества. Внесение ИПК корня скорцонеры в незначительных пределах изменяло влажность и кислотность опытных
образцов по сравнению с контролем. Удельный объем и пористость возрастали на 15,5 и 5% соответственно. Установлено положительное влияние ИПК корня скорцонеры на замедление черствения хлеба, что можно объяснить способностью пектина десорбировать связанную им в процессе выпечки влагу, благодаря чему происходит увлажнение хлеба и дополнительная клей-стеризация крахмала в его составе; с другой стороны -пектиновые вещества конкурируют с крахмалом в процессе поглощения воды и уменьшают степень его гидратации.
Внесение инулин-пектинового концентрата из корня скорцонеры позволит расширить ассортимент хлебобулочных изделий лечебного и профилактического назначения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Голов Е.В. Интенсификация процессов электроразряд-ного экстрагирования: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Тамбов, 2004. - 19 с.
2. Пищевая химия: Лабораторный практикум / А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг и др.; Под ред. А.П. Нечаева. - СПб.: ГИОРД, 2006. - 304 с.
3. Большой практикум по физиологии человека и животных / М.П. Березина, Н.Е. Василевская, М.С. Авербах и др. - М.: Высш. школа, 1961. - С. 270-276.
Поступила 13.01.09 г.
WORKING OUT AND APPLICATION OF AN INULIN-PECTINACEO US CONCENTRATE FOR SCORZONERA IN TECHNOLOGY OF BREAD
V.N. OROBINSKAYA 1, E.V. ZHIRKOVA 1, V.V. MARTIROSYAN 1, V.D. MALKINA 2
1 Pyatigorsky State Technological University,
56, 40 Let Oktyabrya st., Pyatigorsk, 357500; fax: (879) 397-39-29, e-mail: nauka.pgtu@mail. ru
2 Moscow State University of Technology and Control,
73, Zemlyanoy Val st., Moscow, 109004; fax: (499) 764-91-36
The chemical compound, the reception, some kinds of pharmacological activity and application possibility in technology of bakery products of the water-soluble inulin-pectinaceous concentrate allocated frorScorzonera hispanicaL. - vegetable and medicinal plants - is investigated.
Key words: scorzonera, inulin, pectin, extraction, the inulin-pectinaceous concentrate, bakery products.
598.51:637.344
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЯСА СТРАУСОВ
Н.Ю. ГЕРАСИМОВА, Н.В. МАГЗУМОВА
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: gera41.82@mail.ги
Проведены исследования по обработке мяса страуса смесью молочной сыворотки и фруктовых кислот для улучшения его технологических свойств, в частности нежности и влагосвязывающей способности, с целью возможности использования для производства пищевых продуктов функционального назначения.
Ключевые слова: мясо страуса, молочная сыворотка, фруктовые кислоты, гидролиз, коллагеновые волокна.
Выращиванием страусов с целью производства мя- больших фермерских хозяйств, которые пока еще не
способны решать задачу насыщения рынка.
са, яиц и кожи в России начали заниматься только в
Мясо страусов отличается высоким качеством, и, 1990-х гг. Существует всего несколько десятков не- по данным последних статистических исследований,
