CC BY
63
ЛИТЕРАТУРА
1. Политика здорового питания / В.И. Покровский, Г .А. Ро -маненко, В.А. Княжев и др. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2002. - 342 с.
2. Кочеткова А.А., Нечаев А. ПКрасильников В.Н.
Фосфолипиды в технологии продуктов питания / Масложировая пром-сть. - 1999. - № 2. - С. 10-13.
Кафедра технологии жиров, косметики и экспертизы товаров
Поступила 17.03.06 г.
665.37:541.182.063.67
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ФОСФОЛИПИДНЫХ БАД ПРИ СТАБИЛИЗАЦИИ ПИЩЕВЫХ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ
Е.А. БУТИНА, О.С. ВОРОНЦОВА
Кубанский государственный технологический университет
Создание эмульсионных продуктов функционального назначения обеспечивается на практике в результате применения различных биологических активных добавок (БАД), обладающих разнообразными функциональными свойствами. Важным теоретическим аспектом конструирования таких продуктов является исследование технологических свойств новых видов отечественных полифункциональных БАД, таких как БАД серии «Витол», полученных по специальной технологии из семян подсолнечника современных типов и характеризующихся высокой физиологической ценностью [1].
Основные физико-химические характеристики и жирнокислотный состав этих БАД приведены в табл. 1 и 2.
Как видно из представленных данных, фракционированные фосфолипидные БАД отличаются высокими потребительскими характеристиками.
Анализ группового состава БАД свидетельствует об отличиях проявляемых ими технологических свойств и определяет необходимость комплексного исследования последних.
Качественный состав жирных кислот аналогичен составу ацилов триацилглицеринов подсолнечных масел, однако по сравнению с ними фосфолипидные БАД содержат большее количество насыщенных кислот, а также таких фосфолипидных групп, как фосфатидилэ-
Таблица 1
БАД серии «Витол»
показатель Холин ФЭИС
Цветное число, мг 12 4-5 5-7
Массовая доля, %:
фосфолипидов 74,9-75,0 47,85-50,90
в том числе
фосфатидилхолинов 35,3-37,0 8,6-9,8
фосфатидилэтаноламинов 10,8-12,6 11,95-14,40
фосфатидилинозитоло в 10,4-11,2 7,9-8,3
фосфатидилсеринов 3,0-3,4 7,4-8,8
дифосфатидилглицеринов 6,0-6,7 7,3-7,8
фосфатидных и полифосфатидных кислот 6,2-7,3 2,6-3,9
нейтральных липидов 25,0-25,1 49,10-52,15
влаги и летучих веществ 1,50-1,75 0,55-0,70
в том числе этилового спирта 1,3-1,4 Отсутствует
золы 5,75-7,35 12,72-14,39
углеводов, в пересчете на глюкозу 1,80-2,45 0,65-0,98
Кислотное число (все титруемые вещества), мг КОН/г 10,85-11,20 15,10-15,35
Перекисное число, ммоль 12 О/кг 2,05-2,30 1,68-1,90
Коэффициенты поглощения при длине волны, нм:
232 0,06-0,07 0,04-0,05
268 0,035-0,045 0,03-0,04
350 0,01-0,02 0,04-0,05
Содержание минеральных элементов, мг/кг:
натрия 13,5-14,7 21,6-24,0
калия 9,6-11,4 15,6-17,9
кальция 1,2-1,8 2-3
магния 14,6-16,4 22,2-25,7
железа 0,11-0,12 22,2-25,7
Таблица 2
Жирная кислота Содержание в БАД, % от суммы
Холин ФЭИС
С14 : 0 Отсутствует
С16 : 0 4,62 23,56
С18 : 0 15,35 5,95
2 £ 19,97 29,51
С16 : 1 0,94 0,94
С18 : 1 10,91 8,95
С18 : 2 57,50 45,06
С18 : 3 7,10 13,51
2 № 80,03 70,49
20 40 60 80 сг,
40 60 80 ст, Па
таноламины и фосфатидилхолины, что определяет перспективность их использования в качестве добав -ки, имеющей антиоксидантную активность.
В целях изучения направления технологического использования фосфолипидных БАД исследовали имеющие прикладное значение поверхностно-активные свойства.
Известно [2], что в мицеллярной области растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ) молекулярное взаимодействие частиц дисперсной фазы в основном определяется параметрами, характеризующими взаимодействие мицелл друг с другом. При этом на состояние агрегатного равновесия эмульсии во многом влияют изменения формы мицелл по мере перехода к более концентрированным растворам ПАВ. Так, по данным [2], при использовании раствора ПАВ с концентрацией вблизи ККМ, которая соответствует трансформации мицелл из одной формы в другую, устойчивость стабилизируемых ими эмульсий резко снижается. Следует заметить, что указанный эффект был обнаружен только у ионогенных ПАВ.
Фосфолипиды являются неионогенными ПАВ, однако в водных растворах они способны к диссоциации. Учитывая, что для получения стабильных эмульсионных систем требовалось введение эмульгатора в количествах существенно превышающих ККМ, агрегатное равновесие полученных эмульсий определяется параметрами мицелл, образующих межфазный адсорбционный слой.
Согласно [3], один из основных факторов агрега-тивной устойчивости эмульсий - наличие структурно-механического барьера. Последний представляет собой гелеобразный структурированный адсорбционный слой на поверхности частиц дисперсной фазы, обладающий повышенными вязкостью, упругостью и прочностью. Изучение реологических характеристик модельных эмульсий обратного типа, стабилизированных различными эмульгаторами, позволяет оценить эффективность последних с точки зрения их стабилизирующего действия.
При производстве маргаринов эмульсии подвергают интенсивной гидродинамической обработке, а в процессе кристаллизации может происходить отслоение водной фазы при создании недостаточно прочного межфазного адсорбционного слоя. В связи с этим целе-
сообразно провести сравнительное изучение реологических свойств полученных эмульсий.
Исследовали эмульсии стабилизированных БАД Холин и ФЭИС, предварительно растворенных в водной фазе, с соотношением водной и жировой фаз 20 : 80, 30 : 70 и 40 : 60. Эмульгаторы вводились для высокожирных, среднежирных и низкожирных эмульсий в количествах, обеспечивающих получение эмульсии, устойчивой к расслоению, - соответственно 0,3; 0,4 и
0.7%.
Для определения реологических характеристик использовали ротационный вискозиметр Реотест. Результаты экспериментов в виде графических зависимостей эффективной вязкости ^э от напряжения сдвига о приведены на рисунке: БАД предварительно растворяли в жировой фазе и в воде (а и б соответственно; соотношение водной и жировой фаз: кривые 1, Г -20 : 80; 2, 2' - 30 : 70; 3, 3' - 40 : 60; где 1, 2, 3 - Холин;
1, 2, 3' - ФЭИС).
Сравнение графических зависимостей показывает, что при прочих равных условиях растворение эму льга-торов в воде обеспечивает получение более стабильных и структурированных эмульсий, что, видимо, определяется особенностями мицеллярных структур, образуемых фосфолипидами в воде и масле.
Стабилизирующий эффект обоих эмульгаторов снижается с увеличением массовой доли дисперсной фазы, при этом большей структурной прочностью отличаются высококонцентрированные эмульсии.
При сравнении зависимостей, полученных для систем с предварительным растворением эмульгаторов в жировой фазе, отметили, что предельные напряжения сдвига, обусловливающие максимальное разрушение структуры, для БАД Холин и ФЭИС различаются незначительно, хотя структурирующий эффект БАД Хо-лин несколько выше. При растворении в воде БАД Хо-лин способствует созданию более прочного адсорбционного слоя, чем ФЭИС, так как полное разрушение стабилизированной эмульсии происходит при большем о (рисунок б). Существенно, что различие в стабилизационных свойствах БАД Холин и ФЭИС тем выше , чем больше доля дисперсной фазы в эмульсии.
Таблица 3
Показатель Соотношение водной и жировой фаз
20 : 80 30 : 70 40 : 60
Соотношение фосфатидил -холинов и фосфатидилэтанол-аминов Количество БАД, % к массе эмульсии 1 : 3,3 0,4-0,5 5 ,7 21,: ,6-0 1 0, 1 : 1,1 0,9-1
Таблица 4
Ко мпонент Соотношение водной и жировой фаз в маргарине
20 : 80, высококалор ийный 30 : 70, с реднекалорийный 40 : 60, низкокалорийный
Саломас марки 1* 32 27 12
Саломас марки 2** 9 9 9
Масло подсолнечное рафинированное дезодорированное 30 25 20
Масло кокосовое 9 9 9
ФЭИС-ВС 0,3-0,6 0,4-0,8 Отсутствует
ФЭИС-Н Отсутствует 0,7-1,1
Соль 0,2 0,3 0,3
Вода Остальное
* іш 32-34°С, твердость 180-250 г/см; ** іш 34-36°С, твердость 280-350 г/см.
Полученные данные свидетельствуют, что хотя БАД ФЭИС обладает большими эмульгирующими свойствами при создании и стабилизации эмульсий обратного типа, но степень ее стабилизационных свойств ниже, чем БАД Холин.
Объяснение полученных результатов отражено в [4], где указано, что вопреки выводам [3] о факторах, определяющих агрегативную устойчивость эмульсии, высокая устойчивость эмульсий может наблюдаться и когда в образовании адсорбционных слоев участвуют относительно низкомолекулярные ПАВ, не обладающие структурирующими свойствами. В этом случае возникновение структурно-механического барьера между дисперсной фазой и дисперсионной средой связано с самопроизвольным образованием на межфазной границе ультрамикроэмульсии.
Ранее проведенные исследования [5] показывают, что при прочих равных условиях эффективность фос-фолипидных эмульгаторов во многом определяется соотношением входящих в их состав фосфатидилхоли-нов и фосфатидилэтаноламинов. При этом наилучшее их соотношение индивидуально для эмульсий с различным соотношением водной и жировой фаз.
Полученные результаты позволяют сформулировать рекомендации по составу эмульгаторов и диапазону их эффективных концентраций, обусловливающих получение стабильных эмульсий обратного типа (табл. 3).
Разработали модификации БАД ФЭИС для низкокалорийных и высоко- и среднекалорийных маргаринов - ФЭИС-Н и ФЭИС-ВС соответственно - с различным соотношением фосфатидилхолинов и фосфатиди-лэтаноламино в.
В качестве жировой основы исследуемых эмульсий использовали традиционные для наливных маргаринов компоненты: смесь растительных саломасов, подсолнечное и кокосовое масло. Рецептуры лабораторных образцов маргаринов представлены в табл. 4.
Соотношения компонентов жировых фаз были выбраны как средние из наиболее часто используемых в рецептурах маргаринов соответствующей калорийности.
В лабораторных условиях приготовление маргариновых эмульсий осуществляли по следующей технологии: жировую основу нагревали до 45-65°С, готови-
Таблица 5
Массовая доля эмульгатора Соотношение фаз при центрифугировании,% Выделение водной фазы при кристаллизации, % Вязкость предельно неразрушенной структуры, Па • с Предельное а, Па
Водная Эмульсионная Жировая
ФЭИС-ВС Высококалорийные эмульсии
0,2 3 70 27 Да 21 580
0,3 2 82 16 » 23 630
0,4 Нет 89 11 Нет 26 710
0,5 » 96 4 » 26 780
0,6 » 98 2 » 29 800
ФЭИС-ВС Среднекалорийные эмульсии
0,4 5 49 46 Да 32 450
0,5 3 71 26 » 35 540
0,6 Нет 91 9 Нет 37 610
0,7 » 97 3 » 38 680
0,8 » 98 2 » 39 710
ФЭИС-Н Низкокалорийные эмульсии
0,7 7 50 43 Да 56 380
0,8 4 71 25 » 58 440
0,9 2 92 6 Нет 67 490
1 Нет 97 3 » 72 550
1,1 » 99 1 » 75 570
ли раствор эмульгатора в водной фазе при 40-50°С, затем вводили остальные компоненты водно-молочной фазы. Полученную смесь эмульгировали на лабораторном гомогенизаторе при 6000 об/мин в течение 5 мин при 40-43°С.
Полученные эмульсии анализировали на стойкость, стабильность при кристаллизации, дисперсность и вязкость. Результаты приведены в табл. 5.
Как видно из представленных данных, введение фракционированных БАД в маргариновые эмульсии в рекомендованных количествах обеспечивает достижение максимального эмульгирующего и стабилизирующего эффектов и получения маргаринов требуемого качества.
Работа выполнена по плану разработки научного подхода в использовании фосфолипидных ПАВ заданного состава для формирования технологических свойств полидисперсных пищевых систем, проведенной в рамках гранта Президента Российской Федера-
ции для государственной поддержки молодых российских ученых 2005 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бутина Е.А., Сорокина В.В. Применение отдельных групп фосфолипидов как биологически активных добавок // Научное обеспечение с .-х. пр-ва: Материалы Региональной науч.-техн. конф. молодых ученых, КГАУ, Краснодар, 14-15 декабря 2000 г. - Красно -дар, 2000.
2. Макагонова Н.Н., Усьяров О.Г., Абрамзон А .А. Агрегатное равновесие капель в эмульсиях и мицеллообразование в рас -творах эмульгаторов // Коллоидный журн. Акад. Наук СССР. Т. ХЬУ, вып. 6. - М.: Наука, 1983.
3. Ребиндер П.А., Поспелова К .А. Вступительная статья // В. Клейтон. Эмульсии. - М., 1960.
4. Практикум по коллоидной химии. Коллоидная химия ла-тексов и ПАВ: Уч. пособ. для вузов / Под ред. Р.Э. Неймана. - М.: Высш. шк., 1971. - 176 с.
5. Арутюнян Н.С., Корнена Е.П. Фосфолипиды растительных масел. - М.: Агропромиздат, 1986. - 256 с.
Кафедра технологии жиров, косметики и экспертизы товаров
Поступила 13.01.06 г.
637.514.5.002.612
ВЛИЯНИЕ БАД КАЛЬМАРИН НА КА ЧЕСТВО МЯСНЫХ РУБЛЕНЫХ ПОЛУФАБРИКА ТОВ
И.А. ЖЕБЕЛЕВА, С.Ю. ДМИТРИЕНКО, С.В. КОЛОБОВ
Московский университет потребительской кооперации
Изучены качественные показатели биологически активной добавки (БАД) Кальмарин и ее влияние на качество мясных рубленых полуфабрикатов.
Анализ результатов исследования общего химического состава показал, что Кальмарин содержит значительное количество белка и йода:
Массовая доля, %:
жира 0,34 ± 0,06
хлорида натрия 15,62 ± 0,13
сухих веществ, 34,65 ± 0,16
в т. ч. общего белка 13,72 ± 0,11
Массовая доля йода, мкг/100 г 1115,68 ± 0,77
Результаты исследования аминокислотного (АК) состава белков БАД Кальмарин показывают, что, несмотря на дефицит лейцина, изолейцина, серусодержа-щих и других АК, коэффициент утилитарности достаточно высок (табл. 1). Это свидетельствует о хорошей сбалансированности незаменимых АК и позволяет предположить хорошую и полную усвояемость белка Кальмарина.
Были выработаны модельные опытные образцы мясных рубленых изделий, содержащих 2, 4 и 6% Кальмарина к массе сырья по рецептурам, представленным в табл. 2. В качестве контроля использовали образец без БАД.
Данные показывают, что при увеличении добавки Кальмарина с 2 до 6% в рецептурах у меньшается количество поваренной соли и воды пропорционально их содержанию в БАД. Кальмарин вносили на стадии за-
Таблица 1
Аминокислота Эталон ФАО/ВОЗ Кальмарин
Содержание АК Скор, %
Валин 5,0 6,28 ± 0,21 125,6
Изолейцин 4,0 2,87 ± 0,17 71,8
Лейцин 7,0 4,51 ± 0,18 64,4
Лизин 5,5 5,26 ± 0,19 95,6
Метионин + цистин 3,5 2,43 ± 0,16 69,4
Тр еонин 4,0 3,22 ± 0,18 80,5
Триптофан 1,0 0,68 ± 0,09 68,0
Фенилаланин + тирозин 6,0 4,48 ± 0,18 74,7
Сумма НАК 36,0 29,73
Лимитирующая амино -кислота лейцин
Коэффициент утилитар -ности
Коэффициент сопостави-
64,4
0,78
мой избыточности 10,16 Таблица 2
Ингредиенты Содержание в образце, г/100 г продукта
Контроль 1 2 3
Г овядина 35,5 35,5 35,5 35,5
Свинина 37,6 37,6 37,6 37,6
Соль поваренная 1,2 0,8 0,4 -
Вода 25,7 24,1 22,5 20,9
БАД Кальмарин - 2,0 4,0 6,0
