CC BY
81
О. В. Старовойтова, Л. Н. Шишкина, З. Ш. Мингалеева,
С. В. Борисова, О. А. Решетник
ВЛИЯНИЕ ДРОЖЖЕЙ SACCHAROMYCES CEREVISIAE НА СОСТОЯНИЕ ЛИПИДНОГО КОМПОНЕНТА МУЧНОГО ПОЛУФАБРИКАТА, ПРИГОТОВЛЕННОГО ФРИТЮРНЫМ СПОСОБОМ
Ключевые слова: липидная компонента, фритюр, хлебопекарные дрожжи, обжаренные тестовые заготовки, мучное кондитерское изделие, состав фосфолипидов.
Изучено влияние дрожжей на состояние липидного компонента обжаренного мучного полуфабриката в зависимости от срока эксплуатации фритюра. Выявлены изменения состава фосфолипидов, связанные с изменением степени ненасыщенности липидов мучного полуфабриката.
Keywords: lipid component, hot fan, baking yeast, test half-finished ^products, flou^ confectionery product, composition of phospholipids.
The influence of the Saccharomyces cerevisiae yeast on lipid component state of fried half-finished products depending on life of frying fat is studied. The changes of phospholipids composition due to changes of the nonsaturation degree of lipids in the floury half-finished products are determined.
Для клеток высших эукариот установлено, что их размножение метаболизм, старение и гибель тесно связаны с регуляцией интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ) [1,2]. Наличие природных и синтетических антиоксидантов (АО) в среде культивирования оказывает воздействие как на липидный компонент хлебопекарных дрожжей, так и на их функциональную активность [3,4]. В процессе фритюрной обработки мучных полуфабрикатов масла, используемые в качестве среды (теплопередающего агента), подвергаются окислительной деструкции [5,6,7]. Это позволяет предположить, что наличие дрожжей в составе мучного полуфабриката, будет влиять на состояние его липидного компонента при разных сроках эксплуатации фритюра.
Цель работы - изучение влияния хлебопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae, активированных АО, на состояние липидного компонента полуфабрикатов мучного кондитерского изделия в зависимости от срока эксплуатации фритюра.
В работе использовали прессованные хлебопекарные дрожжи (смесь штаммов Saccharomyces cerevisiae ВКМ-У-823 и Saccharomyces cerevisiae ЛК-14) производства г. Буинск Республика Татарстан. Суспензию дрожжей в воде (1:3) готовили при тщательном перемешивании в течение 4 мин при температуре 30-320С и выдерживали в присутствии активатора в течение 30 мин. В качестве активатора применяли калиевую соль 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилпропиловой кислоты (фенозан-К) в количестве 0,0001-0,1 % к массе дрожжей. Активированные дрожжи использовали в качества рецептурного компонента при производстве мучного кондитерского изделия (МКИ) «Чак-Чак», приготовленного фритюрным способом. Контролем являлись образцы полуфабрикатов (ПФ), приготовленные по традиционной рецептуре без дрожжей, для приготовления опытных образцов к традиционной рецептуре добавляли активированные дрожжи в
дозировке 1,0% к массе муки. В качестве фритюра использовали фракционированное пальмовое масло («Пальмолеон», Малайзия). Фритюр эксплуатировали в течение 4 часов без добавления масла при температуре 180 ± 20С. Время обжаривания одной партии ПФ 3-4 мин.
Анализ содержания продуктов, реагирующих с 2-тиобарбитуровой кислотой (ТБК) в суспензии гомогенатов обжаренных тестовых заготовках, проводили спектрофотометрически при длине волны 532 нм, используя метод [8] с добавлением в среду 10 мкл 0,01 % ионола в спирте.
Общие липиды из обжаренных во фритюре ПФ выделяли по методу Блая и Дайера в модификации Кейтса [9]. Выделенные липиды использовали для анализа в них продуктов окисления, качественного и количественного состава липидов.
Продукты ПОЛ диенивые конъюгаты (ДК) и кетодиены (КД) определяли спектрофотометрически по соотношению оптичеких плотностей при длинах волн 232 нм и 270 нм к основному пику при 205 нм, соответственно [10], использую спектрофотометр иУ-3101 РС (фирма «8Н1МАБ2и», Япония).
Качественное и количественное определение состава ФЛ проводили методом ТСХ. Все опыты проводили на менее чем в 3 повторностях с последующей стандартной статистической обработкой данных.
Первый этап исследований был связан с оценкой влияния времени эксплуатации фритюра на состояние липидного компонента обжаренных контрольных, приготовленных по традиционной рецептуре, и опытных, приготовленных по предложенному способу, с внесением активированных хлебопекарных дрожжей S.cerevisiae образцов полуфабрикатов.
Критерием интенсивности перекисного окисления липидов является содержание ТБК-активных продуктов (ТБК-АП). Динамика изменения содержания этих продуктов в контрольных и опытных образцах обжаренных полуфабрикатов, рассчитана на мг белка каждого образца и приведена в таблице 1.
Таблица 1 - Количество продуктов, реагирующих с 2-тиобарбитуровой кислотой, в обжаренном полуфабрикате мучного кондитерского изделия
ТБК-АП, нмоль/м г белка 0 ч 1 ч 1,5 ч 2 ч 3 ч 3,5 ч 4 ч
Контроль Опыт 0,68 ± 0,06 0,58 ± 0,19 0,46 ± 0,16 0,63 ± 0,18 0,34 ± 0,06 0,69 ± 0,08 0,57 ± 0,05 0,77 ± 0,04 0,61 ± 0,09 0,97 ± 0,25 0,61 ± 0,07 0,43 ± 0,08 0,62 ± 0,10 0,37 ± 0,09
Видно, что в процессе обжаривания как контрольных, так и опытных образцов наблюдается изменение данного показателя. При этом направленность его изменения различается в зависимости от рецептуры теста в контрольных и опытных вариантах. В контрольных образцах обнаружено достоверное снижение содержания ТБК-АП через 1,5 ч эксплуатации фритюра с последующим возвращением к норме данного показателя спустя 2 и 4 ч от начала процесса жарки. Вариабельность содержания по ТБК-АП в опытных образцах значительно выше, чем в контрольных образцах обжаренного полуфабриката.
Ориентируясь на результаты можно отметить лишь тенденции роста количества продуктов окисления через 3 ч и существенного их уменьшения спустя 3,5 и 4 ч с начала жарки в опытных образцах ПФ, приготовленных с использованием активированных
дрожжей. Это свидетельствует, с одной стороны, о взаимном влиянии компонентов теста и фритюра, а с другой о неоднородном по качеству составе обжаренных тестовых заготовок в пределах одной партии.
Чрезвычайно важно для практики оценить влияние длительности эксплуатации фритюра на стабильность липидного компонента обжаренных тестовых заготовок в зависимости от рецептуры теста. Далее проводили анализ продуктов более глубокого окисления, определяли количество диеновых конъюгатов (ДК) и кетодиенов (КД).
0,6
0,5
0,3
0,2
0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
Время эксплуатации фритюра, ч — Контроль -о— Опыт
0,14
0,13
I °-12
И
0,11
0,1
С 1 Е ] \ й Г’ с у _ \ /
1 \ / с ' ' * е Г -
1
0,5 1 1,5
»— Контроль
2 2,5 3 3,5 4
Время эксплуатации фритюра, ч -а— Опыт
б
а
0
Рис. 1 - Изменение степени ненасыщенности липидов обжаренного тестового полуфабриката: а - содержание диеновых конъюгатов; б - содержание кетодиенов
Данные рис. 1(а) свидетельствуют о том, что динамика изменения содержания количества диеновых конъюгатов в липидах опытных и контрольных образцов имеет сходный характер. Выявлена тенденция к снижению и последующая нормализация количества диеновых конъюгатов в липидах, выделенных из опытных образцов, на различных сроках эксплуатации фритюра. При этом важно отметить не только уменьшение вариабельности значений данного показателя в липидах, выделенных из опытных партий ТЗ относительно содержания диеновых коньюгатов из липидов, выделенных из ТЗ в контроле, но и в целом более низкое содержание диеновых конъюгатов в липидах опытных партий.
Изучение изменения количества кетодиенов в липидах тестовых заготовок рис. 1(б) показало, что их содержание в процессе эксплуатации фритюра достоверно не различалось как в контрольных, так и опытных образцах. Это обусловлено высокой вариабельностью содержания кетодиенов в липидах контрольных образцов тестовых заготовок, что свидетельствует о неоднородности липидов по степени их окисленности в ТЗ в пределах одной партии.
Динамики изменения количества фосфолипидов в составе общих липидов представлена на рис.2.
Время эксплуатации фритюра, ч —•— Контроль —э— Опыт
Рис. 2 - Динамика изменения содержания фосфолипидов в составе общих липидов в обжаренном полуфабрикате
Установлено, что количество фосфолипидов в контрольных и опытных образцах достоверно различалось. Необходимо отметить увеличение количества фосфолипидов в составе общих липидов на 58 % в первых партиях обжаренных тестовых заготовок опытных образцов относительно контрольных, а также некоторое снижение фосфолипидов в опытных ТЗ после 3,5 часов эксплуатации фритюра.
Наблюдаемые достоверные различия как количества содержания фосфолипидов в составе общих липидов, вызвали необходимость детального анализа состава фосфолипидов контрольных и опытных образцов.
Известно, что перекисному окислению подвергаются в первую очередь фосфолипиды, содержащие в своем составе значительно больше ненасыщенных жирных
кислот, чем нейтральные липиды [11]. В этом плане интересно было проследить за изменением содержания отдельных фракций фосфолипидов в составе общих липидов.
Как видно из представленных данных таблицы 2, основной фракцией фосфолипидов контрольных образцов как первой, так и последней партий, является фосфатидилхолин (ФХ). В отличие от эукариотических клеток [12,13] в фосфолипидах контрольных образцов выявлено наличие значительного суммарного содержания кардиолипина (КЛ) и фосфатидной кислоты (ФК), которое в 2,3 раза превышает долю другого основного фосфолипида эукариотических клеток - фосфатидилэтаноламина (ФЭ).
Таблица 2 - Влияние активированных дрожжей S. еегег1в1ае на состав фосфолипидов обжаренного тестового полуфабриката
Фракция ФЛ, % фосфора Контроль Опыт
Первая партия* Последняя партия** Первая партия Последняя партия
Лизофосфатидилхолин (ЛФХ) 8,06 ± 1,10 12,00 ± 0,64 19,16 ± 5,95 16,19 ± 0,92
Сфингомиелин (СМ) 2,27 ± 2,04 4,25 ± 1,51 1,22 ± 0,13 4,45 ± 0,25
Фосфатидилхолин (ФХ) 55,11 ± 5,77 46,61 ± 2,41 44,04 ± 4,66 43,41 ± 0,55
Фосфатидилинозит+
фосфатидилсерин 1,10 ± 1,03 6,81 ± 0,97 9,11 ± 0,77 2,85 ± 0,16
(ФИ+ФС)
Фосфатидилэтаноламин (ФЭ) 10,16 ± 1,80 10,75 ± 2,60 11,04 ± 1,40 25,65 ± 1,21
Кардиолипин (КЛ) 19,42 ± 1,09 9,87 ± 1,74 10,77 ± 1,01 3,20 ± 0,18
Фосфатидная кислота (ФК) 3,89 ± 1,55 9,69 ± 1,56 4,67 ± 0,78 4,27 ± 0,24
* Первая партия - тестовые заготовки, обжаренные впервые 3 мин эксплуатации фритюра;
** последняя партия - тестовые заготовки, обжаренные после 4 ч эксплуатации фритюра.
При эксплуатации фритюра в течение 4-х часов в ТЗ контрольных образцов наблюдается рост доли лизоформ (лизофосфатидилхолин) вследствие некоторого уменьшения относительного содержания основных фракций фосфолипидов.
В фосфолипидах опытных образцов доля лизоформ в 2,35 раза выше, а относительное содержание КЛ+ФК в 1,5 раза ниже аналогичных показателей в контроле в начале жарки.
После 4-часовой эксплуатации фритюра характер изменения состава фосфолипидов в опытных образцах также имеет ряд существенных отличий.
В то время как в фосфолипидах ТЗ в контроле выявлены только незначительное снижение суммарной доли КЛ+ФК и сохранение относительного содержания фосфатидилэтаноламина (ФЭ), длительная эксплуатация фритюра вызывает рост доли ФЭ в 2,5 раза и падение в 2 раза (КЛ+ФК) в фосфолипидах в опытных образцов.
Однако, следует отметить, что состав фосфолипидов опытных образцов обжаренных тестовых полуфабрикатов в отличие от контрольных, приближался к составу фосфолипидов клеток млекопитающих [12,13].
Таким образом, проведенные нами исследования по изучению влияния хлебопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae, активированных АО, на состояние липидного компонента полуфабрикатов мучного кондитерского изделия, показали ее лабильность в зависимости от продолжительности эксплуатации фритюра. Важно отметить значительное снижение количества липидов в опытных тестовых заготовках, а также более низкое содержание промежуточных продуктов перекисного окисления липидов - диеновых конъюгатов, характеризующих степень окисленности липидов в опытных образцах. Установлено, что хлебопекарные дрожжи, активированные антиоксидантом, позволяют приближать состав фосфолипидов обжаренных тестовых заготовок к составу фосфолиподов клеток млекопитающих.
Литература
1. Бурлакова, Е.Б. Биоантиоксиданты в лучевом поражении и злокачественном росте / Е.Б. Бурлакова, А.В. Алесенко, Е.М. Молочкина. - М.: Наука, 1975. - 211 с.
2. Burlakova, Ye.B. A physicochemical system regulating lipid peroxidation in biomembranes during tumor growth/ Ye.B. Burlakova, N.P. Palmina, Ye.L. Maltseva // Membrane Lipid Oxidation. - Boston: CRC Press, 1991. -.V. III. - P. 209-237.
3. Решетник, О.А. Регуляция антиоксидантом роста, состава и физико-химических свойств липидов Saccharomyces cerevisiae / О.А. Решетник [и др.] // Докл. РАН. -1996. - Т. 346. - № 5. -С.705-707.
4. Решетник, О.А. Влияние антиоксиданта ацетата основания Манниха на рост, содержание цАМФ и поглащение Ca2+ клетками дрожжей Saccharomyces cerevisiae / О.А. Решетник [и др.] // Изв. РАН. Сер. биол. - 2000. - №3. - С. 392-396.
5. Aggelousis, G. Quality changes of selected vegetable oils during frying of doughnuts / G. Aggelousis, S. Lalas // Riv. ital. Sostanze grasse. - 1997. - V.74. - N.12. - P.559-565.
6. Климова, М.А. Изменение фритюрных масел в процессе жарения пончиковых изделий / М.А. Климова [и др.] // Пищевая промышленность. - 1999. - №4. - С. 92-93.
7. Мингалеева, З.Ш. Способы повышения качества мучного кондитерского изделия «Чак-Чак» / З.Ш. Мингалеева [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2006. - № 1. -С. 112-117.
8. Asakawa, Y. Coloring Conditions of Thiobarbituric Acid Test for Detecting Lipid Hydroperoxides / Y. Asakawa, S. Matsushita // Lipids. - 1980. - V.15. - № 3. - P. 137-140.
9. Кейтс, М. Техника липидологии / М. Кейтс. - М.: Мир, 1975. - 24 с.
10.Шведова, А.А. Метод определения конъюгатов гидроперекисей липидов в экстрактах из тканей /
A.А. Шведова, Н.Б. Полянский // Исследование синтетических и природных антиоксидантов in vitro и in vivo. - М.: Наука, 1992. - С.74-76.
11.Будник, Л.Б. Пероксидное окисление липидов и его связь с изменением состава и антиокислительных свойств липидов при коматогенных формах острого вирусного гепатита В/ Л.Д. Будник, Л.М. Виксна, А.Я. Майоре // Вопросы медицинской химии. - 2000. - №6. - С.43-47.
12.Степанов, А.Е. Физиологически активные липиды / А.Е. Степанов, Ю.М. Краснопольский,
B.И. Швец. - М.: Наука, 1991. - 135 с.
13.Климов, А.Н. Липиды, липопротеиды и атеросклероз/ А.Н. Климов, Н.Г. Никульчева. С.-Пб.: Питер, 1995. - 298 с.
© О. В. Старовойтова - канд. техн. наук, доц. каф. технологии пищевых производств КГТУ, [email protected]; Л. Н. Шишкина - д-р хим. наук, проф., вед. науч. сотр., рук-ль Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, [email protected]; З. Ш. Мингалеева - канд. техн. наук, доц. каф. технологии пищевых производств КГТУ, [email protected]; С. В. Борисова - канд. техн. наук, доц. той же кафедры; О. А. Решетник - д-р техн. наук, проф., зав. каф. технологии пищевых производств КГТУ.
