Научная статья на тему 'Влияние электрохимической активации на свойства белков плазмы крови'

Влияние электрохимической активации на свойства белков плазмы крови Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
145
42
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Ильина Н. М., Спивакова Л. В., Бывальцев А. И., Смагина Н. Н., Николайчик А. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние электрохимической активации на свойства белков плазмы крови»

Зависимости прочностных параметров (г5 -нижняя кривая, Т] - верхняя кривая) икорных масел от соотношения НПФ/ПФ (рис. 2) и от содержания белка (рис. 3) носят экстремальный характер. Максимальное значение напряжений т5,1] соответствует показателям отношения НПФ/ПФ а 2,5 и содержанию белка около 10%, что наиболее близко рецептуре образца 3. Поэтом)7 соотношение джуса и растительного масла в образце 3 принято как оптимальное для изготовления стабильного продукта.

На основании проведенных исследований была разработана промышленная технология масла икорного лососевого, освоенная рядом предприятий.

Масло содержало 11,3% белка, 69,8% липидов.

Жирнокислотный состав липидов икры лососевой соленой и масла икорного представлен в табл. 3.

Рис. 3

Масло икорное лососевое содержит значительное количество полиненасыщенных жирных кислот, а также оптимальное для здорового питания соотношение оо-6/ш-З 8:1.

Проведенные исследования реологических свойств икорных масел с помощью ротационного вискозиметра с коаксиальными цилиндрами при изменении скорости деформаций в диапазоне 0,3-437 с-1 позволили: изучить структурно-механические свойства межфаз-ных стабилизирующих слоев;

получить количественные оценки реологических параметров в этих системах;

обосновать оптимальную рецептуру масла икорного лососевого.

ЛИТЕРАТУРА

1. Измайлова В.Н., Ямлольская Г.П., Сумм Б.Д. Поверхностные явления в белковых системах. - М.: Химия, 1988. - 240 с.

2. Измайлова В.Н., Ребиндер П.А. Структурообразование в белковых системах. - М.: Наука, 1976.

Поступила 25.01.03 г.

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОИ АКТИВАЦИИ НА СВОЙСТВА БЕЛКОВ ПЛАЗМЫ КРОВИ

637.517:621.357

Н.М. ИЛЬИНА, Л.В. СПИВАКОВА, А.И. БЫВАЛЬЦЕВ,

Н.Н. СМАГИНА, А.В. НИКОЛАЙЧИК

Воронежская государственная технологическая академия

В настоящее время актуальна проблема дефицита белка в пищевых рационах, для решения которой необходимы какпоискновыхисточников сырья, так и рациональное использование имеющихся ресурсов.

Белки животного происхождения в наибольшей степени отвечают потребностям человека в незаменимых аминокислотах. Одним из наиболее ценных по пищевым и биологическим свойствам и сравнительно дешевым вторичным сырьем является кровь убойных животных и ее

фракции. Особое место среди источников белка занимает плазма крови (ПК), обладающая уникальными поли-функциональными свойствами. Целенаправленно воздействуя на белковые фракции, входящие в ее состав, можно получать разнообразные структурированные формы с заданными функщюнально-технологаческтш свойствами.

В последние годы в ряде отраслей пищевой промышленности для достижения определенных свойств сырья и готовых изделий наряд}' с традиционными способами используют электрохимическую активацию (ЭХА). Например, в молочной промышленности для увеличения

сроков хранения молока, при производстве макаронных изделий, хлебобулочных изделий с использованием фрук-тозо-белкового продукта, в кондитерской промышленности и др.

В мясной промьппленносги ЭХА является одним из наименее изученных способов изменения свойств готовых изделий и сырья в процессе его технологической обработки. Исследования модельных систем и образцов подтвердили справедливость концепции полифункциональ-ного использования ЭХА воды и белоксодержащих систем на ее основе для регулирования физико-химических, биохимических, биотехнологических процессов при производстве мясопродуктов. Сущность проведенных работ заключается в добавлении ЭХА воды в ПК и приготовлении на основе этой смеси шприцовочных рассолов для цельномышечных продуктов, белоксодержащих композиций, а также для применения ее при производстве колбасных изделий. В результате этого повышается выход готовых продуктов по сравнению с контрольными образцами, юторый был наибольшим при разведении плазмы водой, имеющей щелочную реакцию среды.

Технически ЭХА реализуется электрохимическим воздействием на систему в зоне поляризованного электрода. Основным условием является наличие воды. Сущность процесса заключается в отклонении внутренней потенциальной энергии от равновесного значения.

Так как ПК содержит до 92% воды, что удовлетворяет основному условию ЭХА, ее представляется возможным подвергнуть активации.

На кафедре технологии мяса и мясных продуктов ВГТА проведен ряд исследований по изучению влияния ЭХА на свойства белков ПК.

Цель настоящей работы - изучение влияния продолжительности обработки ЭХА на физико-химические свойства и микробиологические показатели ПК.

В качестве объекта исследования использовали размороженную ПК крупного рогатого скота, полученную на мясоперерабатывающих предприятиях Воронежской области.

Плазму крови охлаждали до температуры 0°С, поме- . щали в ячейки активатора объемом 0,5 дм3 каждая, с высотой столба жидкости в них по 45 мм и полезной площадью электрода 45,98 см2. Ячейки разделены полунепроницае-мой мембраной. Расстояние между электродами 30 мм. Активировали ПК при плотности тока 0,087 А/см2 в течение 3 мин. Измерение температуры проводили электронным термометром, помещенным в одну из ячеек. Значения pH и ОВП измеряли электронным рН-метром. Микробиальную обсемененность активированной ПК определяли путем параллельных поверхностных посевов на твердую питательную среду (агар-агар), согласно ГОСТ 10444.15-94. Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов.

Охлаждать ПК необходимо для предотвращения денатурации белка, так как при пропускании через нее электрического тока заметно повышается температура:

у ПК с температурой до начала активации 0°С и временем активации 5 мин она равна 9°С, а при начальной температуре активируемой системы 8°С она поднимается почти до 40°С. Исследование динамики изменения температуры в зависимости от продолжительности ЭХА и от начальной температуры ПК показало, что наиболее оптимальной является температура 0-6°С. Охлаждать до более низкой температуры не следует, так как в результате образования кристалликов льда в системе нарушится равномерное распределение фракций ПК.

Плазма крови представляет собой сложную буферную систему, весомой частью которой являются белей - амфотерные электролиты. Под действием электрического тока происходят изменения свойств нативной плазмы. Электрохимическая активация осуществляется в разбавленных растворах при высоком значении внешней поляризующей электродвижущей силы, в которых возрастает роль продуктов электролиза растворенных веществ и растворителя, проявляются структурно-энергетические свойства растворителя и ион-но-гидратных образований, возникают промежуточные состояния реагирующих частиц (ионов различной степени окисления, молекул и радикалов), сохраняющиеся определенное время и после прекращения воздействия внешнего электрического поля.

На рис. 1 и 2 видно, что значение pH и ОВП зависят от продолжительности активации т. При ее увеличении pH системы в анодной зоне активатора уменьшается

pH

10

9

1

1

60

120 180 Рис. 1

240

т. с

ОВП, 2оо ^ 100 о -100 -200 -300 400 -5СО

я?ПГ1

-оии

-70]

-8013

, Е Е 1 —Е

I. \ 1

\

\ Г,<

\ .2

К

\

£——

60

120 180 Рис. 2

240 т,с

(кривая 1), в катодной - увеличивается (кривая 2); значение ОВП в анодной зоне активатора увеличивается, в катодной - уменьшается. Так, при активации в течение 1 мин в анодной зоне активатора значение pH практически не изменилось, в катодной - увеличилось до 8. После 2-й мин активации наблюдается постепенное снижение pH в анодной зоне активатора и постепенное повышение его в катодной зоне. Причем изменение pH замедляется при увеличении продолжительности активации (рис. 1). При ЭХА в течение 5 мин pH в анодной зоне уменьшилось до 6, в катодной - увеличилось до 10,1, однако увеличивать продолжительность обработки нецелесообразно, так как при этом значительно возрастет температура.

На рис. 2 видно, что изменение значения ОВП в анодной зоне активатора (кривая 1) в течение первых 2 мин практически не изменяется, при более продолжительной активации изменение ОВП становится более заметным. В катодной зоне активатора (кривая 2) в течение первых 3 мин наблюдается резкое снижение ОВП, после чего изменения становятся менее заметными.

Изучив зависимость ОВП и pH от времени активации, установили, что при данном режиме (/ = 4 А, р = 0,087 А/см2) потенциал изменяется от +99 мВ до -750.. .-800 мВ в катодной зоне активатора и от +99 мВ до +160... +170 мВ - в анодной (рис. 2). Значение pH в кислой зоне активатора (рис. 1) меняется от 7,7 до 5,8-6,0, в щелочной - от 7,7 до 9,9-10,1.

При ЭХА снижается микробиальная обсеменен-ность (МО) у плазмы как с щелочной реакцией среды (католит), так и с кислой (анолит). Причем снижение МО тем выше, чем продолжительнее активация (рис. 3). Поскольку с увеличением продолжительности активации поднимается температура системы, то во избежание денатурации белков следу ет применять активатор с охлаждаемой рубашкой, либо выбрать такой оптимальный режим, при котором бы температура активируемой системы не превышала 50°С. В данном случае активировали 3, 4, 5 мин: соответственно 2, 3, 4 -католит; 5, 6, 7 - анолит; 1 - неактивированная ПК (рис. 3).

Известно [1], что снижению МО сырья и готовых продуктов способствует обработка их ЭХА водой. Плазма крови содержит до 92% воды и является электролитом. При ее получении происходит обсеменение на различных этапах технологического процесса (обескровливание, сепарирование и др.), в ней активно развиваются микроорганизмы, будучи обеспеченными всеми необходимыми питательными веществами.

После активации происходит резкое снижение количественного и качественного состава микроорганизмов у ПК как с кислой реакцией среды, так и с щелоч-

ной реакцией. Из рис. 3 видно, что наибольшее снижение количественного состава микроорганизмов наблюдается у анолита при времени активации 5 мин, по сравнению с обычной ПК МО здесь ниже на 68%. Наименьшее снижение МО, всего на 13 %, у католита при времени активации 3 мин. На рисунке четко видна тенденция снижения количества микроорганизмов и у католита, и у анолита по мере увеличения продолжитель-ности ЭХА. Наличие вегетативной микрофлоры отсутствует и у католита, и у анолита независимо от времени активации.

Таким образом, результаты исследований свидетельствуют, что обработка ЭХА плазмы крови крупного рогатого скота оказывает положительное влияние на ее физико-химические свойства и микробиологические показатели.

В результате обработки ЭХА микробиологическая обсемененность ПК с щелочной реакцией среды (като-лит) и кислой реакцией среды (анолит) снизилась на 40 и 68% соответственно. При этом значение pH в кислой зоне активатора меняется от 7,7 до 5,8-6,0, в щелочной -от7,7 до 9,9-10,1.

Металлический привкус и запах, свойственные неактивированной ПК, при обработке ЭХА у анолита не меняются, полностью устраняясь при обработке католита.

Полученный продукт может служить основой для создания различных пищевых форм путем их комбинирования со специфическими ингредиентами, ароматизаторами и другими функциональными добавками.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пащенко Л.П., Санина Т.В., Бывальцев А.И. Электрохимия в технологии хлеба, макаронных и кондитерских изделий / ВГТА. -Воронеж, 2001. - С. 233.

Кафедра технологии мяса и мясных продуктов

Поступила 24.06.03 г

МО, %

2 3 4

Рис. 3

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.