CC BY
52
УДК637.12.04/07:577.1(075.8)
Ю. В. Щербакова, Д. Д. Зиганшин, А. C. Пашина, Ф. Ю. Ахмадуллина
ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ПАСТЕРИЗАЦИИ НА КАТАЛАЗНУЮ АКТИВНОСТЬ МОЛОКА
Ключевые слова: каталаза, молоко.
В статье приведены данные по изменению каталазной активности при ряде промышленных режимах пастеризации молока: 65 0С, 30 мин.; 76 0С, 5 мин.; 90 0С, 20 с.; 95 0С, 5 мин. Для коровьего и козьего молока выявлены режимы, обеспечивающие максимально возможную сохранность активности каталазы
Key words: catalase, milk.
In the article there are dates about changing activity of catalase during different conditions of pasteurization: 65 0С, 30 min.; 76 0С, 5 min.; 90 0С, 20 s.; 95 0С, 5 min. Detected optimal conditions for safety activity of catalase in the cow and goat milk.
Введение
Основу природного защитного комплекса молока составляют такие биологически значимые ферменты, как лактопероксидаза, каталаза, лизоцим, супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза, лак-тоферрин, церулоплазмин, панкреатическая рибо-нуклеаза А и Б, ангиогенин, обладающих антимикробным, иммуномодулирующим, противовоспалительным, противомутагенным свойствами [1-3]. Ряд ферментов выполняют не только каталитические функции при реализации противоокисли-тельных свойств тех или иных защитных веществ, но и обеспечивают прямое обезвреживание интер-медиатов кислорода и озона, а именно сводят к минимуму концентрацию супероксидного радикала, перекиси водорода и синглетного кислорода в клетке и резко уменьшают образование наиболее токсичного гидрокси- радикала ОН^[4].
Среди них каталаза играет превалирующую роль, т.к. имеет жизненно важное значение, поскольку участвует в биохимическом механизме поддержания нормального уровня обмена высокотоксичной перекиси водорода Благодаря этому она и проявляет антиоксидантные свойства.
Однако каталаза относится к термолабильным ферментам молока, что повышает возможность ее деструкции при его пастеризации. Это диктует необходимость оптимизации условий обработки молочного сырья, позволяющей максимально сохранить природные качества молока при обеспечении его санитарно-гигиенической надежности.
В связи с этим, целью работы являлось исследование влияния промышленных режимов пастеризации молока (65 С, 30 мин.; 76 С, 5 мин.; 90 0С, 20 с.; 95 0С, 5 мин.) на активность каталазы, которая является важным компонентом антиокси-дантной системы молока. В качестве объекта исследования было выбрано коровье и козье молоко. Последнее рассматривалось нами как альтернативное молочное сырье благодаря его уникальным лечебным свойствам [5-6].
Экспериментальная часть
Определение каталазной активности молока осуществлялось методом «титрования пермангана-
том» [7]. В коническую колбу вместимостью 200 см3 вносили 2 см3 исследуемой пробы молока, добавляли 98 см3 дистиллированной воды с температурой (20±1) 0С, содержимое колбы перемешивали и нагревали на водяной бане до температуры (25±1) °С. Затем в колбу добавляли 25 см3 0,3%-ного раствора пероксида водорода, закрывали пробкой, содержимое тщательно перемешивали и помещали в термостат при температуре (25±1) °С на 30 мин. После чего в колбу добавляли 5 см 10 % раствора серной кислоты и титровали раствором перманганата калия (Сэ = 0,1 моль/дм3) до появления розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин. Учитывая, что каталаза полностью разрушается при 80 0С, паралельно проводили аналогичные определения каталазной активности в пробе молока, доведенной до кипения (контрольная проба).
Активность каталазы в стандартных единицах (Е) рассчитывали по формуле:
А = (V - У„) • 1,7
Е т • г • 0,034
где Ук - объем раствора перманганата калия, израсходованный на титрование контрольной пробы, см3;
У0 - объем раствора перманганата калия, израсходованный на титрование опытной пробы, см3;
т - объем молока, см3 (2 см3);
1 - продолжительность выдержки молока с раствором пероксида водорода, мин (30 мин.);
1,7 - масса пероксида водорода, соответствующая 1 см3 раствора перманганата калия с эквивалентной концентрацией 0,1 моль/дм3, мг;
0,034 - масса 1 мкМ пероксида водорода,
мг.
Для получения достоверной информации все эксперименты проводили не менее чем в трехкратной повторности. Результаты исследований были обработаны с помощью программы статистического анализа Excel. Значения критерия достоверности определяли на основе распределения Стью-дента с учетом принятого для научных экспериментов уровня значимости (р) 0,05.
Результаты и обсуждения
Результаты по изменению каталазной активности при пастеризации молока представлены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 - Влияние режима пастеризации коровьего молока на каталазную активность, Е
рассматривать для внедрения в практику режим: 75 С, 5 мин.
Таблица 2- Влияние режима пастеризации козье-
режим донор Каталазная активность, Е
Исходное №1 4,20 + 0,10
№2 4,90 + 0,12
№3 5,90 + 0,17
№4 3,90 + 0,11
65 0С, 30 мин №1 2,10 + 0,12
№2 2,20 + 0,09
№3 2,70 + 0,10
№4 1,70 + 0,08
76 0С, 5 мин №1 3,50 + 0,09
№2 3,80 + 0,15
№3 3,90 + 0,11
№4 2,80 + 0,10
90 0С, 20 с №1 2,60 + 0,08
№2 2,90 + 0,12
№3 3,20 + 0,17
№4 2,30 + 0,16
95 0С, 5 мин №1 1,10 + 0,11
№2 0,60 + 0,10
№3 1,71 + 0,09
№4 1,00 + 0,09
режим Донор Каталазная активность, Е
Исходное №1 5,60 + 0,12
№2 6,20 + 0,20
№3 4,90 + 0,10
№4 5,70 + 0,14
65 0С, 30 мин №1 1,20 + 0,16
№2 2,60 + 0,11
№3 1,70 + 0,12
№4 2,10 + 0,08
76 0С, 5 мин №1 3,90 + 0,07
№2 4,50 + 0,16
№3 3,40 + 0,08
№4 4,10 + 0,11
90 0С, 20 с №1 3,40 + 0,14
№2 3,80 + 0,21
№3 2,40 + 0,13
№4 3,30 + 0,10
95 0С, 5 мин №1 0,70 + 0,08
№2 0,80 + 0,11
№3 1,10 + 0,16
№4 0,50 + 0,09
Для всех значений р < 0,05
Литература
3
7.
Для всех значений р < 0,05
Из таблицы видно, что каталазная активность при всех исследованных режимах пастеризации была ниже по сравнению с исходным молоком. Изменение активности каталазы от режима термообработки коровьего и козьего молока во всех экспериментах носит качественно однотипный характер. Можно также отметить, что режимом, обеспечивающим максимально возможную сохранность каталазной активности является 76 С, 5 мин. Высокая сохранность данного фермента наблюдается и при режиме 90 0С, 20 сек. Что касается режимов пастеризации 65 0С, 30 мин. и 95 0С, 5 мин., для них наблюдается существенное снижение активности каталазы. Это, вероятно, обусловлено в первом случае длительным временем выдержки (30 мин) а во втором - высокой температурой нагрева (95 0С).
Помимо влияние термо- и временного факторов, подавление активности каталаз можно объяснить ингибирующим действием первичных и вторичных активных форм кислорода: Н2О2 и О2^- [8-10].
Таким образом, для обеспечения максимально возможной сохранности каталазной активности двух исследованных образцов молока следует
© Ю. В. Щербакова - к.б.н., доцент каф. промышленной биотехноогии КНИТУ, [email protected]; Д. Д. Зиганшин -магистр каф. промышленной биотехнологии КНИТУ; А. С. Пашина - студент каф. промышленной биотехнологии КНИТУ; Ф. Ю. Ахмадуллина - ст. преп. каф. промышленной биотехнологии КНИТУ.
© J. V. Sherbakova -, candidate of biological science of department of industrial biotechnology KNRTU, [email protected]; D. D. Ziganshin - magisret of department of industrial biotechnology KNRTU; A. S. Pashina - student of department of industrial biotechnology KNRTU; F. U. Ahmadullina - heard teacher of department of industrial biotechnology KNRTU.
Г. В. Семенов, О.Е. Лепихина, Н.А. Тихомирова, Г.С. Комолова, Молочная промышленность, 1, 82-83 (2008);
В.П. Шидловская, Е.А. Юрова, Молочная промышленность, 2, 24-27 (2010);
В.П. Шидловская, Ферменты молока. М.: Агропром-издат, 1985. 152 с.
Ж.И. Абрамова,Г.И. Оксенгендлер, Человек и проти-воокислительные вещества. Л.: Наука, 1985. 230 с. Ю.В. Балакирева, Ю.В. Н.И. АнисимоваД.Р. Мухи-тов,Ф.Ю. Ахмадуллина, Ф.Г. Каримова, Вестник Казанского технологического университета, 8, 121-124 (2010);
Ю. В. Балакирева, Ф. Ю. Ахмадуллина, А. А. Лапин, Вестник Казанского технологического университета, 1, 56-59 (2009);
И.Н. Демин, А.Н. Дерябин, М.С. Синькевич, Т.И. Трунова, Физиология растений, 5,55, 710-720 (2008);
8. Н.К. Зенков, В.З. Ланкин, Е.Б. Меньшикова, Окислительный стресс: биохимический и патофизиологический аспекты. М.: МАИК «Наука/ Интерпериодика», 2001. 343 с.
9. К.К. Горбатова, Биохимия молока и молочных продуктов: учебник для вузов. 3-е изд., перераб. СПб.: ГИОРД, 2003. 320 с.
10. К.К. Горбатова, Химия и физика молока: учебник для вузов. СПб.: ГИОРД, 2003. 288 с.
