CC BY
32
664.66.002.612
ВЛИЯНИЕ ВЕТОРОНА НА АНТИОКСИДАНТНЫЙ СТАТУС ЛИПИДОВ СУХИХ СМЕСЕЙ ДЛЯ ПОНЧИКОВ В ПРОЦЕССЕ ХРАНЕНИЯ
С.Е. ТРАУБЕНБЕРГ, Л.Н. ШИШКИНА,
Г.Ф. ДРЕМУЧЕВА, М.А. КЛИМОВА
Московский государственный университет пищевых производств
Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН Государственный- научно-исследовательский институт хлебопекарной промышленности
В последнее время для предотвращения окислительной порчи пищевых продуктов в процессе хранения вследствие лабильности липидной компоненты широко используют различные виды антиоксидантов АО [1-4], преимущественно природного происхождения [5-7]. При этом большинство экспериментальных данных по механизмам действия АО, и особенно их сложных смесей, выполнено на модельных реакциях инициированного окисления [8—10], тогда как процессы окислительной порчи протекают в режиме автоокисления [1, 11]. Исследованиям АО свойств природных соединений и их смесей в процессах автоокисления посвящены единичные работы [12].
Для ингибирования окислительных процессов, протекающих в сухих смесях для пончиковых изделий, разработанных в ГосНИИ хлебопекарной промышленности, предложено использовать добавку веторон. АО свойства веторона в системе инициированного окисления изучены в работе [13].
Цель работы — изучение влияния веторона на динамику изменения параметров актиоксидантно-го статуса липидов сухих смесей для пончиковых изделий в процессе хранения.
Для этого использовали сырьевые ингредиенты, хранившиеся 7—20 сут с момента их изготовления (гарантийный срок хранения 6-24 мес). Образцы, упакованные по ГОСТ 13502, хранились в течение 7 мес в сухом прохладном месте. Веторон был предоставлен ЗАО ’’Исследовательская корпорация МТД” (Москва). Данный препарат, представляющий комплекс витаминов Е, С и ^-каротина, использовали в сухом виде в концентрации 5,8% (концентрация Д-каротина — 11 мг на 100 г сухой смеси для пончиков). Контролем служили образцы свежеприготовленных смесей с ветороном и без веторона в начале эксперимента.
Об интенсивности перекисного окисления липидов ПОЛ судили по содержанию продуктов, реагирующих с 2-тиобарбитуровой кислотой [14], т.е. ТЁК активных продуктов. Их содержание , в водных гомогенатах смесей для пончиков определяли по методу [15] с некоторыми модификациями. Количество белка анализировали по методу [16].Общие липиды выделяли по методу Блая и Дайера в модификации Кейтса [17]. Величину антиокислительной активности АОА липидов оценивали по их способности тормозить термическое
окисление метилового эфира олеиновой кислоты МО [18] как отношение разности периодов индукции растворов липидов в МО и чистого МО к концентрации липидов. Концентрация липидов в МО — 20 мг/мл. Метилолеат предварительно очищали перегонкой в вакууме. Окисление проводили при температуре 60±0, ГС в токе воздуха, подача которого обеспечивала кинетический режим окисления. Количество пероксидов определяли йодометрически. Величины АОА липидов приводили к стандартным значениям [19]. Антиперок-сидную активность АПА липидов оценивали по методике, приведенной в [20]. Начальное количество пероксидов в липидах оценивали как разность концентраций пероксидов в растворах липидов в МО и чистого МО, отнесенных к количеству липидов и измеренных до начала окисления. Об ингибирующей эффективности судили по разности периодов индукции окисления растворов липидов исследуемых образцов в МО и самого МО, отнесенной к периоду индукции окисления МО. П.ч. и Й.ч. определяли согласно ГОСТ 26593 и 5475.
Опыты проводили не менее чем в трех повторностях с последующей стандартной статистической обработкой данных [21] и с помощью пакета программ KINS [22]. Результаты в таблице и на рисунках представлены в виде средних арифметических с указанием средней квадратичной ошибки среднего арифметического.
В настоящее время многофункциональная роль природных компонент клеток в процессах окисления не вызывает сомнения [23]. Сложные биологические системы как располагают средствами ан-тиоксидантной защиты, так и обладают способностью инициировать реакции ПОЛ. Одним из наиболее важных показателей АО статуса сложной биологической системы является величина АОА липидов сухих смесей для пончиков [18, 23], изменение которой в зависимости от наличия в рецептуре веторона (здесь и далее: 1 — присутствует, 2 — отсутствует) в составе рецептуры представлено на рис. 1.
Видно, что липиды контрольных образцов обладали выраженными прооксидантными свойствами: величина АОА липидов смесей составляла: без веторона — 390 ч-см3/г, с ветороном — 245 ч-см /г. Однако прооксидантная активность липидов может быть обусловлена как обедненностью системы АО, так и высокой степенью ненасыщен-ности липидов, что обеспечивает интенсификацию процессов ПОЛ [23]. Действительно, содержание ТБК активных продуктов АП в гомогенатах смесей и начальное количество пероксидов в липидах для контрольных образцов в отсутствии веторона выше (2,78±0,32 нмоль/мг белка и 0,105 ммоль/г ли-
л..л ■ -Л
/ и. :
Рис.
пидов соответственно), чем при наличии веторона в составе рецептуры (1,94±0,17 нмоль/мг и 0,002 ммоль/г).
Хранение сухих смесей в течение 7 мес вызывает возрастание величины АОА липидов (рис. 1). Динамика изменения этого показателя имеет экстремальный характер, однако веторон оказывает существенное влияние на масштаб изменения уровня АОА липидов и время наступления его максимума. Так, увеличение АОА липидов сухих смесей в отсутствии веторона наблюдается уже спустя 1 мес хранения и остается практически на данном уровне в течение 5-6 мес. При наличии веторона в составе рецептуры прооксидантные свойства липидов смеси обнаружены уже в первые 1,5 мес, а максимальная величина АОА липидов, в 4,65 раза превышающая максимальный уровень для липидов смеси без веторона, — спустя 5,5 мес хранения.
об уменьшении интенсивности процессов ПОЛ, что подтверждается и анализом динамики содержания ТБК АП в гомогенатах смесей (рис. 3). В обоих исследуемых образцах наблюдалось снижение данного показателя. При этом скорость падения содержания ТБК АП смеси без веторона в течение 1 мес хранения была выше, что согласуется в более ранним увеличением уровня их АОА липидов по сравнению со смесью с ветороном. Интересно отметить, что спустя 7 мес хранения присутствие веторона в составе рецептуры не оказывает достоверного влияния на содержание ТБК АП в смеси. На этот срок различия величин АОА и ингибирующей эффективности липидов смесей с ветороном и без веторона также статистически не достоверны. Об уменьшении интенсивности ПОЛ при хранении свидетельствуют и данные работы [24], в которой отмечена тенденция к снижению ТБК АП в сыпучих полуфабрикатах для блинов и пирожков. .
Г\!
\
Рис. 3
I I
: 1 1 1 { ; 1
11 1 2 1
Г 1
1 1 _ 1 ч ■ ■ | Т, МП
\ I 1 1
!: ! 1 1
1 | ! .
Рис. 2
Исследование динамики изменения ингибирующей эффективности липидов в процессе хранения выявило аналогичный характер влияния веторона на этот показатель системы антиоксидантной защиты (рис. 2). Увеличение АОА и ингибирующей эффективности липидов в присутствии и отсутствии веторона в составе рецептуры свидетельствует
Антиоксидантные свойства природных компонент клетки могут быть обусловлены и их способностью разлагать пероксиды без образования свободных радикалов, т.е. АПА [12]. Изучение динамики содержания пероксидов,'или АПА липидов при хранении смесей выявило существенные различия этих показателей в зависимости от наличия веторона в составе рецептуры. Данные представлены на рис. 4. При хранении смеси без веторона наблюдается существенное увеличение содержания пероксидов в липидах в течение 1 мес, сменяющееся появлением у липидов антипероксидных свойств спустя 1,5 мес. В конце срока хранения вновь отмечен незначительный подъем содержания пероксидов в липидах данной смеси. В присутствии веторона в составе рецептуры на протяжении всего срока хранения липиды обладают АПА, наиболее выраженной спустя 1,5 мес.
Интенсивность процессов ПОЛ взаимосвязана с содержанием пероксидов в липидах и способностью липидов к окислению, которая обусловлена, в частности, степенью их ненасыщенности [1, 11, 18, 25]. В липидах образцов, хранившихся от 3 до
7 мес, оценка эти$ параметров была проведена измерением П.ч. и И.ч.. Результаты экспериментов представлены в таблице. Наблюдается падение П.ч.
ib ПОЛ, и содер-SC. 3). В р снижешь паде-'орона в »гласу ет-их АОА гороном. ранения i не ока-ше ТБК :ин АОА
я к сни-тах для
компо-способ-ия сво-; дина-ипидов ые раз-аличия :тавле-торона держа-сменя-идных нения держа-I при-протя-тдают
зана с собно-влена,
1, И,
т 3 до едена [ентов еП.ч.
>1. Ч 11;/
/I
i '
тически ; 1 ! ' i 1 :
явности -Л } ’ , J < ¡ "1
данные ■■ -2 ; ,
ATIA.MMO«Wr
; Рис. 4 ...
липидов смесей в процессе хранения в обоих вариантах эксперимента, наличие же веторона в составе рецептуры влияет только на скорость изменения этого показателя. Йодное число липидов смесей в отсутствии веторона достигает максимального значения спустя 5,5 мес хранения, в то время как при наличии веторона в составе рецептуры наблюдается уменьшение этого показателя в исследованные сроки.
Таблица
Срок хранения. П.ч., % йода Й.ч., г йода на 100 г
в липидах сухих смесей для пончиков
мес без веторона с ветороном без веторона с ветороном
3,0 1,01 ±0,10 1,27±0,19 81,1 ± 2,2 82,2±1,5
5,5 0,71 ±0,03 0,46±0,08 117,4 ±14,2 63,6±6,1
7,0 0,09±0,09 0,18±0,03 45,8±6,0 50,9±3,9
Анализ функционирования системы регуляции окислительных реакций в липидах [18, 25] позволяет ожидать существование обратной связи между уровнем АОА липидов и содержанием продуктов ПОЛ и прямолинейной зависимости между содержанием первичных и вторичных продуктов окисления, а также между степенью ненасыщен-ности липидов и количеством продуктов ПОЛ. Соответствующий анализ выявил наличие корреляционной зависимости между содержанием ТБК АП и количеством пероксидов, или АПА липидов при наличии веторона в составе рецептуры (г =
0,615±0,20) в течение 1,5 мес хранения смеси, а также отсутствие достоверных коррелятивных взаимосвязей между этими показателями в последующие сроки хранения смеси с ветороном и в течение всего эксперимента для смесей без веторона. Найдена обратная корреляция между величиной АОА липидов и содержанием ТБК АП для смесей, содержащих веторон, в течение 7 мес хранения (г = -0,695±0,13) при отсутствии достоверной корреляции между данными показателями для смесей без веторона. Между содержанием ТБК АП и Й.ч. выявлена прямая коррелятивная зави-
симость для смесей, содержащих веторон в составе рецептуры (г = 0,78±0,13), в то время как для смесей без веторона, хранившихся от 3 до 5,5 мес, обнаружена обратная коррелятивная зависимость между этими показателями (г — ~0,68±0,18).
Таким образом, найдены нарушения взаимосвязей между содержанием пероксидов, или АПА липидов и количеством ТБК АП уже в первые 1,5 мес, а между степенью ненасыщенности липидов и содержанием ТБК АП в течение 3-3,5 мес хранения смеси в отсутствии веторона. Так как в присутствии веторона наблюдаются взаимосвязанные изменения параметров антиоксидантного статуса липидов в течение всего срока хранения, это позволяет прогнозировать стабильность липидной компоненты и ее лучшую сохранность в процессе хранения. ;;
ВЫВОДЫ
1. Найдены экстремальные изменения анти-окислительной активности и ингибирующей эффективности липидов, уменьшение количества ТБК АП в сухих смесях для пончиков при хранении в течение 7 мес. Наличие веторона в составе рецептуры оказывает существенное влияние на динамику изменения изученных показателей, наиболее выраженное на протяжении 6 мес хранения.
2. Выявлены нарушения взаимосвязей между содержанием пероксидов, или АПА липидов и количеством ТБК АП уже в первые 1,5 мес, а между степенью ненасыщенности липидов и содержанием ТБК АП в течение 3-5,5 мес хранения смеси в отсутствии веторона.
3. В присутствии веторона наблюдаются взаимосвязанные изменения параметров антиоксидатно-го статуса липидов в течение всего срока хранения, что позволяет прогнозировать стабильность липидной компоненты и ее лучшую сохранность в процессе хранения.
ЛИТЕРАТУРА
Г. Эмануэль Н.М., Лясковская Ю.Н. Торможение процессов окисления жиров. — М.: Пищепромиздат, 1961. — 355 с.
2. Кротова Л.П. Исследование качества геркулеса и пути его сохранения: Автореф. дис. ... канд.техн. наук. — М., 1978.
— 23 с.
3. Yanishlieva Nedjalka VI., Marinova Emma M. Inhibited oxidation of lipids. Part 1 / Complex estimation and comparison of the antioxidants // Fett Wiss. Technol. — 1992. — 94. — № 10. — C. 374-379.
4. Lauridsen Jens Birk, Schultz Anne Marie. Antioxidants: improving the shelf life of food products / / Food Market, and Technol. — 1993. — 7. — № 5. — C. 6, 9-10.
5. Цепалов В.Ф., Козлова З.Г., Харитонова A.A. Физикохимические характеристики природных антиоксидантов пищевых продуктов / / Тез. докл. V междунар. конф. ’’Биоантиоксидант”. — М., 1998. — С. 93-94.
6. Haumann Barbara Fitch. Antioxidants: Firms seeking products they can lab / / Int. News Fats, Oils and Relat. Mater. — 1990. — 1. — № 2. — C. 1002-1003, 1006-1008, 1010, 1012-1013.
7., Гуляев И.H., Захаренко Т.С., Кузьнецов Д.И. Исследование природных антиоксидантов-стабилизаторов жира для пищевых концентратов // Совершенствование процессов производства пищевых концентратов. — М., 1985. — С. 73-81.
8. Юрченко Н.И., Гольденберг В.И. // Кинетика и ката-, лиз. — 1980. — T. XXI, вып. 3. — С. 606-611.
9. Гагарина А.Н., Касаткина О.Т., Кузин А.Е. // Пищевая пром-сть. — 1981. — № 27. — С. 62-63.
10. Николаевский А.Н., Филиппенко Т.А., Мирошниченко Т.Н., Бовкуненко О.П. Антиоксидантная активность некоторых производных пиразолона в процессах окисления подсолнечного масла / / Изв. вузов. Пищевая техно-, логия. — 1997. — № 2-3. — С. 32-35.
. 11. Ржавская Ф.М. Липиды рыб и морских млекопитающих.
— М., 1976. — 470 с.
12. Шишкина JI.H., Джалябова М.И., Карпушова А.А.. Антиоксидантные свойства природных компонент клетки, ; , синтетических антиоксидантов и их смесей в процессе
автоокисления // Тез. докл. V междунар. конф. Биоантиоксидант’’. — М., 1998. — С. 96.
;•* 13. Касаикина О.Т., Карташева З.С., Лобанова Т.В. Влияние окружения на реакционную способность /З-каротина по отношению к кислороду и свободным радикалам / / Биологические мембраны. — 1998. — Т. 15. — № 2. — С. 168-176.
14. Каган В.Е., Орлов О.Н., Прилипко Л.Л. Проблема анализа эндогенных продуктов перекисного окисления липидов // Итоги науки и техники. Биофизика. — 1986. — Т. 18. — С. 82-93.
15. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Современные методы в биохимии / Под ред. В.Н. Ореховича. — М.: Наука, 1977.
— С.63-64.
16. ltzhaki R., Gill D.M. // Anal. Biochem. — 1964. — 9. — P. 401.
17. Кейтс М. Техника липидологии. -М.: Мир, 1975. - 322 с.
18. Бурлакова Е.Б., Алесенко А.В., Молочкина Е.М. Биоантиоксиданты в лучевом поражении и злокачественном росте. — М.: Наука, 1975. — 214 с.
19. Шишкина Л.Н. Определение антиокислительной активности индивидуальных веществ и липидов на метилолеат-ной окислительной модели / Исследование синтетических и природных антиоксидантов in vitro и in vivo. — М.: Наука, 1992. — С. 26-30.
20. Меньшов В.А., Шишкина Л.Н., Кишковский З.Н. Влияние биосорбентов на состав, содержание и антиоксидантные свойства липидов среды / / Приклад, биохимия и микробиология. — 1994. — Т. 30. Вып. 3. — С. 441-453.
21.Лакин Г.Ф. Биометрия. 3-е изд. — М.: Высш. школа, 1990. — 233 с.
22. Брин Э.Ф., Травин С.О. Моделирование механизмов химических реакций / / Химическая физика. — 1991. — Т. 10. — № 6. — С. 830-837.
23. Шишкина Л.Н., Меньшов В.А., Брин Э.Ф. Перспективы использования модельной реакции метилолеата для исследования кинетических свойств липидов // Изв. РАН. Сер. биология. — 1996. — № 3. — С. 292-297.
24. Беляев М.И., Максимец В.П., Дейниченко Г.В., Ры-баченко А.Г. Спектральный анализ качества жиров новых полуфабрикатов // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1994. — № 3-4. — С. 69-72.
25. Burlakova Ye.В., Palmina N.P., Maltseva Ye.L. A Physicochemical system regulating lipid peroxidation in biomembranes during tumor growth / / Membrane lipid peroxidation / Ed. C. Vigo-PelFrey. CRC Press. Boca Raton, Ann Arbor. — Boston, 1991. — 3. — P. 209-237.
Поступала 07.04,99
■ ; ; • , : : - 664.144.002.3
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕТРАДИЦИОННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЯХ
Н.К. АРТЕМЬЕВА, Г.А. МАКАРОВА, A.B. АРТЕМЬЕВ
Кубанский государственный технологический университет Кубанская государственная академия физической культуры
В современных условиях основные направления развития кондитерской отрасли базируются на ' повышении пищевой и биологической ценности изделий с минимальными материальными и энергетическими затратами [1]. Это особенно важно при решении задач обеспечения населения продуктами питания, отвечающими потребностям всех возрастных групп, а также для создания изделий специального назначения, осуществляющих направленное воздействие на метаболический фон организма. Среди многокомпонентных продуктов, сочетающих в себе углеводную, жировую и белковую направленность, особое место принадлежит кондитерским изделиям, которые, имея высокую концентрацию сухих веществ и продолжительный срок хранения, признаются удобными и экономичными для коррекции питания различных групп населения.
Аналитическая оценка ряда кондитерских изделий показала неизменное преобладание в их химическом составе углеводов над другими пищевыми веществами. Так, содержание белка в шоколаде без добавок в среднем составляет 5,4, в воздушных пирожных 3,3, в газированных фруктовых и помадных конфетах 1,6—2,9, в мармеладе, зефире, пастиле менее 1%, в мучных кондитерских изделиях несколько больше. В то же время содержание углеводов в разных видах кондитерских изделий колеблется в пределах 48-88% [2-5]. Такой дисбаланс в соотношении основных пищевых веществ кондитерских изделий обусловливает несоответствие их требованиям нутрициологии [6].
Приоритетным направлением повышения биологической ценности кондитерских изделий является включение в рецептуру сырьевых компонентов, являющихся носителями незаменимых аминокислот, полиненасыщенных жирных кислот, фос-фатидов, витаминов, минеральных веществ. Кроме того, при составлении рецептурных смесей необходимо учитывать современные представления медицины о позитивной роли растительных пищевых волокон в рационах питания [7]. Существует мнение, что добавление к пище растительных пищевых волокон усиливает внутрикишечный синтез некоторых витаминов, в том числе группы В, поэтому особый интерес представляет разработка новых кондитерских изделий, обогащенных пищевыми волокнами.
В последние годы в России и за рубежом [3, 8, 9] накоплен значительный опыт использования нетрадиционного сырья для создания новых видов кондитерских изделий.
Нами разработана рецептура новой начинки для кондитерских изделий с вафельной прослойкой с целью повышения биологической ценности, снижения содержания углеводов (сахарозы) и импортного дорогостоящего сырья (порошок какао), а также введения балластных веществ и белков, способствующих сохранению хрустящих свойств готового продукта.
Наряду с повышением качества введение в состав новой начинки нетрадиционных растительных добавок — продуктов соложения ячменя дает возможность снизить себестоимость кондитерских изделий по затратам на сырье за счет замены 21-23% сахарной пудры на ячменную солодовую муку и 14-16% порошка какао на муку из ячменных ростков. Продукты соложения ячменя предва-
