Правильное полноценное питание – важное условие поддержания здоровья, работоспособности и активного долголетия человека.
Одним из физиологически функциональных пищевых ингредиентов является жмых зародышей пшеницы, являющийся вторичным сырьевым ресурсом при производстве соответствующего масла методом холодного прессования [1].
Жмых зародышей пшеницы, являющийся источником полноценного белка и биологически активных веществ, отличается высоким содержанием незаменимых аминокислот, ненасыщенных омега-3, 6- жирных кислот, витаминов E, D, B1, B2, B6, РР, пантотеновой и фолиевой кислот, каротиноидов, а также богат макро и микроэлементами, среди которых следует выделить такие, как фосфор, кальций, калий, магний, селен, цинк [3, 4].
В настоящее время развитие отрасли организации питания связано с совершенствованием процессов тепловой кулинарной обработки сырья. Одним из таких направлений является применение низкотемпературной термо-влажностной кулинарной обработки пищевых продуктов, предварительно вакуум-упакованных в полимерную термоустойчивую пленку. Данный способ обработки позволяет поддерживать витамины, белки, углеводы, жиры, макро- и микроэлементы сырья в неизменном состоянии, а также предохраняет пищу от нежелательных органолептических изменений, происходящих при традиционной тепловой обработке, с сохранением привлекательных потребительских качеств продукта и гарантированной гигиенической безопасностью при увеличении срока хранения [2].
Цель исследования – разработка способов и технологий ингибирования и формирования устойчивых при хранении форм жмыха зародышей пшеницы.
Материалы и методы исследования
В качестве стабилизирующих агентов были исследованы L-carnitine (L-карнитин), chitosan (хитозан), viriditea (зеленый чай), feniculum (фенхель), turmeric (куркума), croci (шафран), thymum (тимьян), сarduus (расторопша), lipoicacid (липоевая кислота), витамин A и Е.
Фенхель является многолетним растением из семейства зонтичных. Фенхель содержит в себе целый ряд необходимых организму витаминов, микро- и макроэлементов. Это витамины группы В (В1 – В3, В5, В6, В9), А и С; кальций, натрий, селен, натрий, железо и др.
Липоевая кислота (витамин N) относится к витаминоподобным веществам. Липоевая кислота – ненасыщенная жирная кислота. Она влияет на обмен углеводов, белков и жиров.
Жмых зародышей пшеницы смешивали с определенным количеством ингибитора (в данном случае куркумы) в лабораторном смесителе в течение 4 мин (количество куркумы в продукте варьировали в пределах 2–7 %), контролем служил жмых зародышей пшеницы без обработки куркумой. С целью снижения начальной обсемененности микроорганизмами исследуемого продукта и соответствия его требованиям СанПин, перед закладкой на хранение опытные партии подвергали воздействию ультрафиолетового излучения в течение 30 мин. В качестве источника излучения использовали ультрафиолетовую лампу низкого давления с длиной волны 254 нм. Опытные партии жмыха зародыша пшеницы хранили в условиях непосредственного контакта с атмосферным воздухом и в вакуумной упаковке при различных режимах: относительная влажность воздуха 75–80 %, температура 4–6 0С (I режим), температура 30–32 0С (III режим). Хранение осуществляли в течение 8 недель при регулярном отборе проб и определении основных технологических и биохимических показателях.
Результаты исследования и их обсуждение
Изменение кислотного числа, перекисного числа и общей обсемененности в процессе хранения при различной концентрации feniculum в условиях режима I представлены на рис.1,2.
Следует отметить, что кислотное число интенсивно росло в контроле и к концу второго месяца его значение увеличилось с 5,5 до 37,5 град. При введении в продукт стабилизирующего агента рост кислотного числа проходил менее интенсивно. В исследуемых образцах, где в качестве стабилизирующего агента применяли feniculum в количестве 2 %, за период хранения кислотное число увеличилось на 17,9 град, при 5 % – на 16,3 град, а при 7 % – на 14,8 град (рис.1).
При хранении в условиях вакуумной упаковки рост кислотного числа (рис. 2) в контроле проходил менее интенсивно, по сравнению с хранением в условиях непосредственного контакта с атмосферным воздухом, и к концу второго месяца его значение увеличилось с 5,5 до 37,5 град. При введении в продукт стабилизирующего агента (feniculum), при концентрации 2 % кислотное число за период хранения увеличилось на 12,7 град, при 5 % – на 11,5 град, а при 7 % – на 11,1 град. В течение двух месяцев хранения также значительно изменилось перекисное число контрольного образца продукта – с 2,82 до 127,06 мМ/кг. Следует отметить, что в жмыхе зародышей пшеницы, содержащем feniculum в диапазоне концентраций 2,0–7,0 %, перекисное число за весь период хранения возросло на 94,03, 82,85 и 80,73 мМ/кг соответственно (рис. 3,4), что ниже, чем в контрольном образце.
Введение стабилизирующего агента также способствовало снижению общей обсемененности жмыха зародышей пшеницы в процессе хранения. В контрольном образце за весь период хранения общая обсемененность увеличилась с 1,8·104 до 9,1·104 КОЕ/г.
Рис. 1. Изменение кислотного числа в процессе хранения при различной концентрации feniculum в условиях режима I:1 – контроль; 2 – 2 %; 3 – 5 %; 4 – 7 %
Рис. 2. Изменение кислотного числа в процессе хранения в вакуумной упаковке при различной концентрации feniculum в условиях режима I:1 – контроль; 2 – 2 %; 3 – 5 %; 4 – 7 %
Рис. 3. Изменение перекисного числа в процессе хранения при различной концентрации feniculumв условиях режима I:1 – контроль; 2 – 2 %; 3 – 5 %; 4 – 7
Рис. 4. Изменение перекисного числа в процессе хранения в вакуумной упаковке при различной концентрации feniculumв условиях режима I:1 – контроль; 2 – 2 %; 3 – 5 %; 4 – 7 %
Введение lipoicacid в диапазоне концентраций 2,0–7,0 % в жмых зародышей пшеницы привело к снижению общей обсемененности в конце периода хранения (8 недель) до 7,0·104, 6,8·104 и 6,6·104 КОЕ/г соответственно, что свидетельствует об увеличении продолжительности срока хранения (рис. 5).
Применение вакуумной упаковки также способствовало снижению общей обсемененности жмыха зародышей пшеницы в процессе хранения. В контрольном образце в процессе хранения общая обсемененность продукта увеличилась с 1,8·104 до 9,1·104 КОЕ/г. Введение feniculum в диапазоне концентраций 2,0–7,0 % привело к снижению общей обсемененности в процессе хранения до 3,8·104, 3,7·104и 3,5·104 КОЕ/г соответственно (рис. 6).
Изменение кислотного числа, перекисного числа и общей обсемененности в процессе хранения при различной концентрации lipoicacid в условиях режима III представлены на рис.7,8.
Следует отметить, что кислотное число интенсивно росло в контроле, и к концу второго месяца его значение увеличилось с 5,5 до 68,5 град.
При введении в продукт стабилизирующего агента рост кислотного числа проходил менее интенсивно. В исследуемых образцах, где в качестве стабилизирующего агента применяли lipoicacid в количестве 2 %, за период хранения кислотное число увеличилось на 44,6 град, при 5 % – на 43,7 град, а при 7 % – на 33,4 град (рис.7).
При хранении в условиях вакуумной упаковки рост кислотного числа (рис. 8) в контроле проходил менее интенсивно, по сравнению с хранением в условиях непосредственного контакта с атмосферным воздухом, и к концу второго месяца его значение увеличилось с 5,5 до 66,5 град.
Рис. 5. Изменение общей обсемененности в процессе хранения при различной концентрации feniculum в условиях режима I:1 – контроль; 2 – 2 %; 3 – 5 %; 4 – 7 %
Рис.6. Изменение общей обсемененности в процессе хранения в вакуумной упаковке при различной концентрации feniculumв условиях режима I:1 – контроль; 2 – 2 %; 3 – 5 %; 4 – 7 %
Рис. 7. Изменение кислотного числа в процессе хранения при различной концентрации в условиях режима III:1 –контроль; 2 – 2 %; 3 – 5 %; 4 – 7 %
Рис. 8. Изменение кислотного числа в процессе хранения в вакуумной упаковке при различной концентрации lipoicacid в условиях режима III:1 – контроль; 2 – 2 %; 3 – 5 %; 4 – 7 %
Рис. 9. Изменение кислотного числа в процессе хранения при различной концентрации lipoicacid в условиях режима III:1 – контроль; 2 – 2 %; 3 – 5 %; 4 – 7 %
Рис. 10. Изменение кислотного числа в процессе хранения в вакуумной упаковке при различной концентрации lipoicacid в условиях режима III:1 – контроль; 2 – 2 %; 3 – 5 %; 4 – 7 %
Рис. 11. Изменение кислотного числа в процессе хранения при различной концентрации lipoicacid в условиях режима III:1 – контроль; 2 – 2 %; 3 – 5 %; 4 – 7 %
Рис. 12. Изменение кислотного числа в процессе хранения в вакуумной упаковке при различной концентрации lipoicacid в условиях режима III:1 – контроль; 2 – 2 %; 3 – 5 %; 4 – 7 %
При введении в продукт стабилизирующего агента (lipoicacid), при концентрации 2 % кислотное число за период хранения увеличилось на 31,0 град, при 5 % – на 30,4 град, а при 7 % – на 29,4 град.
В течение двух месяцев хранения также значительно изменилось перекисное число контрольного образца продукта – с 2,82 до 212,06 мМ/кг. Следует отметить, что в жмыхе зародышей пшеницы, содержащем lipoicacid в диапазоне концентраций 2,0–7,0 %, перекисное число за весь период хранения возросло на 82,85, 81,15 и 68,71 мМ/кг соответственно (рис. 9,10), что ниже, чем в контрольном образце.
Введение стабилизирующего агента также способствовало снижению общей обсемененности жмыха зародышей пшеницы в процессе хранения. В контрольном образце за весь период хранения общая обсемененность увеличилась с 1,8·104 до 34,0·104 КОЕ/г. Введение lipoicacid в диапазоне концентраций 2,0–7,0 % в жмых зародышей пшеницы привело к снижению общей обсемененности в конце периода хранения (8 недель) до 16,1·104, 15,4·104 и 15,3·104 КОЕ/г соответственно, что свидетельствует об увеличении продолжительности срока хранения (рис. 11).
Применение вакуумной упаковки также способствовало снижению общей обсемененности жмыха зародышей пшеницы в процессе хранения. В контрольном образце в процессе хранения общая обсемененность продукта увеличилась с 1,8·104 до 34,0·104 КОЕ/г. Введение lipoicacid в диапазоне концентраций 2,0–7,0 % привело к снижению общей обсемененности в процессе хранения до 4,2·104, 3,9·104 и 3,7·104 КОЕ/г соответственно (рис. 12), что свидетельствует о положительном влиянии вакуумной упаковки на увеличение продолжительности срока хранения.
Выводы
Таким образом, полученные экспериментальные закономерности влияния фенхеля, липоевой кислоты на значение кислотного, перекисного чисел, а также общую бактериальную обсемененность доказывают наличие положительного эффекта применения куркумы в качестве стабилизатора в массе жмыха зародышей пшеницы в количествах 2–7 %. При сравнении кислотного и перекисного чисел, общей обсемененности в процессе хранения при различной концентрации фенхеля, липоевой кислоты в условиях непосредственного контакта с атмосферным воздухом и в вакуумной упаковке установлено значительное различие в численных значениях. Значения исследуемых показателей в вакуумной упаковке меньше, чем в условиях непосредственного контакта с воздухом, следовательно, применение вакуумной упаковки более целесообразно для стабилизации свойств жмыха зародыша пшеницы и лучшего его хранения.
Рецензенты:
Кретов И.Т., д.т.н., профессор кафедры «Машины и аппараты пищевых производств» Воронежского государственного университета инженерных технологий, г. Воронеж;
Шевцов А.А., профессор кафедры «Технология хлебопекарного, кондитерского, макаронного зерноперерабатывающего производств» Воронежского государственного университета инженерных технологий, г. Воронеж.