На процессы окисления и развития микрофлоры зародышей пшеницы

 

Сохранению качественных показателей ЗП при хранении были посвящены работы многих исследователей [216, 215, 348, 374, 411].

Для применения в сфере пищевых технологий предпочтение было отдано органическим кислотам - янтарной, аскорбиновой и фумаровой, допущенных СанПин к использованию в пищевой промышленности, обладающих высокой антиоксидантной активностью и технологичностью, известным функциональным влиянием на организм человека [63, 82, 97, 215, 216, 226].

Аскорбиновую, янтарную и фумаровую кислоты в кристаллической форме в количествах 1-7 % перемешивали с ЗП в течение 4 мин в лабораторном смесителе и хранили при температуре 4-6 ^оС, относительной влажности воздуха 75-80 %. Наиболее выраженный положительный эффект был отмечен при концентрации кислоты 5 % и более, что подтверждает ранее полученные научные результаты [13, 39, 101, 215, 216]. Периодичность контроля физико-химических показателей качества хранящейся массы составила две недели (таблица 3.4).

Таблица 3.4

Изменение физико-химических показателей качества зародышей пшеницы, обработанных органическими кислотами

Показатели  качества	Вариант продукта	Время хранения, нед
		Начало	2	4	6	8
Влажность, %	Контроль	14,0	14,2	14,4	14,6	14,6
	Аскорбиновая кислота, 5 %		14,1	14,3	14,3	14,4
	Фумаровая кислота, 5 %		14,1	14,2	14,4	14,5
	Янтарная кислота, 5 %		14,1	14,2	14,3	14,4
Угол естественного откоса, град	Контроль	38,0	38,5	39,5	40,0	41,5
	Аскорбиновая кислота, 5 %		38,1	39,0	39,3	39,5
	Фумаровая кислота, 5 %		38,2	38,8	39,0	39,1
	Янтарная кислота, 5 %		38,2	38,8	39,0	39,0
Объемная масса, г/дм^3	Контроль	395,0	392,7	390,1	389,5	387,4
	Аскорбиновая кислота, 5 %	415,0	415,0	414,7	415,3	414,2
	Фумаровая кислота, 5 %	420,0	419,8	419,6	419,5	419,5
	Янтарная кислота, 5 %	400,0	400,0	400,0	399,9	399,2

Установлено, что в течение всего периода хранения (таблица 3.4), влажность, объемная масса и величина угла естественного откоса изменялись незначительно (влажность в пределах 0,6 %; угол естественного откоса – 3,5 %; объемная масса – 8 г/дм³). Продукт не слеживался, не наблюдалось наличия посторонних запахов и привкусов у хранящихся образцов продукта.

В процессе хранения ЗП перекисное число (мМ/кг) в контроле возросло с 2,82 до 27,06 (рисунок 3.1), что свидетельствует об интенсивном протекании процессов перекисного окисления липидов в хранящейся массе. В опытном продукте, содержащем фумаровую кислоту, перекисное число возросло с 2,82 до 12,26 мМ/кг. В образцах, обработанных янтарной кислотой, рост перекисного числа отмечен в большей степени - с 2,82 до 13,63 мМ/кг. В присутствии аскорбиновой кислоты, увеличение этого показателя было самымнезначительным и к 8 неделе хранения составило11,23 мМ/кг.

Рисунок 3.1. Изменение перекисного числа в процессе хранения зародышей пшеницы, обработанных органическими кислотами

 Кислотное число (рисунок 3.2) в контроле к концу второго месяца возросло с 5,5мгКОН/г до 18,5 мгКОН/г, что свидетельствует о протекании окислительных процессов в продукте. В опытных вариантах с включениемаскорбиновой кислоты, за весь период хранения кислотное число увеличилось на 0,1 мгКОН/г, а при использовании фумаровой и янтарной кислот – на 0,3 мгКОН/г и 0,5 мгКОН/г соответственно, что свидетельствует о наличии тормозящего эффекта на окислительные процессы со стороны данных органических кислот [13, 15].

Рисунок 3.2. Изменение кислотного числа в процессе хранения зародышей пшеницы, обработанных органическими кислотами

Общая обсемененность ЗП в контроле за два месяца хранения (рисунок 3.3) увеличилась более чем 4 раза: с 2,4·10⁴ до 9,7·10⁴КОЕ/г. Применение  аскорбиновой и янтарной кислот приводило к менее значительному росту показателя общей обсемененности до значений 4,0·10⁴КОЕ/ги 4,2·10⁴КОЕ/г соответственно. Фумаровая кислота оказывала наибольшее подавляющее действие на рост микрофлоры, в продукте, обработанном этой кислотой показатель изменилсяс 2,4·10⁴ до 3,9·10⁴КОЕ/г. Что свидетельствует о наличии антимикробного эффекта и консервирующих свойствах исследуемых кислот [13, 15].

Рисунок 3.3. Изменение общей обсемененности в процессе хранения зародышей        пшеницы, обработанных органическими кислотами

Результаты экспериментальных исследований изменения активности ферментов ЗП представлены в таблице 3.5.

Таблица 3.5

Изменение активности липазы, липоксигеназы и каталазы зародышей пшеницы в присутствии органических кислот

Показатели  качества	Вариант продукта	Время хранения, нед
		Начало	2	4	6	8
1	2	3	4	5	6	7
Активность липазы, мкМ/мин·мг	Контроль	3,9465	4,2369	4,9271	5,4298	6,1037
	Аскорбиновая кислота, 5 %		3,4925	3,0195	2,7449	2,5987
	Фумаровая кислота, 5 %		3,7254	3,5922	3,4120	3,3125
	Янтарная кислота, 5 %		3,6244	3,4983	3,4027	3,3925

 

Продолжение таблицы 3.5

1	2	3	4	5	6	7
Активность липоксигеназы, мМ/мл·мин	Контроль	4,1949	4,5036	5,0372	5,7935	6,8712
	Аскорбиновая кислота, 5 %		3,6884	3,2910	3,0889	2,9601
	Фумаровая кислота, 5 %		3,8973	3,8214	3,7986	3,7089
	Янтарная кислота, 5 %		4,0891	3,9732	3,9032	3,8601
Активность  каталазы, мМ/мг·мин	Контроль	3,4750	4,2001	4,9633	5,5771	5,9102
	Аскорбиновая кислота, 5 %		3,0962	2,7112	2,5077	2,4300
	Фумаровая кислота, 5 %		3,2945	3,1027	3,0698	2,9603
	Янтарная кислота, 5 %		3,3965	3,2096	3,1548	3,1346

 

Результаты исследований показывают, что аскорбиновая, фумаровая и янтарная кислоты обладают антимикробным влиянием на ЗП и ингибирующими свойствами в отношении ферментов ЗП в различной степени (таблица 3.6).

Наиболее ярко выраженным ингибирующим влиянием на липазу, липоксигеназу и каталазу ЗП обладает аскорбиновая кислота (таблица 3.6).

Таблица 3.6

Показатели качества зародышей пшеницы через 2 месяца хранения в присутствии органических кислот

Наименование показателей  качества	Аскорбиновая кислота, 5 %	Фумаровая кислота, 5 %	Янтарная кислота, 5 %
Активность липазы, мкМ/мин·мг	2,5987	3,3125	3,3925
Активность липоксигеназы, мМ/мл·мин	2,9601	3,7089	3,8601
Активность каталазы, мМ/мг·мин	2,4300	2,9603	3,1346
Перекисное число, мМ/кг	11,23	12,26	13,63
Общая обсемененность, КОЕ/г	4,0·10^4	3,9·10^4	4,2·10^4

 

Полученные данные позволяют спрогнозировать свойства композиционных смесей исследуемых кислот с целью их последующего целевого применения в составе зародышей пшеницы. Результаты представляют собой базу данных для направленного проектирования состава композиций органических кислот в смесях, стабилизирующих качественные показатели продукта.

Были исследованы следующие композиции органических кислот: А – аскорбиновая и фумаровая кислоты (1:1); В – аскорбиновая и янтарная кислоты (1:1); С – янтарная и фумаровая кислоты (1:1); D – аскорбиновая, янтарная и фумаровая кислоты (1:1:1).

Показатели качества, характеризующие интенсивность протекания ферментативных процессов в ЗП, представлены в таблице 3.7.

Таблица 3.7

Изменение активности липазы, липоксигеназы и каталазы зародышей пшеницы, обработанных композициями органических кислот

Показатели качества	Вариант продукта	Время хранения, нед
		Начало	2	4	6	8
Активность липазы, мкМ/мин·мг	Контроль	3,9465	4,2369	4,9271	5,4298	6,1037
	Смесь А, 5 %		3,5254	3,4183	3,3027	3,2925
	Смесь В, 5 %		3,5123	3,2468	2,9871	2,8621
	Смесь С, 5 %		3,6854	3,4987	3,3120	3,3125
	Смесь D, 5 %		3,3117	2,8713	2,1263	2,2469
Активность липоксигеназы, мМ/мл·мин	Контроль	4,1949	4,5036	5,0372	5,7935	6,8712
	Смесь А, 5 %		3,8273	3,7214	3,6986	3,6989
	Смесь В, 5 %		3,7663	3,4911	3,0321	3,2498
	Смесь С, 5 %		3,9891	3,8932	3,8032	3,7601
	Смесь D, 5 %		3,5117	3,1103	2,9716	2,7366
Активность каталазы, мМ/мг·мин	Контроль	3,4750	4,2001	4,9633	5,5771	5,9102
	Смесь А, 5 %		3,2691	3,1096	3,021	2,9921
	Смесь В, 5 %		3,1945	3,0027	2,9698	2,9003
	Смесь С, 5 %		3,2965	3,1096	3,0421	3,0125
	Смесь D, 5 %		2,9816	2,6315	2,4673	1,9532

 

Экспериментально доказано, что композиции органических кислот оказывают более существенное ингибирующее действие по сравнению с индивидуальными компонентами: активность липазы снизилась на 10 %, липоксигеназы – на 9 % и каталазы – на 15 % соответственно при концентрации органических кислот в продукте до 3-5 %. Дальнейшие исследования были направлены на исследование ингибирующих свойств композиций органических кислот [13, 15].