Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 10
1.1 Современные тенденции в производстве функциональных продуктов питания 10
1.1.1 Инновационные технологии молочных и кисломолочных продуктов питания 10
1.1.2 Технологии производства кумыса из разных сырьевых источников 16
1.2 Применение гидроколлоидов в молочной промышленности 18
1.3 Способы оценки качества и биологической ценности молочных продуктов 22
1.4 Реализация методов групповой и массовой профилактики йоддефицитных состояний 30
Глава 2 Объекты, материалы и методы исследований 33
Глава 3 Разработка способа экспресс-оценки качества кумыса методом хемилюминесцентного анализа 42
3.1 Определение концентраций растворов азодиизобутиронитрила 43
3.2 Оценка качественных характеристик кумыса методом хемилюминесцентного анализа 47
Глава 4 Физико-химическое исследование взаимодействия неорганических форм йода с биополимерами 52
Глава 5 Изучение антиоксидантных свойств инулина в модельных тест-системах 62
Глава 6 Определение анти- и прооксидантных свойств йодбиополимеров методом хемилюминесцентного анализа 64
Глава 7 Комплексная товароведная оценка кумысного напитка с йодом и инулином 67
7.1 Товароведная оценка кумысного напитка с йодом и инулином 67
7.2 Исследование активности реакций свободнорадикального перекисного окисления липидов в кумысных напитках 78
7.3 Определение микроэлементов и тяжёлых металлов в кобыльем молоке, кумысе, кумысном напитке методом инверсионной переменнотоковой вольтамперометрии 87
Глава 8 Технология производства йодобогащённого кумысного напитка с инулином 90
Глава 9 Неклиническая оценка физиологической активности йодобогащённого кумысного напитка с инулином 94
Глава 10 Оценка экономической эффективности технологии производства йодобогащённого кумысного напитка с инулином 100
Заключение 102
Перечень сокращений, условных обозначений, символов, единиц и терминов 104
Список использованной литературы
- Инновационные технологии молочных и кисломолочных продуктов питания
- Применение гидроколлоидов в молочной промышленности
- Оценка качественных характеристик кумыса методом хемилюминесцентного анализа
- Исследование активности реакций свободнорадикального перекисного окисления липидов в кумысных напитках
Введение к работе
Актуальность темы. Разработка технологий промышленного производства продуктов питания функционального назначения – одна из приоритетных задач, провозглашённых в государственной концепции РФ «Об основах государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года» за № 1873-р от 25.10.2010 г.
Нехватка в рационе полноценных белков, витаминов, пищевых волокон, макро- и микронутриентов вызывает рост социально опасных заболеваний. Известно, что недостаточное поступление йода в организм человека приводит к нарушениям структуры и функций щитовидной железы, неадекватной продукции тиреоидных гормонов и возникновению не только эндемического зоба, но и заболеваний, связанных с нарушением функционирования различных органов и систем, дисбалансу иммунной системы. Так, нарушение функций ЩЖ обуславливает тяжесть течения и исход заболеваний верхних дыхательных путей, в частности, туберкулеза легких.
Известно, что к высокоэффективным противотуберкулезным средствам относится кумыс, являющийся продуктом лечебно-профилактического назначения. К сожалению, выработка кумыса из кобыльего молока ограничена только районами табунного коневодства России. В остальных местностях кумыс не вырабатывают из-за отсутствия сырья и невозможности его длительного хранения, в то время как потребность в кумысе существует повсеместно. Поэтому разработка технологии производства йодобогащённого кумысного напитка, максимально приближенного по составу к естественному, имеет медико-социальное значение. Создание кумысного напитка наряду с организацией промышленного производства открывает широкие перспективы его использования в качестве эффективного функционального продукта.
Степень разработанности. Концепция создания технологии пищевых продуктов с функциональными ингредиентами специального назначения, предназначенных для здорового питания населения, получила развитие в фундаментальных и прикладных научных трудах отечественных и зарубежных ученых И.А. Рогова, А.П. Нечаева, Н.Н. Липатова, Б.А. Шендерова, В.А. Тутельяна, А.Г. Шамаева, В.Д. Харитонова, А.Г. Храмцова, Т.В. Шленской, О.И. Кутиной, Н.И. Дунченко, Н.Б. Гавриловой, N. Kaur, A.K. Gupta, H. Shimoda, B. Kleessen и других.
Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка технологии производства и товароведная оценка йодобогащённых кумысных напитков с инулином.
В соответствии с поставленной целью сформулированы задачи исследования:
1. исследовать физико-химические, микробиологические характеристики и показатели безопасности кумысных напитков;
2. разработать способ экспресс-оценки качественных характеристик кумыса и кумысных напитков методом хемилюминесцентного анализа;
3. усовершенствовать способы стабилизации неорганических форм йода в органических матрицах;
4. исследовать антиоксидантную активность инулина в модельных тест-системах, генерирующих активные формы кислорода;
5. разработать рецептуры и технологии производства, а также провести товароведную оценку йодобогащённых кумысных напитков с инулином;
6. изучить физиологическую активность кумысного напитка, обогащенного йодом и инулином, на экспериментальных моделях йодного дефицита;
7. разработать научно-техническую документацию на йодобогащённый кумысный напиток с инулином;
8. оценить экономическую эффективность йодобогащённого кумысного напитка с инулином.
Научная новизна.
-
Определены параметры качественных характеристик кумыса и кумысных напитков для товароведной оценки методом хемилюминесцентного анализа, что позволило модифицировать существующую методику.
-
Исследованы закономерности комплексообразования в системе калия йодид-инулин с установлением активных центров в полифруктозане, взаимодействующих с анионами йода, что позволяет утверждать о стабилизации йодида калия в инулине продукта.
-
Установлена зависимость товароведных характеристик нового ассортимента кумысных напитков с лечебно-профилактическими свойствами, полученных по разработанной технологии с добавлением йодида калия и инулина, 200 мл которых обеспечивают восполнение 33 % от рекомендуемой суточной нормы потребления йода.
-
Определены технологические параметры производства йодобогащённых кумысных напитков: сквашивание смеси с добавками до нарастания кислотности 68-70 Т при поддержании температуры в диапазоне от 26 С до 30 С, на основании чего разработана технология кумысных напитков с йодидом калия и инулином.
-
Исследована динамика интенсивности процессов перекисного окисления липидов кумысного напитка и кумыса из кобыльего молока методом хемилюминесцентного анализа и определением концентраций малонового диальдегида, что позволило установить условия и сроки хранения новых напитков.
Теоретическая и практическая значимость.
Разработан способ экспресс-оценки качества кумыса методом хемилюминесцентного анализа, позволяющий оценивать его качественные характеристики.
Разработана нормативно-техническая документация на кумысный напиток, обогащенный йодидом калия и инулином (ТУ № 9222-003-48859312-13). Проведена апробация промышленного выпуска кумысного напитка, обогащенного йодидом калия и инулином, на ЗАО «Мелеузовский молочноконсервный комбинат» и СПК «Трудовик».
Получен патент РФ № 2496347 «Биологически активная пищевая добавка для профилактики йодной недостаточности и способ её получения» от 27.10.2013.
Материалы диссертации внедрены в учебный процесс по специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров» на кафедре «Технологии пищевых производств» в филиале «МГУТУ им. К.Г. Разумовского» в г. Мелеузе при проведении лекций, лабораторных и практических занятий по курсам «Товароведение продовольственных товаров», «Товароведение и экспертиза товаров». Ряд положений, сформулированных в диссертации, внедрены в учебный процесс кафедр Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московская академия ветеринарной медицины и биотехнологии им. К.И. Скрябина», а также используются при реализации НИОКР в Институте органической химии Уфимского научного центра Российской Академии Наук.
Методы и методология исследования. Использованная в работе методология базируется на стандартных методах физико-химического, хемилюминесцентного, микробиологического, биохимического, иммуноферментного и гистологического анализа.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Определение показателей перекисного окисления липидов кумыса и кумысных напитков, индуцированного 110-1 М раствором азодиизобутиронитрила, позволяет оценить качество молочных продуктов.
-
В водных растворах йодида калия и инулина стабилизация струмотропного микроэлемента йода обеспечивается за счёт образования водородных связей между функциональными группами полисахарида и анионов йода.
-
Полифруктозан инулин в комплексе с йодидом калия проявляет антиокислительную активность, ингибируя процессы образования АФК и перекисного окисления липидов в модельных тест-системах.
-
Метаболические эффекты кумысного напитка, обогащённого йодом и инулином, сопряжены с восстановлением морфофункционального состояния щитовидной железы у крыс в состоянии экспериментального йодного дефицита, а также нормализацией активности фермента антиоксидантной системы – каталазы.
Личный вклад соискателя.
Теоретические и экспериментальные исследования выполнялись лично автором диссертационной работы и заключались в выполнении экспериментальных исследований, обработке, обобщении полученных результатов, комплексной товароведной оценке и разработке технической документации на йодобогащённый кумысный напиток с инулином.
Степень достоверности и апробация результатов.
Результаты экспериментов подвергали вариационно-статистической обработке с использованием описательной статистики Microsoft Excel. По всем количественным данным рассчитывали параметрические критерии достоверности оценок, а также применяли закон t-распределения Стьюдента, а в таблице определяли критические точки (tst) для различных уровней значимости и чисел степеней свободы k (Лакин Г.Ф., 1990).
Основные положения работы доложены и обсуждены на Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы биологии, медицины и пищевой промышленности» (Мелеуз, 2011); Международной научно-практической конференции «Инновационное развитие малых городов России: научный, технологический и образовательный потенциал» (Мелеуз, 2012); Международной научно-практической конференции «Наука и образование – ведущий фактор стратегии «Казахстан 2030» (Караганда, 2012); VI-й Международной межотраслевой научно-технической конференции «Пищевые добавки. Питание здорового и больного человека» (Донецк, 2013); NUFT Book of abstracts «The Second North and East European Congress in Food» (Kyiv, Ukraine, 2013); IX-й Всероссийской конференции «Химия и медицина» (Уфа, 2013); VIII-й Всероссийской научной конференции «Химия и технология растительных веществ» (Калининград, 2013); V-й Всероссийской научно-практической конференции «Устойчивое развитие территорий: теория и практика» (Сибай, 2013); Международной научно-практической конференции «Инновационное развитие малых городов России: научный, технологический и образовательный потенциал (Мелеуз, 2013).
Публикации. Основные положения работы опубликованы в 15 научных статьях, из них 5 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК («Российский ветеринарный журнал», № 3, 2013; «Вестник Башкирского государственного аграрного университета», № 3, 2013; «Хранение и переработка сельхозсырья», № 8, 2013; «Молочная промышленность», № 12, 2013; «Технологии 21 века в пищевой, перерабатывающей и легкой промышленности», № 7, 2013); 1 патент РФ на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 136 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследований, результатов собственных исследований, заключения и приложений. Работа иллюстрирована 41 рисунком, 35 таблицами. Список литературы включает 225 источников (178 отечественных и 47 зарубежных авторов).
Инновационные технологии молочных и кисломолочных продуктов питания
В настоящее время успешно развивается новое направление в производстве молочных и кисломолочных продуктов – нанотехнология. Пищевая нанотехнология – это совокупность приемов и способов, обеспечивающих получение и самосборку биологических молекул или биомолекулярных кластеров с размерами менее 100 нм хотя бы в одном измерении макроструктуры, пригодные для создания продуктов питания, обладающих улучшенными или принципиально новыми функциональными единицами. На современном этапе к основным направлениям исследований в области пищевых нанотехнологий относят: разработку технологий производства исходных элементов нанотехнологий – наночастиц, нанонитей, нанокапсул и нанокомпозитов. Основная причина интереса к наночастицам – это их новые химические и физические свойства, которые невозможно описать на основе известных в современной науке закономерностей [4, 94, 169, 172, 174, 187, 214].
В настоящее время известны примеры успешного применения целого ряда полимерных систем на основе хитозана для доставки и контролируемого освобождения биологически активных веществ через слизистые при их пероральном введении [47, 55, 80]. Хитозан является перспективным материалом для конструирования ДНК-векторов по упомянутым выше причинам (биосовместимость, малая токсичность, биодеградируемость), так и в силу своей способности достаточно легко проникать через биологические поверхности (мембрану), при этом легко «протаскивать» в клетку ассоциированные с ним макромолекулы [2, 55, 202]. Разрабатываются новые подходы к лечению самых различных заболеваний, предусматривающих доставку лекарственных средств в виде нано-, микрочастиц или микрокапсул на основе биосовместимых биодеградирующих природных или синтетических полимеров, которые образуют гель при попадании в тело пациента [131, 175, 210, 212, 219]. Это так называемые «инъектируемые гели» (injectable gels), а научное направление называется клеточной инженерией. Кроме того, проводятся опытно-экспериментальные исследования по разработке технологий, обеспечивающих длительное суспендирование эссенциальных микроэлементов в составе молочных продуктов функционального назначения за счет наноструктурных инноваций. На сегодняшний день созданы новые нанокомпозиции, содержащие в своем составе органическую матрицу – стабилизатор минеральных веществ, и наночастицы, обеспечивающие суспендирование микроэлементов в объеме молока за счет создания сложносплетенной сети из крупных молекул в низкой концентрации. Таким образом, полное равномерное суспендирование питательных ингредиентов и инновационных включений обеспечивается изменениями непрерывной фазы за счет наноконструктурных композиций [146, 188, 220]. У нанотехнологий есть большие шансы развития в научной и производственной среде. И особенно многообещающе сегодня выглядят перспективы нанотехнологий в пищевой индустрии. В целом же пищевые нанотехнологии служат созданию продуктов нового поколения, обеспечивающих специфическую сбалансированность лечебно-профилактических продуктов и продуктов массового спроса [30, 69, 83, 127, 206, 207, 213, 218].
Развитие нанотехнологий привело к тому, что уже сегодня в агропромышленном комплексе и, в частности, молокоперерабатывающей промышленности широко используются наночастицы искусственного (небиологического) происхождения [15, 77, 183, 189, 201]. Современные технологии создания наноэмульсий позволяют получать ароматизированные напитки, соки и молоко, обогащенные витаминами, минеральными веществами и функциональными компонентами с контролируемым высвобождением биологически активных ингредиентов [24, 45, 133, 135].
Нанотехнологии все шире используются в молочной промышленности: разработана полифункциональная наночастица лактоферрин, содержащаяся в белке молока, обладающая противоинфекционной, иммуномодуляторной, противовоспалительной, антиоксидантной и регенеративной функциями [95, 154]. Современные достижения биотехнологии позволили выявить новые пищевые материалы, которым придают большое значение в третьем тысячелетии – лактулозу, обладающую ярко выраженными бифидогенными свойствами, и нанотрубки из сывороточных белков, которые принципиально меняют систему формирования пищевых систем. Обогащённые лактулозой молочные продукты находят всё больший спрос для детского, диетического и лечебного питания. Проблема синтеза нанотрубок белков молочной сыворотки ждёт своего решения. По мнению академика Россельхозакадемии А.Г. Храмцова, молочная сыворотка является идеальным сырьём для нанотехнологических операций. Более 80 % сухого вещества (не считая воды) представлено компонентами, размер которых идеализирован к нанообласти: лактоза (70 %) – на уровне 1 нм; минеральный комплекс (в основном) – менее 1 нм в диссоциированном состоянии; сывороточные белки (от 10 нм) полностью соответствуют структуре нанокластеров. Примером реализации достижений нанотехнологии при получении продуктов функционального питания является направленный синтез пребиотиков на основе нанокластеров лактозы и сывороточных белков [165]. Проведены экспериментальные исследования влияния наночастиц серебра на процесс формирования молочного геля и его микрофлору. Показано, что наночастицы серебра инактивируют технологическую микрофлору сырных продуктов [143].
Применение гидроколлоидов в молочной промышленности
В настоящее время успешно развивается новое направление в производстве молочных и кисломолочных продуктов – нанотехнология. Пищевая нанотехнология – это совокупность приемов и способов, обеспечивающих получение и самосборку биологических молекул или биомолекулярных кластеров с размерами менее 100 нм хотя бы в одном измерении макроструктуры, пригодные для создания продуктов питания, обладающих улучшенными или принципиально новыми функциональными единицами. На современном этапе к основным направлениям исследований в области пищевых нанотехнологий относят: разработку технологий производства исходных элементов нанотехнологий – наночастиц, нанонитей, нанокапсул и нанокомпозитов. Основная причина интереса к наночастицам – это их новые химические и физические свойства, которые невозможно описать на основе известных в современной науке закономерностей [4, 94, 169, 172, 174, 187, 214].
В настоящее время известны примеры успешного применения целого ряда полимерных систем на основе хитозана для доставки и контролируемого освобождения биологически активных веществ через слизистые при их пероральном введении [47, 55, 80]. Хитозан является перспективным материалом для конструирования ДНК-векторов по упомянутым выше причинам (биосовместимость, малая токсичность, биодеградируемость), так и в силу своей способности достаточно легко проникать через биологические поверхности (мембрану), при этом легко «протаскивать» в клетку ассоциированные с ним макромолекулы [2, 55, 202]. Разрабатываются новые подходы к лечению самых различных заболеваний, предусматривающих доставку лекарственных средств в виде нано-, микрочастиц или микрокапсул на основе биосовместимых биодеградирующих природных или синтетических полимеров, которые образуют гель при попадании в тело пациента [131, 175, 210, 212, 219]. Это так называемые «инъектируемые гели» (injectable gels), а научное направление называется клеточной инженерией. Кроме того, проводятся опытно-экспериментальные исследования по разработке технологий, обеспечивающих длительное суспендирование эссенциальных микроэлементов в составе молочных продуктов функционального назначения за счет наноструктурных инноваций. На сегодняшний день созданы новые нанокомпозиции, содержащие в своем составе органическую матрицу – стабилизатор минеральных веществ, и наночастицы, обеспечивающие суспендирование микроэлементов в объеме молока за счет создания сложносплетенной сети из крупных молекул в низкой концентрации. Таким образом, полное равномерное суспендирование питательных ингредиентов и инновационных включений обеспечивается изменениями непрерывной фазы за счет наноконструктурных композиций [146, 188, 220]. У нанотехнологий есть большие шансы развития в научной и производственной среде. И особенно многообещающе сегодня выглядят перспективы нанотехнологий в пищевой индустрии. В целом же пищевые нанотехнологии служат созданию продуктов нового поколения, обеспечивающих специфическую сбалансированность лечебно-профилактических продуктов и продуктов массового спроса [30, 69, 83, 127, 206, 207, 213, 218].
Развитие нанотехнологий привело к тому, что уже сегодня в агропромышленном комплексе и, в частности, молокоперерабатывающей промышленности широко используются наночастицы искусственного (небиологического) происхождения [15, 77, 183, 189, 201]. Современные технологии создания наноэмульсий позволяют получать ароматизированные напитки, соки и молоко, обогащенные витаминами, минеральными веществами и функциональными компонентами с контролируемым высвобождением биологически активных ингредиентов [24, 45, 133, 135].
Нанотехнологии все шире используются в молочной промышленности: разработана полифункциональная наночастица лактоферрин, содержащаяся в белке молока, обладающая противоинфекционной, иммуномодуляторной, противовоспалительной, антиоксидантной и регенеративной функциями [95, 154]. Современные достижения биотехнологии позволили выявить новые пищевые материалы, которым придают большое значение в третьем тысячелетии – лактулозу, обладающую ярко выраженными бифидогенными свойствами, и нанотрубки из сывороточных белков, которые принципиально меняют систему формирования пищевых систем. Обогащённые лактулозой молочные продукты находят всё больший спрос для детского, диетического и лечебного питания. Проблема синтеза нанотрубок белков молочной сыворотки ждёт своего решения. По мнению академика Россельхозакадемии А.Г. Храмцова, молочная сыворотка является идеальным сырьём для нанотехнологических операций. Более 80 % сухого вещества (не считая воды) представлено компонентами, размер которых идеализирован к нанообласти: лактоза (70 %) – на уровне 1 нм; минеральный комплекс (в основном) – менее 1 нм в диссоциированном состоянии; сывороточные белки (от 10 нм) полностью соответствуют структуре нанокластеров. Примером реализации достижений нанотехнологии при получении продуктов функционального питания является направленный синтез пребиотиков на основе нанокластеров лактозы и сывороточных белков [165]. Проведены экспериментальные исследования влияния наночастиц серебра на процесс формирования молочного геля и его микрофлору. Показано, что наночастицы серебра инактивируют технологическую микрофлору сырных продуктов [143].
Оценка качественных характеристик кумыса методом хемилюминесцентного анализа
Исследование методом ЯМР системы инулин+KI+I2 также не зарегистрировало существенных изменений спектральных характеристик между исходным инулином и полученной субстанцией, что может свидетельствовать об отсутствии в системе ковалентно связанного йода (рис. 13, 14). Однако, уширение сигналов как в углеродных, так и в протонных спектрах могут быть вызваны слабыми нековалентными взаимодействиями между йодом (в молекулярной или ионной формах) и молекулой органического соединения.
Для исследования взаимодействий такого рода была изучена более подробно система инулин-KI. В ИК-спектре инулина в области 3400-3200 см-1 наблюдается широкая полоса поглощения с максимумом при 3346 см-1, по положению которой её можно отнести к валентным колебаниям гидрокси-групп, связанным меж- и внутримолекулярными водородными связями (рис. 15). В спектре соединения инулина с KI эта полоса несколько смещается в длинноволновую область до положения максимума 3370 см-1, что может свидетельствовать об изменении характера водородных связей при образовании комплекса (рис. 16). Полосы 1460 и 1380 см-1 в обоих спектрах относятся к поглощению метиленовых и метильных групп, в том числе вспомогательного вещества - вазелинового масла.
Образование в системе нового соединения подтверждают изменения положения плоскостных деформационных колебаний гидрокси-групп ОН (область 1274-1185 см"1), групп С5 -О-С1 -О-С2 (1131- 1136 см"1), валентных колебаний связей vС-О эфирных групп и vС-О (Н) вторичных (1060 1070 см"1) и первичных (1038 1033 см"1) гидрокси-групп, а также деформационных внеплоскостных колебаний ОН, связанных водородными связями (980—»989, 934 936, 869 874, 825 818 см"1) (рис. 15, 16; таблица 4). Стехиометрию процесса комплексообразования инулина с йодидом калия изучали спектрофотометрическим методом изомолярных серий. Этот метод основан на регистрации изменения оптической плотности серии растворов с постоянной суммарной концентрацией реагентов, но с их различным молярным соотношением. В данном случае были зарегистрированы УФ-спектры поглощения серии растворов смесей инулина и калия йодида, мольные
ИК-спектр инулина в области 1800-600 см-1 (вазелиновое масло) соотношения в которых изменялись от 0:10 до 10:0. Рисунок 16. ИК-спектр йод-инулина в области 1800-600 см-1 (вазелиновое масло)
Если между компонентами нет взаимодействия, оптическая плотность растворов смеси должна представлять собой сумму оптических плотностей компонентов, взятых по отдельности при данных концентрациях. При наличии взаимодействия наблюдается отклонение от аддитивности. В данной работе была снята серия растворов смесей инулин-KI, спектры которых представлены на рисунке 17. Таблица 4 – Данные ИК-спектров инулина и его соединения с йодистым калием (вазелиновое масло, см-1, IR Prestige-21-Shimadzu) Объекты исследования Предполагаемое отнесение ОН плоск. первичныхи вторичных ОН-групп Ацетальные группы СО эфирных групп иСО(Н)вторичныхгидрокси-групп СО(Н)первичныхгидрокси-групп ОНвнеплоскостныхколебаний
Инулин 1274 1217 1131пл. 1060 пл. 1038 980 934 869 825 Йод-инулин 1272 1244 1219 1185 1136 пл. 1072 пл. 1033 989 936 874 818 Рисунок 17. Кривые поглощения изомолярной серии растворов для системы инулин (1) – KI (2): исходные концентрации: с (1) = с (2) = 1х10-3 моль/л, Н2О, l = 0,5
По отклонениям полученных величин оптической плотности от теоретических значений, рассчитанных с использованием коэффициента экстинкции KI (растворы инулина в используемой концентрации в данной области спектра не поглощают), была построена зависимость их величин от соотношения реагентов в растворе. Как следует из экспериментальных данных (рис. 18), в рассматриваемом случае наблюдается отклонение от аддитивности, что свидетельствует о наличии взаимодействия в системе. Поскольку максимальное отклонение отмечено при соотношении реагентов 1:1, можно предполагать образование в системе соединений такого состава.
Рисунок 18. Зависимость изменения оптической плотности растворов изомолярной серии AD от соотношения компонентов в системе инулин (1) - KI (2) при X 231 нм; исходные концентрации: с (1) = с (2) = 1х10 3 моль/л Чтобы определить место локализации новых связей, за счет которых происходит взаимодействие между молекулами инулина и йодида калия, были сняты спектры ЯМР инулина и его соединения с йодидом калия в d6-DMSO и в D2O. Вероятно, диметилсульфоксид, как сильный координирующий растворитель, способен разрушить комплекс инулин-KI, поскольку не было обнаружено значимых отличий в спектрах исходного и синтезированного соединений.
В то же время в D2O удалось зафиксировать изменение химических сдвигов для ряда сигналов молекулы инулина при образовании комплекса с йодидом калия. Как видно из представленных в таблице 5 данных, взаимодействие с KI происходит в основном при участии первичной и вторичной гидрокси-групп у С4 и С6 фруктозного фрагмента. Отмечен также существенный сдвиг сигнала С1, связанного с атомом кислорода в эфирной цепочке. Определенный вклад в образование соединения вносит, вероятно, и взаимодействие через первичную гидрокси-группу шестичленного цикла (химические сдвиги у атомов С4 , С5 и С6 (рис. 19).
Исследование активности реакций свободнорадикального перекисного окисления липидов в кумысных напитках
Данные в таблице 26 наглядно свидетельствуют о снижении интенсивности и скорости реакций СРО в IV-й серии, где значения светосуммы, амплитуды вспышки и максимальной светимости были ниже соответственно на 55,4 %, 69,4 % и 63,1 % относительно аналогичных значений в V-й серии.
Таким образом, на основании реализованных исследований можно констатировать, что полифруктозан инулин, вносимый из расчёта 2 г/л продукта, обеспечивает пролонгирование регламентированных сроков хранения с 5-и до 10-и суток. Вышеизложенное обосновывается сравнением показателей ХЛ, представленных в таблицах 22 и 25. Так, светосумма свечения в комплексе «KI + кумыс из коровьего молока 1,5 % жирности + инулин» на 10-е сутки хранения составляла 6,78 ± 0,24 у.е., тогда как в аналогичном напитке без добавления инулина (III-я серия, таблица 22) этот показатель был на 71,1 % выше и составлял 9,21 ± 0,69 у.е. (р 0,001). Аналогичный результат отмечен и в продукте с относительно низким содержанием жира. При сравнительном анализе значений, представленных в таблицах 23 и 26, видно, что светосумма свечения в IV-й серии (таблица 26 «KI + кумыс из коровьего молока 0,5 % жирности + инулин») составляет 6,00 ± 0,49 у.е. против 8,91 ± 0,72 у.е. (р 0,001) в V-й серии (таблица 23 «KI + кумысный напиток из коровьего молока 0,5 % жирности + инулин»). В таблице 27 представлены результаты содержания малонового диальдегида в кумысе и кумысных напитках.
Результаты изучения интенсивности процессов ПОЛ согласуются с данными по определению малонового диальдегида в исследуемых образцах. Так, если концентрация МДА в образцах с инулином (II-я и IV-я серии) составляла 0,0000006 моль/л и 0,0000003 моль/л соответственно, то во III-й серии (напиток без инулина) аналогичный показатель составил 0,0000012 моль/л, а в V-й серии – 0,0000004 моль/л.
На основании вышеизложенных результатов исследований, выполненных в данном разделе, можно сделать заключение о проявлении выраженных биоантиоксидантных свойств инулина в составе заявленного продукта, что, в свою очередь, обеспечивает сохранение качественных характеристик продукта и на 10-е сутки хранения.
Определение микроэлементов и тяжёлых металлов в кобыльем молоке, кумысе, кумысном напитке методом инверсионной переменнотоковой вольтамперометрии
Кумыс – это кисломолочный напиток из кобыльего молока, полученный в результате молочнокислого и спиртового брожения при помощи болгарской и ацидофильной молочнокислых палочек и дрожжей. Напиток пенистый, беловатого цвета, вкус – приятный, освежающий, кисловато-сладкий [170]. Состав исследуемого кумыса: кобылье молоко, закваска. Пищевая ценность: 100 граммов продукта содержат белков – 2,0 г; жиров – 1,0 г; углеводов – 5,8 г. Качество кумыса во многом зависит от экологических условий получения кобыльего молока, а в частности, от состава кормов и качественных показателей источников питьевого водоснабжения.
Концентрацию исследуемых элементов определяли методом инверсионной постояннотоковой вольтамперометрии с использованием анализатора «Экотест-ВА». Результаты исследований представлены в таблице 28, на рисунках 34 и 35.
Биомикроэлементы, содержащиеся в кобыльем молоке, имеют большое значение для нормализации обмена веществ в организме, образования ферментов и гормонов. Железо, медь, йод, марганец и кобальт совместно с витамином В12 способствуют процессу кроветворения и синтезу гормона щитовидной железы – тироксина.
Приемка и подготовка сырья. Молоко и другое молочное сырье принимают по массе и качеству в порядке, установленном в программе производственного контроля. Молоко сепарируют, после чего направляют на переработку или – при необходимости – на охлаждение до температуры 4 ± 2 оС и хранят в резервуарах промежуточного хранения. Сыворотку восстанавливают в питьевой воде, подогретой до 50-55 оС, до массовой доли сухих веществ не менее 9,5 %.
Нормализация и приготовление смеси. Молоко нормализуют по массовой доле жира и белка с таким расчетом, чтобы массовая доля жира и сухих веществ в готовом продукте была не менее значений, предусмотренных действующими техническими условиями.
Пастеризация, гомогенизация, охлаждение и внесение добавок. Сыворотку подсырную восстановленную пастеризуют при температуре 70-74 С с выдержкой 15-20 с. Остальное молочное сырье пастеризуют при температуре 83-87 С с выдержкой 15-20 с. Допускается совместная пастеризация всей смеси при температуре 83-87 С с выдержкой 15-20 с, если кислотность восстановленной сыворотки не более 28 Т. Гомогенизацию осуществляют при температуре 61-65 С или при температуре пастеризации и при давлении 10-12 МПа. Пастеризованное сырье охлаждают до температуры 31-35 С (с учетом ее снижения на 2-4 С после внесения закваски) и вносят обогащающие добавки. Смесь ингредиентов готовится по рецептуре, указанной в таблице 30. Таблица 30 – Состав сырья для производства напитка кумысного, обогащенного йодом и инулином
Кумысный напитокжирностью 1,5 % сйодидом калия иинулином 1,5 1,2 8,0 0,2 0,025 50,3 Приготовление производственной закваски. Для заквашивания смеси применяют производственную закваску, состоящей из ацидофильных и болгарских палочек, молочных дрожжей в соотношении 2:2:1.
Заквашивание и сквашивание, розлив, созревание продукта. Закваску вносят в количестве 0,9 л на 3,0 л смеси (от 20 % до 30 % к массе заквашиваемой смеси). Заполнение емкости после внесения закваски не должно превышать двух третей общего ее объема. Далее смесь перемешивают в течение 40-60 минут. Сквашивание происходит до нарастания кислотности 68-70 оТ при поддержании температуры 26-30 оС, после чего продукт разливается в потребительскую тару, герметично укупоривается и ставится на созревание в течение 2-2,5 часа при температуре 28 ± 2 оС. Допускается в дальнейшем при изготовлении продукта использовать метод омоложения закваски – до тех пор, пока сохраняется качество и бактерицидные свойства производственной закваски.
Охлаждение, упаковка, маркировка. Созревший продукт в потребительской таре помещается в холодильную камеру для охлаждения до температуры в диапазоне от 2 оС до 4 оС. С момента достижения этой температуры срок годности продукта составляет 10 суток.
Железа состоит из фолликулов округлой или овальной формы. Стенка фолликулов образована из тироцитов кубической формы, расположенных на базальной мембране. Ядро тироцитов округлой формы, окрашивается базофильно, тогда как цитоплазма – оксифильно. В полости фолликулов индентифицируется коллоид, окрашивающийся также оксифильно. В межфолликулярной рыхлой соединительной ткани встречаются интерфолликулярные клетки. Фолликулы окружены сетью гемокапилляров. В межфолликулярной зоне определяются скопления лимфоидных клеток. Фолликулы как периферической, так и центральной зонах щитовидной железы содержат коллоид.
Похожие диссертации на Разработка технологии и товароведная оценка йодобогащённых кумысных напитков с инулином
