Антиоксидантні властивості рослинних олій у молочному жирі

tiz_009_zemlia.gifЗ погіршенням екологічної ситуації пов’язано забруднення харчових продуктів численними ксенобіотиками, що призводить до забруднення внутрішнього середовища організму людини цими речовинами.
Тому для населення України проблема підвищення рівня здоров’я, зниження захворюваності і збільшення тривалості життя в останні роки набула особливо важливого значення. Фахівці в галузі охорони здоров’я вважають, що в умовах неблагополучної екологічної ситуації, неповноцінного харчування до раціону необхідно включати біологічно активні речовини, які допомагають перебігу в організмі природних фізіологічних процесів, звільнюють його від шлаків і токсинів. Продукти рослинного походження є багатим джерелом таких речовин, зокрема алкалоїдів, глікозидів, фенольних сполук, флавоноїдів, фенілпропаноїдів та ін. [1].
       Відомо, що поліфенольні сполуки рослин характеризуються протизапальною, антимікробною, антивірусною, капіляропротекторною, радіозахисною та антиканцерогенною дією. Одним із напрямів досліджень у галузі поліфенолів є вивчення їх здатності діяти як акцептори вільних радикалів та інгібітори ланцюгових реакцій. З цією властивістю фенольних сполук великою мірою пов’язана їх антиоксидантна властивість стосовно жирів, яка має важливе практичне значення. З огляду на це, перспективним напрямом стає пошук нових джерел біологічно активних речовин і створення широкої гами натуральних продуктів модифікованого хімічного складу, збагачених ессенціальними харчовими речовинами.
       Метою нашої роботи було дослідження антиокиснювальних властивостей низки рослинних олій за їхнього додавання до молочного жиру, а також токсикологічна та мікробіологічна оцінка вершкового масла з біоантиоксидантами.
       Методика досліджень. Як біологічні добавки використовували рослинні олії із зародків пшениці, насіння гарбуза, плодів шипшини, кісточок винограду, амаранту, обліпихи. Їх вносили в молочний жир у кількості 0,5 % до маси жиру. Контролем слугував жир без добавки. Антиоксидантні властивості добавок досліджували в умовах прискорено-кінетичного окиснення – за температури 102 0С у сушильній шафі з вільним доступом кисню повітря. Проби молочного жиру зберігали впродовж трьох діб. Якість жиру оцінювали за органолептичними показниками, накопиченням пероксидів, карбонільних сполук, які реагують з 2-тіобарбітуровою кислотою (2-ТБК) та кислотністю [2]. 
       Ефективність дії досліджуваних біоантиоксидантів визначали за формулою: 
,
де ra – час, протягом якого пероксидне число в дослідній пробі досягло значення 1,0 см3 0,01 н Na2S2О3; r0 – час, протягом якого пероксидне число в контролі досягло значення 1,0 см3 0,01 н Na2S2О3; ra / r0 – показує, у скільки разів підвищується стійкість жиру до окиснення в разі додавання до нього інгібітора [3].
       Як об’єкт для токсикологічної оцінки і мікробіологічного аналізу використовували вершкове масло, виготовлене в лабораторних умовах методом збивання. На зберігання було закладено проби солодковершкового масла з масовою часткою жиру 75 % із застосуванням біоантикосидантів і без них (контроль). Рослинні добавки вносили в кількості 0,5 % до маси продукту. Дослідні проби масла зберігали за температури 4+2 °С. Досліджували масло одразу після виготовлення та після трьох діб зберігання. Саме такий строк придатності до споживання передбачено ДСТУ 4399:2005 для масла у спожитковому пакованні за температури не вищої ніж 6 °С. Токсикологічну оцінку вершкового масла здійснювали експресним методом за використання тест-культури – війчастої інфузорії Tetrachymena pyriformis (штам WH-14) [4]. Мікробіологічну оцінку здійснювали за кількістю мезофільних аеробних та факультативно-анаеробних мікроорганізмів (МАФАнМ), бактерій групи кишкових паличок (колі форми), дріжджів та пліснявих грибів, наявністю бактерій роду Salmonella, Listeria monocytogenes та Staphylococcus aureus.
       Результати досліджень та їх обговорення. Свіжий молочний жир у розплавленому стані мав жовтий колір та приємний помірно виражений смак та запах, притаманний свіжому молочному жиру, прозорий без осаду. Пероксидне число його становило 0,14 см3 0,01 н Na2S2O3. 
       Внесені рослинні олії із зародків пшениці та обліпихи надали пробам молочного жиру жовтішого забарвлення, із плодів шипшини – рожевого, а рослинна олія із насіння гарбуза – зеленуватого відтінку. У пробах жиру з рослинною олією із зародків пшениці відмічали запах свіжоспеченого хліба. Олії з кісточок винограду та амаранту істотно на органолептичних показниках жиру не позначилися. 
       Завдяки вмісту природних антиоксидантів молочний жир характеризувався високою стабільністю. Індукційний період у контрольній пробі завершився через 32 год зберігання в умовах прискорено-кінетичного окиснення. Тимчасом у всіх пробах з добавками пероксидне число становило менше 1, а індукційний період завершився через 40–56 год зберігання (рис. 1).
       Очевидно, висока стабілізувальна дія доданих олій зумовлена комплексом фізіологічно цінних речовин з антиоксидантною дією (вітамін Е, каротиноїди, біофлавоноїди), які містяться у досліджуваних оліях.
       Як видно з рис. 1, пероксидне число найінтенсивніше збільшувалося у пробі з олією з амаранту та без добавок. Так, за першу добу зберігання воно зросло у контролі у 5,9 раза, за другу добу – у 5,5 раза та за третю добу – у 2 рази, а у пробі з амарантом – відповідно у 6,1; 14,4 та 1,2 раза. Мірою подовження строку зберігання жиру накопичення в ньому пероксидів відбувалося повільніше. Найкращими антиоксидантами виявлено рослинні олії із зародків пшениці, із плодів шипшини та насіння гарбуза. Їх додавання до молочного жиру знизило накопичення пероксидів у 4,1–6,2 раза впродовж двох діб зберігання, а під кінець зберігання (три доби) – у 2,2–3,8 раза. Дещо гіршу стабілізувальну дію виявили олії обліпихова та із кісточок винограду, вони інгібували накопичення первинних продуктів окиснення в середньому 1,4–2,9 раза. 
 

Рисунок 1 – Зміна пероксидного числа молочного жиру з рослинними оліями (0,5 %) в умовах прискорено-кінетичного окиснення: 1 – без добавок; 2 – з насіння гарбуза; 3 – з кісточок винограду; 4 – з амаранту; 5 – із зародків пшениці; 6 – обліпиховою; 7 – з плодів шипшини
       Розрахунки ефективності антиокиснювальної дії досліджених рослинних олій наведено в таблиці 1. 
 
Таблиця 1
Антиоксидантна ефективність нетрадиційних рослинних олій


Олія, 0,5 %


t2


t1


t1  / t2


з насіння гарбуза


32


52


1,6


з кісточок винограду


32


34


1,0


з амаранту


32


28



з зародків пшениці


32


54


1,7


обліпихова


32


35


1,1


з плодів шипшини


32


53


1,7

       Рослинні олії з плодів шипшини, зародків пшениці та насіння гарбуза мали найвищі антиокиснювальні властивості. Вони підвищили стійкість молочного жиру до окиснення відповідно в 1,6 і 1,7 раза. Використання обліпихової олії для інгібування окиснення молочного жиру мало низьку ефективність, а олія амаранту та кісточок винограду характеризувалися проокиснювальною дією. 

       З огляду на те, що пероксиди одночасно утворюються і руйнуються, пероксидне число не завжди дає повну уяву про перебіг окиснювальних процесів у молочному жирі. Тому проводили пробу з 2-ТБК, яка дає змогу визначити окисненість жиру і на початковій, і на пізніх стадіях. У результаті окиснювальних перетворень у молочному жирі накопичувалась певна кількість карбонільних сполук – моно- і діальдегідів, які взаємодіють з 2-ТБК. На спектрограмах усіх проб молочного жиру з біодобавками та контролю вищий максимум поглинання спостерігали за довжини хвилі 532–535 нм, який відображає переважно вміст діальдегідів (рис. 2). На третю добу зберігання у контрольній пробі він був у 2,3 раза вищим максимуму поглинання за довжини хвилі 448–452 нм, який відповідає моноальдегідам. Найменшу кількість карбонільних сполук виявлено у пробах жиру з олією із насіння гарбуза, плодів шипшини та зародків пшениці.
Як відомо, в харчових жирах, у тому числі в молочному жирі, процеси окиснення і гідролізу можуть перебігати і самостійно, незалежно один від одного, і паралельно один одному. Тому, крім величини пероксидних чисел і окисненості, вивчали динаміку зміни кислотності молочного жиру (табл.2). На початку зберігання молочного жиру вона становила 1,3 °К.
       Кислотність жиру без добавок за першу добу зберігання збільшилась у 1,2 раза, і була нижчою, ніж у більшості проб з добавками. Інтенсивніше наростала кислотність у пробах з додаванням олії із зародків пшениці та обліпихи і становила 1,94 і 1,82 °К, що відповідно у 1,3 та 1,2 раза більше, ніж у контролі.
       Найвищі значення кислотності після трьох діб зберігання спостерігали у пробах молочного жиру з рослинною олією амаранту та обліпихи, найнижчі – у жирі з олією із насіння гарбуза та зародків пшениці. У більшості проб молочного жиру з біодобавками встановлено прямопропорційну залежність між умістом продуктів окиснення і гідролізу. 
 

Рисунок 2 – Спектрограми продуктів окиснення молочного жиру з рослинними оліями (0,5 %) після 3-х діб зберігання в умовах прискорено-кінетичного окиснення: 1 – без добавок; 2 – з насіння гарбуза; 3 – з кісточок винограду; 4 – з амаранту; 5 – із зародків пшениці; 6 – обліпиховою; 7 – з плодів шипшини
Таблиця 2
Зміна кислотності молочного жиру в умовах прискорено-кінетичного окиснення (102±2 °С), °К, M±m, n=3


Проба молочного жиру з рослинною олією


Кислотність, °К


тривалість зберігання, год


24


48


72


контрольна (без добавок)


1,55±0,023


2,2±0,04


2,9±0,06


з насіння гарбуза


1,55±0,023


2,15±0,035***


2,4±0,04***


з кісточок винограду


1,56±0,052


2,0±0,06***


2,8±0,04***


з амаранту


1,72±0,072


2,25±0,035


3,3±0,05


із зародків пшениці


1,94±0,057


2,17±0,032***


2,5±0,04***


обліпиховою


1,82±0,069


2,06±0,058***


2,8±0,03***


з плодів шипшини


1,4±0,04***


1,82±0,069***


2,55±0,049***

***–Р<0,001 порівняно з показниками молочного жиру без добавок

       Мікробіологічні дослідження свіжовиготовленого вершкового масла з біодобавками показали, що вміст мікроорганізмів усіх нормованих груп не перевищував допустимих рівнів: кількість МАФАнМ була в межах від 1 х 102 до 15 х 102 КУО/г; бактерії групи кишкової палички були відсутні в 0,01 г усіх досліджуваних проб масла; сальмонел, стафілококів, лістерій, дріжджів та пліснявих грибів виявлено не було. Під час зберігання проб масла за температури 4+2 0С загальна кількість мікроорганізмів у всіх досліджуваних пробах істотно не збільшилася і залишилася в межах норми. Таким чином, проведені дослідження довели відповідність мікробіологічних характеристик вершкового масла з біоантиоксидантами мікробіологічним нормативам, встановленим для даної групи продуктів.
       Для оцінки токсичності масла з біодобавками проводили посів лабораторної культури Tetrachymena pyriformis у флакони з досліджуваним продуктом. Через 1, 4, 6 та 24 год посіви переглядали під мікроскопом з метою виявляння загиблих інфузорій чи їх змінених форм. Фіксували також зміну їхньої рухливості та пригніченням росту. Під час досліду інфузорія у пробах жиру була активною, добре розмножувалась і не мала ніяких відхилень від норми. Поведінкова реакція інфузорій свідчила про нетоксичність проб вершкового масла з біоантиоксидантами.
       Отже, внесення у молочний жир рослинних добавок дало змогу сповільнити накопичення в ньому пероксидних та карбонільних сполук. Серед досліджених біодобавок найвищу антиокиснювальну активність мали рослинні олії із зародків пшениці, плодів шипшини та насіння грабуза. Ці добавки з високою ефективністю дії можна використовувати у виробництві вершкового і топленого масла у кількості 0,5 % до маси продукту, що дасть змогу підвищити їхню стійкість під час зберігання, забезпечити кращі смакові якості та розширити асортимент біологічно повноцінних жировмісних продуктів. Вершкове масло з біоантиоксидантами за токсикологічною оцінкою та мікробіологічними показниками відповідає встановленим в Україні нормам і є безпечним для здоров’я людини. 
 
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Morimitsu Y. Antioxidative compounds in spices and herbs // J. Food Hyg. Soc. Japan. – 2001. – Vol. 42, № 2. – Р. 63–70.
2. Инихов Г.С., Брио Н.П. Методы анализа молока и молочных продуктов. – М.: Пищевая промышленность, 1971. – 423 с.
3. Руководство по методам исследования, технохимическому контролю и учету производства в масложировой промышленности / Под. ред. В.П. Ржехина, А.Г. Сергеева. – Л., 1967.
4. Методичні вказівки (мікрометод) щодо використання інфузорії Тетрахімена Піріформіс для токсико-біологічної оцінки сільськогосподарських продуктів та води / П.В. Микитюк, Н.В. Букалова, В.І. Джміль та ін. – Біла Церква, 2004. – 22 с.

Димань Т.М., Загоруй Л.П. (Україна, Біла Церква)
Антиоксидантні властивості рослинних олій у молочному жирі

Збірник матеріалів ІІ-го Всеукраїнського з’їзду екологів з міжнародною участю
Скачати в форматі pdf:
http://eco.com.ua/sites/eco.com.ua/files/lib1/konf/2vze/zb_m/0160_zb_m_2VZE.pdf

Оцінка: 
0
No votes yet