Антиоксидантні властивості рослинних олій у молочному жирі

З погіршенням екологічної ситуації пов’язано забруднення харчових продуктів численними ксенобіотиками, що призводить до забруднення внутрішнього середовища організму людини цими речовинами.

       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 10^2 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 r_a – 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; r_a / 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. 

 

       Розрахунки ефективності антиокиснювальної дії досліджених рослинних олій наведено в таблиці 1. 

 

       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. 

 

Таблиця 2
Зміна кислотності молочного жиру в умовах прискорено-кінетичного окиснення (102±2 °С), °К, M±m, n=3

***–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. 

 

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