Научная статья на тему 'Статистическая обработка микроструктурных исследований пищевых продуктов'

Статистическая обработка микроструктурных исследований пищевых продуктов Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

CC BY
104
34
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СЫР / МИКРОСТРУКТУРА / МИКРОЭЛЕМЕНТЫ / ПИТАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА / ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Аннотация научной статьи по ветеринарным наукам, автор научной работы — Масленникова Г. А., Ермолаев В. А.

Электронным микроскопом были получены фотографии микроструктуры сыра, по которым с помощью разработанного программного обеспечения определено процентное содержание различных микроэлементов и питательных веществ сыра. Метод можно применять и для других пищевых продуктов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по ветеринарным наукам , автор научной работы — Масленникова Г. А., Ермолаев В. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Статистическая обработка микроструктурных исследований пищевых продуктов»

ESTIMATION OF ANTISEPTIC PROPERTIES OF THE SPICE-LIPID MIXTURES

L.YU. LAZHENTSEVA

Far Eastern State Technical Fisheries University (DALRYBVTUZ),

52-b, Lugovaya st., Vladivostok, 690950; ph.: (423) 226-47-40, e-mail: [email protected]

It is researching the antiseptic properties of the spice-lipid mixtures (SLM), making by lipid extraction. It studies change of bacteria count of SLM under their making, influence of SLM to the test-strain Staphylococcus aureus 906 and change of the salad contamination. It is establish that SLM, including cinnamon, curcuma, cardamom, coriander are showing antiseptic effect to the activator microorganisms of damage food raw and food products if containg of the spice in the lipid not less 2%. The spice-lipid mixture with the cinnamon has highest antiseptic effect. The development of microorganisms is stabilize and quality of food product is preserved during storage if to add SLM in to the vegetable salads.

Key words: spice, lipid, spice-lipid mixtures, antiseptic effects, contamination.

637.3.04

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МИКРОСТРУКТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Г.А. МАСЛЕННИКОВА, В.А. ЕРМОЛАЕВ

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности,

650056, г. Кемерово, б-р Строителей, 47; тел.: (384) 273-40-40, электронная почта: [email protected]

Электронным микроскопом были получены фотографии микроструктуры сыра, по которым с помощью разработанного программного обеспечения определено процентное содержание различных микроэлементов и питательных веществ сыра. Метод можно применять и для других пищевых продуктов.

Ключевые слова: сыр, микроструктура, микроэлементы, питательные вещества, программное обеспечение.

Качество сыра в существенной степени определяется содержанием различных питательных веществ, макро- и микроэлементов.

Содержание питательных веществ некоторых видов сыров приведено в таблице [1].

Таблица

Вид сыра Массовая доля, %

влаги белков жиров золы

Российский 41 23 30 4,3

Швейцарский 36,9 25 32 4,1

Латвийский 51 28 15 4,4

Адыгейский 56 20 20 2,8

Рокфор 45 21 28 5,2

Брынза 52 22 19 5

Костромской 52 21 19 4,6

Колбасный (копченый) 51,6 21 19 4

Известно, что сыры с повышенным содержанием жира обладают наилучшими вкусовыми свойствами. В последние годы в соответствии с требованиями гигиены питания большое внимание уделяют снижению содержания жира в сыре, поэтому для сохранения высокой органолептической оценки применяют различные приемы: увеличивают влажность сыров, изменяют состав заквасок, используют заменители жира.

В связи с этим разработка эффективного и простого способа определения процентного содержания различных макро- и микроэлементов в сыре и других продуктах питания для контроля их качества является актуальной. Низкое процентное содержание таких элементов требует применения специальных высокочувстви-

тельных аналитических методов, приобретения специального оборудования, стоимость которого зачастую превышает возможности аналитической лаборатории.

Цель данного исследования - разработка относительно простого определения содержания некоторых микроэлементов и питательных веществ в сыре.

Объектом исследования был сыр Голландский (ГОСТ 7616-85). С исследуемого образца сыра делали срез, толщиной не более 1 мм. Срез помещали в электронный микроскоп JEOL 18М-6390ЬЛи при увеличении х 50 делали снимок. Перед помещением в электронный микроскоп на образец обычно наносится тонкий проводящий слой (углерод или золото) для снятия заряда. Однако в нашем случае специально подобранное напряжение в 20 кВ и достаточно низкое содержание влаги в образце, не превышающее 40%, обеспечило хорошее экранирование падающего пучка от накопленного в объеме материала заряда и требуемый уровень детектирования вторичных электронов.

В полученном на снимке изображении с помощью программы Corel Photo Paint X3 создавали маску, выделяя элементы, содержание которых следует определить. Выделение элемента можно произвести вручную, если элементы относительно крупные (белки, жиры), либо с помощью выделения по цвету, если элементы достаточно мелкие и однородного цвета (кальций). По полученной маске выделенные элементы закрашивали красным цветом, а фон - черным. Таким образом получалось бинарное изображение, где красному цвету соответствовал исследуемый элемент, а черному -все остальное.

Рис. 1

Для дальнейшего анализа изображения и определения процентного содержания элемента была разработана собственная программа на базе Бе1рЫ 7, блок-схема которой приведена на рис. 1.

Принцип работы программы заключается в следующем. После нажатия кнопки переменным а, Ь и с присваиваются нулевые значения. Переменная а инициируется с черным цветом, Ь - с красным, переменная с является общим счетчиком. Затем загружается изображение (1.bmp), заранее помещенное в папку с программой. Далее запускается двойной цикл, с помощью которого программа сканирует все изображение по пикселям. Если пиксель красного цвета, то к переменной Ь прибавляется 1, если пиксель черного цвета, то 1 прибавляется к переменной а. К переменной с в обоих случая также прибавляется 1.

Таким образом, после завершения цикла переменная а отражает количество черных пикселей, Ь - красных, с - общее количество пикселей. После этого в пер-

Рис. 2

вом текстовом окне выводится значение а/с, т. е. отношение количества черных пикселей к общему массиву, а во втором окне - значение b/c, т. е. отношение красных пикселей к общему массиву. Умножив второе значение на 100, получаем процентное содержание искомого элемента.

В настоящей работе исследуемыми элементами сыра Голландский являлись жир и кальций.

На рис. 2, а приведен снимок микроструктуры сыра Голландский под 50-кратным увеличением, а на рис. 2, б - маска, полученная в ходе обработки в Corel Photo Paint. Для наглядности изображение представлено в черно-белом цвете, а не красно-черным, как положено. В данном случае белым пятнам соответствуют области содержания жира. Создание маски проводилось ручным способом с помощью различных инструментов выделения.

После обработки изображения на рис. 2, б с помощью программы было установлено процентное содержание жира в исследованном сыре - 41,5%. Полученное значение следует считать приблизительным, погрешность данного метода составляет 2-3%. Эта погрешность включает погрешность при получении самого изображения микрофотографии, связанную с неравномерностью распределения искомых частиц (1-1,5%), и погрешность определения четких границ между частицами и фоном (1-1,5%). При меньшем увеличении в процессе фотографирования электронным микроскопом погрешность метода, с одной стороны, снижается за счет большего количества элементов, входящих в зону сканирования, но, с другой стороны, точность выделения слишком мелких элементов также снижается.

Для оценки процентного содержания кальция в сыре провели аналогичную операцию выделения маски. На рис. 2, а видно, что белые точки, соответствующие кальцию, слишком мелкие для ручного выделения, по-

Рис. 3

этому для автоматизации и упрощения процесса выделения в исходном изображении (рис. 2, а) были полностью закрашены белки, повышена контрастность изображения. После чего применили выделение по белому цвету. В результате была получена маска, соответствующая области содержания кальция. Для наглядности на рис. 3 приведен фрагмент маски кальция, выделенный на рис. 2, а.

В ходе обработки использовалась вся маска. Полученное процентное значение содержания кальция в сыре составило 0,72%.

Данную методику определения процентного содержания микроэлементов и питательных веществ можно применять в том случае, когда на полученных микроскопом изображениях отчетливо видны искомые элементы. Увеличение при фотографировании следует выбирать таким образом, чтобы обеспечивалась оптимальная точность выделения и степень погрешности, учитывая такие факторы, как плотность покрытия поверхности, дисперсия по размерам и контраст. Если

элементы хорошо выделяются на изображении и имеют небольшую плотность покрытия, как в вышеприведенном случае с кальцием, то целесообразно взять меньшее увеличение для снижения погрешности. В случаях с крупными искомыми элементами следует обратить внимание на контраст с фоном, поскольку при уменьшении кратности увеличения микроскопии появляются сложности с ручным выделением, и если элемент недостаточно четко выделяется на фоне, то возникают трудности с выделением по цвету.

Предложенную методику можно применять не только к сырам, но и к любым другим продуктам и веществам, микроскопия которых позволяет визуально выделить искомые элементы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. - М.: Колос, 1997. - 287 с.

Поступила 28.02.11 г.

STATISTICAL PROCESSING OFMICROSTRUCTURAL RESEARCHES OF FOODSTUFF

G.A. MASLENNIKOVA, V.A. ERMOLAEV

Kemerovo Institute of Food Science and Technology,

47, Stroiteley blvd., Kemerovo, 650056;ph.: (384) 273-40-40, e-mail: [email protected]

The electronic microscope had been received photos of microstructure of cheese on which by means of the developed software percentage of various microelements and nutrients of cheese is defined. The method can be applied and to other foodstuff. Key words: cheese, microstructure, microelement, nutrients, the software.

615.076:615.322

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА И КЛИНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ЮЖНОГО УРАЛА

Е.В. УЛИТИН, С.Л. ТИХОНОВ

Уральская государственная академия ветеринарной медицины,

457100, Челябинская обл., г. Троицк, ул. Гагарина, 13; тел.: (35163) 2-32-21, электронная почта: [email protected]

Установлено, что биологически активные добавки из местного растительного сырья Южного Урала являются источниками биофлавоноидов, витаминов, минеральных веществ и способствуют нормализации обменных процессов, усилению антиоксидантной защиты организма и иммунитета.

Ключевые слова: биологически активные добавки, растительное сырье, витамины, микроэлементы.

К специализированным продуктам питания можно отнести биологически активные добавки (БАД) к пище, которые не являются лекарственными препаратами. БАД представляют собой природные (идентичные природным) биологически активные вещества, предназначенные для употребления с пищей или введения в состав пищевых продуктов [1].

Наиболее эффективными и физиологичными являются специализированные пищевые продукты, в том числе БАД, включающие в рецептурный состав местное растительное сырье.

Совместно со специалистами ООО «НПП “Эра-конд-Урал”» нами разработаны БАД «Эравит», «Расти-

вит», «Эрамин» на основе растительного сырья Южного Урала.

Цель настоящей работы - оценка качества, пищевой ценности и сравнительной эффективности разработанных БАД.

Показатели качества БАД определяли по общепринятым методикам. Содержание селена, витаминов -спектрофлуориметрическим методом, биофлавонои-дов - адсорбционной хроматографией с последующей спектрофотометрией. Содержание микроэлементов -на атомно-абсорбционном спектрофотометре ААБ-3.

Эффективность указанных БАД исследовали на кроликах породы шиншилла. Сформировали 4 группы

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.