CC BY
34
Данные показывают одинаково высокий процент связывания яблочным пектином ионов обоих металлов. Наилучшая комплексообразующая способность по отношению к ионам свинца у пектина с низкой степенью этерификации.
Изменение комплексообразующей способности пектинов различного происхождения в результате замораживания приведено в табл. 2.
Как видно из табл. 1 и 2, все образцы пектинов обладают высокой способностью образовывать нерастворимые комплексы с ионами свинца и никеля и не изменяют этот показатель после замораживания.
ВЫВОД
Установлено, что вязкость и молекулярная масса пектинов практически не изменяются под действием низких температур. Их комплексообразующая способность по отношению к ионам свинца и никеля после замораживания также остается на прежнем уровне.
Поэтому можно рекомендовать консервирование холодом для производства блюд и полуфабрикатов лечебно-профилактического назначения с пектином.
ЛИТЕРАТУРА
1. Донченко Л.В., Калайциди Л.Ю. Комплексообразующая способность пектиновых веществ из различных видов сырья // Науч. тр. междунар. науч.-практ. конф. Ч. II. — Одесса: Астропринт, 1997. — С. 420.
2. Лугина Л.Н. Связывание ионов металлов пектинами / / Тез. докл. 17-го Всесоюз. Чугаевского совещ. по химии комплексных соединений. — Ч. 4. — Минск, 1990. — С. 688.
3. Шевляков В.А., Миронов В.П., Ильина И.А. Исследование взаимодействия различных видов растительного пектина с кобальтом и никелем // Тез. докл. 6-го Всесоюз. совещ. ’’Спектроскопия координационных соединений”. — Краснодар, 1990. — С. 233.
4. Арасимович В.В., Балтага С.В., Пономарева Н.П. Методы анализа пектиновых веществ, гемицеллюлоз и пектолитических ферментов в плодах. — Кишинев: АН Молд. ССР, 1970. — 84 с.
5. Комплексные соединения в аналитической химии / Ф. Умланд, А. Янсен, Д. Тиринг и др. — М.: Мир, 1975. — 531 с.
6. Пектин. Производство и применение / Н.С. Карпович, Л.В. Донченко, В.В. Нелина и др. — Киев: Урожаи, 1989.
— 88 с.
Кафедра технологии продукции
общественного питания
Поступила 21.05.99 г.
663.43
ВЛИЯНИЕ СТЕПЕНИ ЗАМАЧИВАНИЯ ТРИТИКАЛЕ НА ДИНАМИКУ ИЗМЕНЕНИЯ ГИДРОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ ПРИ СОЛОДОРАЩЕНИИ И НА КАЧЕСТВО ГОТОВОГО СОЛОДА
Г.И. КОСМИНСКИЙ, Е.М. МОРГУНОВА,
М.А. ХОТОМЦЕВА, А.М. ТОЛКАЧ
Могилевский технологический институт
При производстве пивоваренного солода для целенаправленного изменения свойств зерна искусственно создаются условия, приводящие к накоплению максимально возможного ферментативного потенциала и достижению определенного биохимического состава. Такие условия возникают при замачивании и проращивании зерна [1].
Резкое изменение условий жизнедеятельности зерна при замачивании не может не повлиять на активность ферментов. Интенсивность образования ферментов обусловлена скоростью и типом процесса диссимиляции углеводов, представляющего собой ряд окислительно-восстановительных реакций. Для осуществления этих реакций растительному организму необходимы свободная вода, кислород и определенная температура [1].
Известно [2], что от степени замачивания зерна непосредственно зависит активность гидролитических ферментов. Цель данной работы — изучение влияния степени замачивания зерна тритикале на динамику накопления гидролитических ферментов при солодоращении и на качество готового солода.
Исследования проводили с тремя образцами тритикале, районированными в различных агроклиматических зонах республики Беларусь: Михась, Малько, Дар Белоруссии. Образцы замачивали воздушно-оросительным способом до влажности 40, 42, 44, 46 (±0,5%) при температуре замочной
воды 10-12°С [3]. Проращивали в течение 6 сут при температуре не выше 18°С [4], ежесуточно определяли ферментативную активность свеже-проросшего солода. В основе определения активности амилолитических ферментов лежал метод раздельного определения а- и /5-амилаз (метод ЭКВ), активность протеолитических ферментов определяли модифицированным методом Ансона [5], цитолитическую активность устанавливали исходя из действий солодовой вытяжки на экстракт, лишенный крахмала и редуцирующих веществ, с последующим определением количества выделившейся мальтозы [6]. Свежепроросшг1Й солод высушивали до влажности солода 4-5% при температуре отошки 70-78°С в микросолодовне Беедег. Качеств солода анализировали по методикам, принятым в пивоварении [7],
Данные влияния степени замачивания тритикале на динамику накопления гидролитических ферментов при солодоращении — протеолитическом ПС и цитолитическом ЦС (табл. 1; — показывают, что при слабом замачивании тритикале (до 40%) образование и активация ферментов незначительны. Поэтому степень замачивания тритикале до 40% можно считать неэффективной для получения солода с желаемыми свойствами.
При увеличении влажности замоченного тритикале до 46% наблюдается улучшение процесса наращивания ферментативной активности. Более интенсивное накопление всех групп гидролитических ферментов наблюдается при повышении степени замачивания, однако максимального значения этот показатель достигает при степени замачивания 44-46%. Но высокая степень замачива-
Таблица 1
.зую -идов
Ферментативная активность, ед/г, при степени замачивания, %
■ // шии -С. ЇЄД0- Прора- 40 42 44 46
щивание, сут а- Ами- лаза /3-Ами- лаза ПС ЦС а- Ами- лаза /?- Амилаза ПС ЦС а- Ами- лаза /З-Ами- лаза ПС ЦС а- Ами- лаза /3-Ами- лаза ПС ЦС
! пек-:оюз, 1 1,05 97,12 0,1091 2,44 2,27 198,17 Михась 0,221 5,72 4,05 288,99 0,403 10,05 5,02 291,13 0,6112 10,33
Н.П. 03 и ; АН 2 2,72 119,12 0,1120 3,14 5,31 207,27 0,431 7,12 14,24 306,85 0,898 32,31 16,31 312,14 0,9113 34,15
3 2,29 141,12 0,2412 6,72 6,73 295,33 0,884 12,52 17,82 471,79 1,384 34,35 18,37 497,13 1,2214 38,21
t Ф. 4 4,013 162,34 0,3312 8,012 12,98 321,4! 0,987 18,31 18,30 538,93 1,493 38.55 21,13 681,7 1,803 39,15
5. — 5 4,221 184,15 0,417 9,197 14,32 361,34 1,105 21,15 24,72 627,32 1,999 41,74 28,14 689,82 2,614 42,15
>вич, [989. 6 4,292 160,31 0,448 9,5 15,17 374,25 1,007 27,32 25,85 615,9 1,809 42,88 39,93 688,77 3,11 56,82
L Малько
Р 1 1 — 77,13 — — 3.71 121,15 0,314 — 15,99 273,15 0,833 — 17,31 301,42 1,077 12,13
2 2,57 103,14 0,1211 — 5,28 184,13 0,631 — 17,30 280,75 1,4195 16,28 19,24 321,15 1,5112 21,15
[ 3 2,98 113,21 0,2015 7,31 11,73 221,48 0,877 10,22 18,72 358,26 1,6055 18,37 21,13 387,13 1,8213 24,12
= 4 16,13 164,15 0,2234 8,45 16,32 247,32 1,224 14,37 19,82 374,21 1,8250 21,27 24,15 397,2 1,9217 26,42
3.43 5 6 18,21 9,51 198,12 190,21 0,3812 0,4212 10,13 11,72 16,92 17,04 250,21 247,34 1,324 1,210 28,78 30,45 21,05 22,14 396,15 398,73 1,880 1,671 23,84 39,15 26,12 27,92 401,12 400,97 2,014 2,06 27,28 30,14
Дар Белорусс ИИ
1 — 74,13 — — 3,24 114,52 0,5231 — 16,32 129,12 0,9215 11,13 20,31 144,12 1,214 15,13
2 3,12 113,18 0,1113 — 6,31 139,21 0,9837 7,22 18,31 161,12 1,3921 12,31 24,21 181,2 1,412 17,27
V- 3 4,97 137,12 0,2212 6,13 10,25 197,15 1,3410 14,13 19,01 209,18 1,5712 18,24 26,37 217,31 1,712 21,24
сут 4 8,004 142,15 0,2897 8,21 13,31 204,31 1,4821 19,21 22,31 224,42 1,7213 24,13 28,12 251,12 1,921 28,12
чно ІЖЄ- тив- 5 6 8,11 9,98 161,72 170,22 0,3014 0,3912 9,07 10,24 15,37 16,01 225,13 230,21 1,602 1,5415 24,53 29,13 24,12 25,96 271.13 292.13 1,7921 1,6612 28,31 31,15 29,71 31,14 297,8 312,14 2,070 2,013 32,47 34,12
ния (46%) вызывает перезамачивание зерна, так как беспленчатое зерно тритикале способно к избыточному водопоглощению со всеми недостатками интрамолекулярного дыхания.
Ввиду того, что динамика изменения гидролитических ферментов при солодоращении различных сортов тритикале имела практически одинаковый характер, для дальнейших исследований выбрали сорт Михась, обладающий более высокими технологическими показателями [8].
Для определения оптимального режима замачивания тритикале был поставлен полный факторный эксперимент с применением центрального композиционного ротатабельного униформплани-рования [9, 10].
Оценка параметров регрессионных уравнений выполнена в пакете STATGRAPHICS PLUS. В качестве основных факторов планирования эксперимента использовали: х, — продолжительность солодоращения, сут; х2 — степень замачивания,
о/
/о.
Критериями оценки влияния факторов на процесс солодоращения тритикале служила активность (ед./г СВ) й-амилазы yv Д-амилазы у2, протеолитическая уъ и цитолитическая yv
При обработке результатов экспериментальных данных с применением статистических критериев
Кохрена, Стьдента, Фишера получены уравнения регрессии второй степени, которые при уровне значимости коэффициентов регрессии g = 0,05 имеют следующий вид:
у, = 4567,82 - 33,25х, - 213,79х2 - 0,232л;,2 + + 0,881х,х2 + 2,500х22; у2 = 59013,1 - 793,748л:, - 2747х2 - 9,0298л:,2 + + 21,135х,х2 + 32,018х22;
у3 = -205,593 + 0,061х, + 913х2 - 0,038л:,2 +
+ 0,0098х,х2 - 0,1054х22; у4 = -694,807 + 69,188л;, + 16,275х2 -
- 1,4767х,х2. (1)
Анализ уравнений регрессии (1) позволяет выделить факторы, оказывающие наибольшее влияние на рассматриваемый процесс. В выбранном диапазоне — это величина х2 (степень замачивания). С увеличением степени замачивания значения выходных параметров растут.
Поскольку уравнение регрессии, описывающее процесс замачивания, приобрело вид уравнения второго порядка, это позволило геометрически отобразить поверхность отклика функции у = /(х,, х2). Проектирование поверхности отклика (рис. 1-4, а) на плоскость дало возможность получить линии
1 2 3 4 5
Время солодоравдеккя. %
12 3 4 5
Время солодоращения, сут
%
44
43,6
43,2
42,8
4^,4
42
Актимюсш
э6-«МПЛД»Ы, ед/г ----1,0
4.0
7.0
10.0
13.0
16.0
19.0
22.0 25.0
Время
. ■ - • • г ■ " Г1 1
\ \ \ ! 1 '• и
• > \ \ : |
■\ ч к \
\ !
Прспкштпсскм «ктявность. ед/г — 0,2 0.4 0.6 0.8 — 1.0 1.2 1.4 1.6
Рис. 1
Рис. 3
■г ■ ■
.и
■ - в
5и-'
- 1 40. /
*• 1 30 А-/ Р ^ .
- г 20
1 2 Л 4 5
Время солодоращения, сут
42
Степень заманивания, %
'о
° 1 2 3
Время солодоращения, сут
Степень
44
*
43,6
а 43,2
5 42,8
i
42,4
и
42
Время солодорахценнв, сут
Рис. 2
Активность *
^-амилазы, ед/г
■ 120.0 43,6 . :
■ 180.0 1 4 . :
240,0 5 43,2 ! ■ : \
300,0 в 1 ■ 1
360.0 т 42,8 ' :
420.0 й 1
480,0 42,4 :
’ ■ - 340,0
! ■ — 600,0 42 ■ — ■. I "!
5 (л 0 1 2 3 4 5
Время солодоращения, %
Рис. 4
■ ^ Цитолитияеская
х I
активность, ед/г
— 0.0
— 6,0
12.0
18,0
- 24.0
30.0
36.0
42.0
!
уровней зависимости ферментативной активности от факторов влияния на процесс замачивания (рис. 1-4, б).
Как видно из рис. 1-4, повышение степени замачивания тритикале способствует увеличению активности всего комплекса гидролитических ферментов.
При исследуемых условиях солодоращения тритикале накопление а-амилазы довольно резко повышается до 4-го дня ращения (рис. 1), затем содержание а-амилазы увеличивается более равномерно и к концу цикла несколько уменьшается. При солодоращении активность а-амилазы тритикале увеличивается в 4,08; 6,70; 7,40 и 7,95 раза при степени замачивания 40, 42, 44 и 46% соответственно.
Активность /?-амилазы увеличивается довольно равномерно, без скачков (рис. 2). Активация /?-амилазы повышается с ростом влажности замочен-
ного тритикале, достигая наибольших значений на 5-6-е сут солодоращения. Активность ^-амилазы во время проращивания возрастает в 1,65; 1,80; 2,20 и 2,40 раза при степени замачивания 40, 42, 44 и 46% соответственно.
Особого внимания заслуживает протеолиз белковых веществ тритикале при солодоращении, происходящий под действием накапливающихся про-геолитических ферментов. Установлено (рис. 3), что с увеличением степени замачивания тритикале происходит активация протеолитического комплекса ферментов. Их активность увеличивается в 4,10; 4,50; 4,97 и 5,10 раза при влагосодержании 40, 42, 44 и 46% соответственно. После 5 сут солодоращения протеолитическая активность снижается.
Данные рис. 4 свидетельствуют, что с увеличением степени замачивания тритикале активность ферментов цитолитического комплекса постепен-
но возрастает до 6-го дня ращения. Цитолитиче-ская активность увеличивается в 3,90; 4,78; 5,20 и 5,50 раза при степени замачивания тритикале до 40, 42, 44 и 46% соответственно.
Таким образом, экспериментальные данные (табл. 1 и рис. 1-4) позволяют считать наиболее благоприятной степенью замачивания тритикале 43-44%, продолжительность солодоращения — не более 6 сут. При этих условиях наблюдается повышенный биосинтез основных групп гидролитических ферментов.
Для аналитического подтверждения выбранного оптимального режима замачивания тритикале использовали метод ”ридж-анализ”, который базируется на методе неопределенных множителей Лагранжа [11]. Исходя из уравнений регрессии (1), составили для определения значений основных факторов следующую систему уравнений
.(Ьп -Х)х{ + 0,5Ь12х2 + 0,5Ь1 = 0;]
0,5&21х1 + (Ь22 - Х)х2 + 0,ЬЬ2 = 0,1
где Я — неопределенный множитель Лагранжа;
Ьу — коэффициенты в уравнениях регрессии.
Выбор интервала изменения Я обусловлен априорной информацией об области изменения факторов [11]. В данном случае допустимые значения Я для активности а-амилазы 0,1 <Я<0,175, /3-амилазы — 2,2<Я<2,35, протеолитических ферментов — 0,0009<Я<0,001, цитолитических ферментов — 0,09<Я<0,105.
Задаваясь значениями X, по уравнениям (2) вычисляли значения основных факторов, а по уравнениям (1) — значения активностей всех исследуемых групп ферментов. При выборе оптимальных параметров основных факторов исходили из максимально допустимых значений активностей ферментов и учитывали ограничения в области изменения этих факторов (степень замачивания тритикале не более 44%, продолжительность солодоращения — не более 6 сут).
Результаты вычислений активностей всех групп гидролитических ферментов представлены в табл. 2.
Данные свидетельствуют, что оптимальными значениями основных факторов для активности а-амилазы являются х1 = 7 сут, х2 = 43,65% при неопределенном множителе Лагранжа Я = 0,125. В этом случае активность а-амилазы равна 25,94 ед./г. При дальнейшем увеличении Я значения параметров оптимизации изменяются незначительно.
С учетом максимально допустимых значений независимых переменных х1 и х2 оптимальное значение активности /3-амилазы — 607,76 ед./г при Я = 2,25. При этом продолжительность солодоращения — 6 сут, а степень замачивания — 44%.
Активность протеолитических ферментов оптимальна при х1 = 6 сут, х2 = 44,5% и Я = 0. Она достигает при этом 1,802 ед./г. При дальнейшем увеличении Я активность данной группы ферментов уменьшается незначительно, продолжительность солодоращения и степень замачивания остаются практически постоянными.
С учетом максимума допустимых значений независимых переменных х1 и х2 оптимальное значение активности цитолитических ферментов — 42,37 ед./г при Я = 0,058. В этом случае продолжительность солодоращения составляет 6 сут, а степень замачивания 44,27%.
Таблица 2
Гидролитические ферменты X *1 *2 К1-4
с-Амилаза 0,1 7,21 43,20 21,50
0,105 7,22 43,29 22.30
0,125 7,26 43,65 25.94
0,175 7,36 44,57 38,35
/?-Амилаза 2,2 6,00 43,94 594,68
2,25 6,04 44,00 607,76
2,3 6,07 44,06 621,20
2,35 6,10 44,13 635,00
Протеолитические -0,0009 6,61 44,89 1,78
-0,001 6,64 44,93 1,78
0 6,41 44,49 1,80
0,001 6,20 44,00 1,78
Цитолитические 0,09 5,39 44,19 44,05
0,1 4,76 44,20 42,96
0,058 6,38 44,27 42,37
0,105 4,44 44,22 41,97
Таблица 3
Показатели Степень замачивания, %
качества 40 42 44 46
Содержание белка, % на СВ 12,00 11,48 10,96 10,82
Содержание экстракта, % на СВ 85,30 87,80 88,20 88,40
Число Кольбаха, % 29,32 35,14 46,63 48,80
Разница в экстракте тонкого и грубого помолов, % 1,64 1,16 0,30 0,28
Цветность, см'* 0,1 моль/д^5 раствора йода на 100 см воды 0,40 0,40 0,44 0,46
Кислотность, 3 см 1 моль/дм раствора щелочи на 100 см сусла 0,80 0,85 1,10 1,12
Продолжительность осахаривания, мин 15 7 5 5
Активность ферментов, ед/г:
а-амилазы 9,74 13,82 25,15 27,21
,8-амилазы 167,12 341,24 571,32 580,79
протеолитических 0,5217 1,002 1,346 1,521
цитолитических 14,22 20,31
Общие потери СВ, % 10,32 10,88 15,20 28,40
сти дальнейшего увеличения длительности процесса экстрагирования.
Количество экстрагируемых веществ коллоидной дисперсности топинамбура положительно зависит от массовой доли вносимого источника в интервале исследуемых концентраций 0-5%. Увеличение массовой доли вносимого топинамбура обеспечивает более высокие концентрации биологически активных ингредиентов в молочной системе, однако при выборе оптимальной концентрации следует учитывать изменения органолептических показателей молочно-растительной композиционной системы, что может стать причиной возникновения специфического нетрадиционного для молочных продуктов привкуса топинамбура. Обогащение молочной системы макро- и микроэлементами иллюстрируется данными табл. 2 на примере обезжиренного молока.
Проведенные исследования и систематическая обработка полученных результатов позволяют определить рациональные режимы экстрагирования биологически активных ингредиентов из измельченных клубней топинамбура в различное молочное сырье, что может служить исходными данными для разработки технологического регламента про-
изводства молочных продуктов повышенной пищевой и биологической ценности, а также специальных продуктов с модифицированным углеводным составом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Перспективные направления использования топинамбура в пищевой промышленности / Л.Д. Бобровник, В.Г. Высоцкий, И.С. Гулый и др. // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1990. — № 4. — С. 12-13.
2. Технологические свойства топинамбура и возможность использования его в производстве консервов / К.А. Варламова и др. // Пищевая пром-сть. — 1992. — № 3. -С. 19-21.
3. Химический состав и пищевая ценность клубней некоторых сортов топинамбура / К.А. Варламова и др. // Там же. — № 6. — С. 18-19.
4. Родионова Н.С., Глаголева Л.Э., Полянский К.К. Лечебно-профилактические белковые продукты с модифицированным углеводным составом // Молочная пром-сть.
— 1998. — № 2. — С. 13.
5. Полянский К.К., Родионова Н.С., Глаголева Л.Э. Топинамбур в молочных продуктах лечебно-профилактиче-ского назначения // Молочная пром-сть. — 1997. — № 4. — С. 25.
6. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. — М.: Химия, 1985. — 444 с.
Кафедра технологии молока и молочных продуктов
Поступила 06.10.99 г.
663.46:66.067.01
ХАРАКТЕРИСТИКА ' ФИЛЬТРУЮЩИХ СВОЙСТВ ПРИРОДНЫХ ЦЕОЛИТОВ
Т.С. МИЛЕНЬКАЯ, С.И. ХОРУНЖИНА,
Л.В. ПЕРМЯКОВА
Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
Для обеспечения стабильной прозрачности пива на практике применяют различные технологические и специальные приемы [1]. Одним из основных технологических способов эффективного осветления пива является фильтрование [2]. Из широко применяемых в отрасли фильтрующих веществ высокой адсорбционной способностью к компонентам пива обладает лишь асбест. Однако использование его в качестве добавок к фильтровальным материалам для пищевых сред в последнее время ставится под сомнение, поскольку появились данные об отрицательном влиянии волокон асбеста на здоровье человека.
В связи с этим актуальна проблема поиска новых эффективных фильтровальных материалов, которые обладали бы достаточным сорбционным эффектом, были бы доступными и недорогими.
Среди таковых перспективными являются природные цеолитсодержащие туфы ЦТ.
В СНГ открыто более 50 месторождений цеоли-товых пород, свыше 20 — в Сибири и на Дальнем Востоке. Наиболее изучены цеолиты Закавказья и Закарпатья, тогда как природные цеолиты различных месторождений Сибири и Дальнего Востока исследованы в меньшей степени как относительно их свойств, так и практического использования.
Крупнейшими месторождениями Сибири являются Пегасское (Кемеровская обл.), Хонгуруу (Республика Саха), Шивыртуйское (Читинская обл.) и Холинское (Республика Бурятия).
Химический состав цеолитовых пород — одна из важных характеристик, в существенной мере определяющих их термическую устойчивость, адсорбционные, ионообменные и другие ценные свойства и области их применения.
В табл. 1 [3-5] приведен химический состав ЦТ различных месторождений Сибири. Основные отличия между образцами ЦТ касаются состава обменных ионов. Для пегасина характерен кальцие-
Таблица 1
ЦТ БЮз АІ^Од ТЮ2 Ре203 МпО МйО СаО Ка20 к2о Потери при прокаливании
Пегасин 69,11 13,17 0,37 3,34 0,04 1,75 4,26 0,38 1,00 7,5
Хонгурин 71,19 12,98 0,21 1,29 0,08 1,19 1,87 1,75 1,33 8,3
Холинский 67,00 12,60 0,10 1,05 — 1,17 2,47 1,85 3.26 10,57
Шивыртуин 67,35 13,46 0,39 0,32 0,19 1,15 2,64 0,80 1,75 —
