CC BY
2
№ 1 (130)
AunI
ТЕ)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
январь, 2025 г.
СТАТЬИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
DOI: 10.32743/UniTech.2025.130.1.19128
ВЛИЯНИЕ ТЕРМООБРАБОТКИ НА МИКРОБНУЮ КОНТАМИНАЦИЮ ЭМУЛЬСИОННЫХ ЖИРОМУЧНЫХ КОМПОЗИТНЫХ СМЕСЕЙ
Джураева Нафиса Раджабовна
д-р техн. наук (DSc), доцент кафедры Технология пищевых продуктов и сервис, Бухарского инженерно - технологического института, Республика Узбекистан, г. Бухарa E-mail:[email protected]
Ганиева Маржона Уткировна
магистрант
Бухарского инженерно-технологического института, Республика Узбекистан, г. Бухарa E-mail: [email protected]
INFLUENCE OF HEAT TREATMENT ON MICROBIAL CONTAMINATION OF EMULSION FAT COMPOSITE MIXTURES
Nafisa Djurayeva
Doctor of Technical Sciences (DSc), Associate Professor, The Department of Food Technology and Service at the Bukhara Institute of Engineering and Technology, Republic of Uzbekistan, Bukhara
Marjona Ganieva
Master's student, Bukhara Institute of Engineering and Technology, Republic of Uzbekistan, Bukhara
АННОТАЦИЯ
В статье описан способ получения эмульсионных жиромучных композитных смесей путём купажирования с мукой из жмыха кунжута и подсолнечника без термообработки и подвергнутых пастеризации. Произведён микробиологический скрининг продукции с добавками и без них в процессе хранения. Установлено, что смеси с добавками без термообработки имели относительно высокую обсеменённость и уже через 15 суток хранения при температуре 5,0±1оС не соответствовали требованиям СанПиН в отличие от опытных образцов с добавками, подвергнутыми предварительной термообработке, что способствовало продлению срока хранения жиромучных смесей до 45 суток. Определена оптимальная дозировка муки из исследуемого сырья до 10,0% включительно к массе сырья эмульсионных смесей, которые по органолептическим показателям могут быть идентифицированы как спреды.
ABSTRACT
The article describes a method for obtaining emulsion fatty composite mixtures by blending with flour from sesame and sunflower oil cake without heat treatment and subjected to pasteurization. Microbiological screening of products with and without additives was carried out during storage. It was found that mixtures with additives without heat treatment had a relatively high contamination and after 15 days of storage at a temperature of 5.0 ± 1 ° C did not meet the requirements of SanPiN, in contrast to prototypes with additives subjected to preliminary heat treatment, which contributed to the extension of the shelf life of fatty mixtures up to 45 days. The optimal dosage of flour from the raw materials under study has been determined up to 10.0% inclusive to the mass of raw materials of emulsion mixtures, which, according to organoleptic indicators, can be identified as spreads.
Библиографическое описание: Джураева Н.Р., Ганиева М.У. ВЛИЯНИЕ ТЕРМООБРАБОТКИ НА МИКРОБНУЮ КОНТАМИНАЦИЮ ЭМУЛЬСИОННЫХ ЖИРОМУЧНЫХ КОМПОЗИТНЫХ СМЕСЕЙ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2025. 1(130). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/19128
Ключевые слова: жмых из семян кунжута, безлузговый подсолнечный жмых, эмульсионная жиромучная композитная смесь., термообработка.
Keywords: sesame seed cake, hull-free sunflower cake, emulsion fat-and-flour composite mixture, heat treatment, microbiological purity, food safety, consumer value.
Введение. В последнее время в наиболее развитых европейских странах на рынке продовольствия доминирует тенденция, которую называют «wellness». Это многогранное понятие переводится с английского как «хорошее здоровье, являющееся результатом здорового образа жизни и активной жизненной позиции». Люди все чаще сознательно делают выбор в пользу полезных для здоровья продуктов питания, в том числе тех, которые помогают решать отдельные функциональные задачи, связанные с поддержанием здоровья. Миссия «wellness» обладает колоссальным потенциалом для развития компаний - производителей, работающих на рынке продуктов питания.
Доля продуктов «здорового» питания во всех известных пищевых продуктах относительно низкая. Прогнозируется, что в ближайшие один - два десятилетия потенциал европейского рынка данных продуктов превысит 30% всех реализуемых продуктов питания. Наиболее динамично развиваются продуктовые группы в секторе «здоровых» масложировых продуктов питания, поэтому расширение ассортимента масложировых продуктов, полезных для здоровья, имеет хорошие перспективы [1].
Биотехнологические свойства масел и жиров обусловлены жирнокислотным и триглицеридным составами, а также наличием в них биологически активных соединений (токоферолов, стеролов, фосфолипидов, каротиноидов и др.). «Рекордсменом» по количеству токоферолов считается масло зародышей пшеницы, которое включено в ряд купажей.
Базовым критерием пищевой ценности данных продуктов является их жирнокислотный состав, следовательно, для преобразования традиционного жирового продукта в продукт с повышенной биологической ценностью необходимо корректирование его состава.
Исследование жирнокислотного состава природных масел показало, что в природе не существует «идеального» масла с составом, обеспечивающим поступление в организм человека необходимых жирных кислот в нужном количестве и оптимальном соотношении.
Наиболее эффективным направлением создания жировых продуктов со сбалансированным по составу и соотношению ПНЖК семейств ю-3 и ю-6 является купажирование растительных масел, а также применение биологически активных добавок в виде масляных препаратов и порошков с высоким (до 30%) содержанием кислоты ю-3 [2].
Материалы и методы
Для решения данной проблемы целесообразным является использование масла из кунжута или семян подсолнечника. Однако из-за высокой стоимости содержание этих масел в купажах обычно не превышает 1,0...5,0%. Кроме того, извлечение масла
из зародышей процесс трудоёмкий при очень низком его выходе. Поэтому разработка новых способов получения жировых композитных смесей с включением сухих ингредиентов, в частности муки кунжутного жмыха или безлузгового подсолнечного жмыха, весьма перспективна, особенно для расширения сегмента жировых продуктов для мучных изделий.
Кунжут (сезам) культивируется в мире как источник масла и белка, содержание которых в кунжутных семенах достигает соответственно 55,0 и 20,0%. Кунжутная мука (жмых) — природный кладезь витаминов Е, А, Т, В (В1, В2, В3, В5, В6, В9), макро- и микроэлементов (кальций, цинк, фосфора, магний, селен). Кунжутный жмых применяется как глистогонное средство; используется при малокровии, внутренних кровотечениях и гиперфункции щитовидной железы, ускоряет свертываемость крови; — препятствует образованию тромбов, открывает закупорки вен. Кунжутное масло в составе жмыха обладает гипохолестеринимическим эффектом, что обычно связывают с антиоксидантными свойствами и особенностью жирнокислотного состава этого масла. Антиоксидантные свойства обусловлены присутствием жирорастворимых лигнанов (в основном сесамина и сесамолина) и витамина Е. Эти лигнаны оказывают сберегающее влияние на витамин Е, препятствуя его окислению. Образующиеся в печени метаболиты сесамина (катехолы) обладают выраженной антирадикальной активностью. Сесамин повышает биодоступность г-токоферола путем ингибирования его метаболизма [3, 4].
Подсолнечный жмых - это продукт, который получается в результате отжима масла из остатков семян подсолнуха. Наряду с этим подсолнечный жмых способствует: повешению иммунитета скота; отличной работе репродуктивных органов млекопитающих; яйценоскости домашних птиц; быстрому росту мышечной массы; улучшению обменных процессов в организме животных. Кроме остаточного масла, в продукте содержится 35-40% клетчатки и белка. Также в нём есть сахароза, витамины A, B и E, фосфор, биотин, холин, пантеноловая кислота, кальций, калий и другие микроэлементы. Из аминокислот в нём больше всего метионина, но есть и другие. Жмых подсолнечный имеет остаточное количество подсолнечного масла до 15,0%, имеющее высокие показатели качества, несравнимые с кормовым маслом: низкая степень окисленности, высокое содержание витамина Е и фосфолипидов, содержатся витамины группы В, бета-каротин (провитамин А). Благодаря содержанию масла в жмыхе, не требуются дополнительные затраты на покупку масла для составления продукта [5, 6].
Следует отметить, что масличные жмыхи, как белок - и углеводсодержащее сырьё, являются благоприятной питательной средой для развития
№ 1 (130)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
январь, 2025 г.
микроорганизмов. Обсеменённость масличных жмыхов микроорганизмами начинает формироваться на стадии заготовки и переработки масличного сырья. Операции, обязательные в процессе подготовки сырья для извлечения из него масла (гидротермическая обработка с последующим подсушиванием), сопровождаются снижением микробиологической обсеменённости, но не дают эффекта стерилизации сырья и получаемых жмыхов. Размол последних в муку сопровождается повторной контаминацией. При этом общая обсеменённость может повыситься до критических значений. В свою очередь развитие микрофлоры является одной из основных причин гидролитического распада и окисления липидов, провоцируя рост показателей окислительной порчи сырья
[7].
Известно, что большинство микроорганизмов относится к мезофиллам, для роста и развития которых температурный минимум составляет 5...10°С, тогда как оптимум - между 25 и 35°С, а максимум -в пределах 45...50°С. Даже для экстремальных термофилов, обнаруженных среди прокариот и развивающихся при температурах выше 70°С, максимальная температура роста лежит в пределах от 80 до 90°С [8].
В аспекте вышеизложенного было сделано предположение о целесообразности предварительной пастеризации исследуемого сырья при температуре 100±5°С в течение 10.15 мин, что позволит повысить степень его микробиологической чистоты с целью обеспечения пищевой безвредности как самого продукта, так и изделий, приготовленных с его использованием, а также снизить энзиматическое действие липазы, протеазы и липоксигеназы в нём.
С целью подтверждения данного предположения проводили исследования с использованием композитной смеси из рецептурных составляющих маргарина «Для выпечки» (РЦ 64-00392738-02-
2004) и муки из исследуемых видов жмыха, подвергнутого термообработке (МЖПТ) и без неё (МЖ). Продукт непосредственно перед купажированием подвергали термообработке, затем измельчали до крупности диетической муки (сход с сита № 27 не более 2,0 %, проход сита №2 38 - не менее 60,0 %).
Так как верхняя граница дозировки МЗП, установленная проведенными нами ранее исследованиями [9], составляла 10,0% (к общему рецептурному количеству сырья), то для определения микробиологической обсемененности исследовали именно такую эмульсионную композитную смесь. Образцом сравнения, т.е. контролем, служил маргарин без добавок.
Исследуемые образцы хранили при температуре 5,0±1,0°С в течение 60 суток. По истечении равных промежутков времени (15 сут.) производили отбор образцов для микробиологического скрининга и сопоставления полученных данных с соответствующими требованиям СанПиН 0366-19. Определение динамики видового и количественного состава микроорганизмов производили стандартным методом. Из отобранных образцов готовили серию 10-кратных разведений на физиологическом растворе. Степень разведения маргарина 1:103. Посев производили по общепринятой методике на мясо-пептонном агаре (МПА), бактерии группы кишечной палочки выявляли посевом на среде Эндо (среда Левина или висмут-сульфитный агар), дрожжи и грибы - на среде Сабуро [10].
Результаты и обсуждение
Результаты исследования приведены в таблицах 1
- 3.
Микробиологический скрининг показал, что микроорганизмами, в той или иной степени, обсеменены все исследуемые образцы (табл.1).
Таблица 1.
Изменение состава микробной экосистемы в контрольном (маргарин) и опытных образцах эмульсионных жиромучных смесей в процессе хранения
Срок КМАФАнМ, Дрожжи Плесневые Бактерии Соответствие
Л» ннкубиров анин. (xl0J) (МО2). КОЕ/г грибы, F.. coli, требованиям
сут. КОЕ/г КОЕ/г КОЕ/г Сан ПИН 0138- 03
Контроль
1. 1 11=2.3 - - - соответствует
2. 15 76=2.3 - - - соответствует
3. 30 198±2,5 - - - соответствует
4. 45 32i±2„5 1.6±0.4 - - соответствует
5. 60 438±2,7 4.7±0.7 60±510 - не соответствует
Опыт с МЖ
1. 1 379=10,6 - - соответствует
2. 15 498=10,6 12.4=0.7 127±7.0 0,01±0.05 не соответствует
Опыт с МЖПТ
1. 1 24=4.7 - - - соответствует
2. 15 116±4,7 - - - соответствует
3. 30 226±4.7 - - - соответствует
4. 45 359±4,7 4.2±0.2 32±5,0 - соответствует
5. 60 507±4,7 11.5=0.4 105±5.0 - не соответствует
№ 1 (130)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
январь, 2025 г.
В опытных образцах, приготовленных с использованием муки, подвергнутой термообработке и без неё, количество бактериальной, дрожжевой и плесневой микрофлоры в процессе хранения превышало аналогичные значения контрольного варианта. Результаты проведенных исследований показали, что микробиологическая обсеменённость исходного сырья составляла: КМАФАнМ - 27*103 КОЕ/г, плесневых грибов и дрожжей - 18 КОЕ/г, спорообразующих бактерий - 27 КОЕ/г.
Было установлено, что численность микроорганизмов за период хранения (60 сут.) увеличилась в контрольном варианте в среднем в 20,8 раз, опытном- в 28,0 раз, дрожжей, соответственно, в 4 и 6 раз. По истечении указанного срока хранения в опытных образцах количество микроорганизмов превышало аналогичные контрольные значения в среднем на 53,4% (общее количество микроорганизмов) и 75,0% (плесневые грибы). В посевах обнаружены дрожжи, мелкие и средние колонии
однообразные, слизистые в виде монокультур. При этом в испытуемых образцах после инкубации на среде Эндо не были обнаружены колонии, типичные для кишечной палочки и другой патогенной микрофлоры. Опытные образцы с добавками уже через 15 суток хранения по микробиологическим показателям не соответствовали требованиям Сан-ПиН.
Повышенная относительно образца сравнения микробиологическая обсемененность жиромучной композиции смесей с мукой из исследуемого сырья объясняется улучшением их химического состава за счёт биологически активных веществ последнего. Изменение микробной экосистемы исследуемых образцов в процессе хранения коррелировало с информативными показателями качества исследуемых образцов при хранении, представленными в таблице 2.
Таблица 2.
Влияние термообработки зародышевого продукта на сохранность эмульсионных жиромучных смесей
№ Показатели качества Продолжительность хранения, сут
1 15 30 45 60
1 Кислотность, 0К (в градусах Кетстоффера)
Контроль 2,8±0,2 2,9±0,2 3,2±0,2 3,2±0,2 3,3±0,2
Опыт с МЖ 3,3±0,5 4,8±0,5 7,1±0,5 9,2±0,5 11,6±0,5
Опыт с МЖПТ 3,1±0,3 3,3±0,3 3,5±0,3 3,7±0,3 3,9±0,3
2 Перекисное число, ммоль активного кислорода / кг
Контроль 1,5±0,3 2,4±0,3 2,9±0,3 3,2±0,3 3,4±0,3
Опыт с МЖ 4,4±0,6 8,7±0,6 13,5±0,6 21,2±0,6 27,4±0,6
Опыт с МЖПТ 1,7±0,4 2,9±0,4 3,4±0,4 3,7±0,4 4,6±0,4
3 Анизидиновое число, усл.ед.
Контроль 2,40±0,1 2,40±0,12 2,50±0,12 2,50±0,12 2,60±0,12
Опыт с МЖ 3,91±0,6 5,62±0,64 7,36±0,64 10,44±0,64 14,68±0,64
Опыт с МЖПТ 3,30±0,3 3,52±0,31 3,54±0,31 3,62±0,31 3,75±0,31
По мере возрастания кислотного числа в исследуемых продуктах в результате гидролиза липазой способность жира к окислению липоксигеназой возрастала, что приводило к закономерному увеличению перекисного числа продуктов, соответственно, в 6,2 и 2,7 раза в образцах с зародышевым продуктом без и после термообработки при контрольном значении в 2,3 раза, так как процессы гидролиза и окисления жира взаимозависимы.
Образцы с МЖПТ, естественно, характеризовались повышенными значениями анизидинового числа относительно образца сравнения (стандарта на анизидиновое число для качественного жира не существует, но в мировой практике значение данного показателя не должно превышать 3-х усл.ед.)
при положительной дегустационной оценке и только концу рассматриваемого срока хранения органолептические показатели продукции заметно ухудшились (табл.3). При этом образцы с МЖ уже через 15 суток хранения получили неудовлетворительную дегустационную оценку. Значительное увеличение значений анизидинового числа в данных опытных образцах, вероятно, обусловлено влиянием собственных ферментов жмыхов, находящихся в активном состоянии (неинактивированных) и при хранении жиромучных смесей катализирующих процессы вторичного окисления жиров.
Таблица 3.
Влияние муки зародышевого продукта на органолептические показатели эмульсионных жиромучных
смесей при хранении
Показатели Значение показателей качества эмульсионной смеси, приготовленной
без добавок (контроль) с добавлением
МЖ МЖПТ
Консистенция при 180С Легкоплавкая, пластичная, плотная,
однородная с незначительными темными включениями (оболочки зерна)
Состояние поверхности среза Слабо блестящая, сухая на ощупь Матовая, сухая на ощупь, плотная
Цвет Светло-кремовый, однородный Кремовый, однородный
Запах и вкус Свойственный, без посторонних запаха и привкуса Свойственный, со слабо выраженным мучнистым запахом и сладковатым привкусом
Признаки порчи продукции, через, сут.:
15 - ++ -
45 - +++ -
60 - - +
Условные обозначения: + - слабовыраженные; ++ - прогорклый привкус и неприятный запах; +++ - прогорклый привкус, неприятный запах, образование пигментных пятен на поверхности продукта.
Использование муки из жмыхов исследуемого сырья оказывало определенное влияние на органолептические свойства жиромучных смесей.
Анализ экспериментальных данных показал, что эмульсионные жиромучные композитные смеси с содержанием добавок до 10,0% к массе жира включительно по органолептическим показателям соответствуют требованиям, предъявляемым к спре-дам, и могут быть использованы как для непосредственного употребления в пищу, так и для выпечки мучных изделий.
Из результатов проведенных исследований следует, что для получения качественных эмульсионных изделий на основе жира необходимо учитывать целый ряд показателей, охватывающих, помимо чисто технологических свойств (твёрдость, температуры плавления и застывания), микробиологические и показатели порчи продукта (кислотное, перекис-ное и анизидиновые числа).
Заключение
Таким образом, установлена эффективность предлагаемого режима предварительной термообработки муки из жмыха кунжута или семян подсолнечника. Использование данных добавок в натуральном виде, не подвергнутых предварительной пастеризации, как рецептурного компонента эмульсионных жиромучных композитных смесей, приводит к резкому увеличению биомассы микроорганизмов, в том числе плесневых грибов и дрожжей, что является одной из основных причин порчи продукта и сокращению срока его хранения до 15 суток. Оптимальный срок хранения смеси с пастеризованными добавками 30, допустимый - 45 суток.
Список литературы:
1. Донченко Л.В. Продукты питания в отечественной и зарубежной истории / Л.В. Донченко, В.Д. Надыкта. -М.: ДеЛи принт, 2006. - 296 с.
2. Игнатова Л.Г. Жировые продукты для здорового питания. Современный взгляд / Л.Г. Игнатова, А.А. Кочет-кова, А.П. Нечаев, В.А. Тутельян. - М.: ДеЛи принт, 2009. - 396 с.
3. Жмых кунжутный полезные свойства [Электронный ресурс]. - Режим доступа:https://xn-c 1 adanacpmdicbu3 a0c.xn-p 1 ai/svojstva/zhmyh-unzhutnyj - poleznye-svojstva.html.
4. Продукты функционального назначения. Биохимический состав жмыха кунжутных семян [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://studbooks.net/1932993/tovarovedenie/biohimicheskiy_sostav_zhmyha_tykvennyh_semyan.
5. Состав и применение жмыха подсолнечника [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://gelznt.ru/articles/sostav-i-primenenie-zhmykha/.
6. Жмых и шрот подсолнечные. Подсолнечный жмых и шрот [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://parovarshik.ru/zhmyh-i-shrot-podsolnechnye-podsolnechnyi-zhmyh-i-shrot/
7. Егорова Е.Ю. Влияние упаковки на срок хранения муки и жмыхов из масличного сырья/Е.Ю. Егорова, Л.А. Козубаева, С.И. Конева, А.Г. Никифоров // Ползуновский вестник. - 2019. - №1. - С.38-43.
8. Нетрусов А.И. Практикум по микробиологии: Учеб.пособие для студ. высш. учеб. заведений / А.И. Нетрусов, М.А. Егорова, Л.М. Захарчук и др. Под ред. А.И. Нетрусова.- М.: Академия, 2005.- 608 с.
9. Исабаев И.Б. Разработка технологии производства низкожирных маргаринов с использованием зародышевого продукта/И.Б. Исабаев, Н.Р. Джураева, К.Х.Мажидов, Т.И.Атамуратова //Хранение и переработка сель-хозсырья.- 2014. - № 1.- С.43-45.
10. Джураева Н.Р. Микробиологические аспекты обеспечения пищевой безопасности жиромучных композитных смесей./ Н.Р. Джураева, И.Б. Исабаев. - Международный Симпозиум «Микроорганизмы и биосфера» MIKROBЮS-2015,Ташкент, 2015. С. 49-50.
