Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология продуктов функционального питания. Учебное пособие.pdf
91
ность пектина является определяющим фактором широкого применения пектина в пищевой промышленности.
В фармацевтической и медицинской промышленности пектин
используют для капсулирования лекарств, а также для изготовления
специальных лечебно-профилактических средств. В последние годы
установлено, что пектины, поступающие в толстый кишечник, являясь
низкокалорийными углеводами и легкорастворимыми балластными
веществами, становятся хорошим источником энергии для представителей нормальной кишечной микрофлоры. На этом основано все более
широкое их применение в диетическом питании, в составе пищевых
добавок и в фармацевтике. Пектины рекомендуют использовать не
только для лечения кишечных инфекций, но и для коррекции состава
микрофлоры кишечника при ее дисбалансе различного происхождения. Растворимые пищевые волокна, в частности пектины, являются
сильными антиоксидантами, предохраняя клетки слизистой кишечника от действия таких токсических соединений, как пероксил-, супероксид- и гидроксилрадикалы.
Пектиновые вещества влияют на процесс межклеточного взаимодействия. Американскими онкологами из Мичиганского Ракового
фонда установлено, что раковые клетки и пектин образуют прочный
комплекс. По мнению ученых, галактозные структуры на макромолекуле пектина связывают белковые комплексы на поверхности раковых
клеток, которые ответственны за «прилипание» к здоровым тканям, и
таким образом, препятствуют процессу метастазирования. В последнее время пектин как нетоксичный иммуномодулятор стал чаще рассматриваться медиками. Детоксицирующие свойства пектиновых веществ обусловливают их применение для лечения аллергических и
кожных заболеваний, в частности, диатеза, атопического дерматита,
акне, экземы, псориаза у детей.
Другим фармакологическим свойством пектина является его обволакивающее и защитное действие. Являясь высокомолекулярными
полисахаридами, пектиновые вещества способны образовывать гель на
поверхности слизистой оболочки желудка и кишечника, что предохраняет их от раздражающего влияния агрессивных факторов.
Студнеобразующая функция пектинов позволяет их использовать и местно на кожу и слизистые, как гемостатическое средство при
кровотечениях – в стоматологии и гинекологии, хирургии, а также при
кровотечениях пищевода, желудка, кишечника. Одним из интересных
аспектов применения пектина в медицине является использование его
92
в хирургической практике при обработке ран и ожогов. Раны, обработанные 2 % раствором пектина, не воспаляются и быстро заживают.
Также пектин применяют как высокоактивное средство для лечения лучевой болезни, при отравлении тяжелыми металлами и интоксикации организма, для лечения заболеваний желудочно-кишечного
тракта, при полиартритах и других заболеваниях суставов. Благодаря
наличию в молекулах пектина большого количества свободных карбоксильных групп именно низкоэтерифицированные пектины проявляют наибольшую комплексообразующую эффективность. Специальные препараты, содержащие комплексы высоко- и низкоэтерифицированных пектинов, включают в рацион питания лиц, находящихся в
среде, загрязненной радионуклидами, и имеющих контакт с тяжелыми
металлами. Применяют пектины и в профилактических целях при работе с отравляющими веществами, в качестве составной структурирующей части лекарственных препаратов в фармацеи, а также в производстве косметических средств.
Высокоочищенные пектины отнесены к функциональным ингредиентам, применяемым в производстве функциональных пищевых
продуктов. Оптимальная профилактическая доза пектина составляет 58 г в сутки, а в условиях радиоактивного загрязнения – не менее 15-16 г.
Производство пектина – динамически развивающийся бизнес с
ежегодным увеличением производства на 3-4 %. Основными производителями пектина являются Европейские страны (Германия, Швейцария и др.), страны Южной Америки (Аргентина, Бразилия), страны
Южной Африки, Китай, Иран. Объем производства составляет приблизительно 28-30 тыс. тонн в год. На долю пектина из цитрусовых
культур приходится до 70 % производимого пектина, и на долю яблочных пектинов – до 30 %. Ведущими мировыми производителями
этого продукта являются компании Herbstreith & Fox, Cargill, Danisco,
Unipectin.
Лабораторная работа
Изучение влияния бифидогенной добавки на рост
и развитие бифидобактерий в молоке
Цель работы: изучить процесс сквашивания молока, содержащего лактулозу в различных концентрациях, бифидобактериями с получением продукта функционального питания.
93
Ход работы
Подготовка основы для сквашивания. Молоко с низкой жирно-
стью (1,5-2,0 %) разливается в емкости (колба, бутыль) до заполнения
не менее чем на 2/3 объема. В молоко вносится бифидогенная добавка,
содержащая лактулозу («Лактусан», «Нормазе», «Дюфулак» и т.п.),
или кристаллическая лактулоза, таким образом, чтобы концентрация
лактулозы составила 0,5 %, 1,0 % или 3,0 %. Также готовится и контрольная проба, не содержащая лактулозы. Все емкости тщательно
закрывают ватно-марлевыми пробками и стерилизуют в автоклаве при
0,5 атм. (избыточное давление) в течение 20 мин (температура стерилизации 111 °С). Дополнительно стерилизуют резиновые (силиконовые или другие пробки подходящие для используемых емкостей)
пробки, завертывая их в двойной слой оберточной бумаги. После окончания стерилизации емкости вынимают, остужают и, соблюдая правила
стерильности, закрывают их резиновыми (или другими) пробками.
Подготовка закваски. Для сквашивания используют сухие за-
кваски. Закваски можно добавлять в сквашиваемую среду непосредственно. Но для активации закваски и ускорения процесса сквашивания
рекомендуется предварительно развести закваску в стерильном физиологическом растворе (или молоке), таким образом, чтобы концентрация бактерий в закваске составила не менее 10
6
КОЕ/см3.
Проведение процесса сквашивания. В емкость со стерильным
молоком вносят, соблюдая правила стерильности, закваску из расчета
3
5 см
закваски на каждые 100 см3 молока и тщательно перемешивают.
Колбу закрывают пробкой и помещают в термостат с необходимой
температурой – 37±2 ºС. Первую пробу отбирают сразу после внесе-
ния закваски. Дальнейший отбор проб проводят каждые 45-60 минут.
В пробах определяют кислотность, количество бифидобактерий методом подсчета в фиксированных мазках, и производят посев соответствующего разведения для выращивания бифидобактерий в среду Блаурокка (ГМС 1 или ГМК 1).
Анализ закваски. Из закваски, после посева, отбирают неболь-
шое количество микроорганизмов, готовят фиксированный окрашенный по Граму препарат и микроскопируют. Производят описание мазка.
Определение кислотности молока. Кислотность молока выра-
жают в градусах Тернера. Под градусом Тернера понимают количест-
3
во см
0,1 Н раствора едкого натра (кали), необходимое для нейтрали-
зации молока.
94
С помощью пипетки отбирают 10 см3 исследуемой культуральной жидкости и помещают в коническую колбу объемом 150-200 см
добавляют 20 см
3
дистиллированной воды и 3 капли 1 % спиртового
3
раствора фенолфталеина. Содержимое колбы тщательно перемешивают и титруют раствором едкого натра (кали) до появления слаборозового окрашивания, не изменяющегося в течение 1 минуты и соответствующего контрольному эталону окраски.
Контрольный эталон окраски готовят путем внесения в колбу
объемом 150-200 см
3
10 см3 исследуемого молока, 20 см3 воды, 1 см
2,5 % раствора сульфата кобальта. Для длительности хранения эталона
к нему добавляют 1 каплю формалина.
Кислотность молока равна количеству см
натра (кали), пошедшего на нейтрализацию 30 см
ному на 10. Если кислотность определяют без добавления воды, кислотность понижают на 2
о
Тернера.
3
0,1 Н раствора едкого
3
раствора, умножен-
Посев микроорганизмов в элективные среды. Отбор пробы и
приготовление разведения. Отбор проб осуществляется стерильными
пипетками, соблюдая правила стерильности. Из каждой упаковки, после тщательного перемешивания, пипеткой отбирается 10 см
молочного продукта, помещается в стерильную посуду и затем нейтрализуется. Для нейтрализации на 10 см
стерильную посуду добавляется 1,0 см
гидрокарбоната с массовой концентрацией 100 г/дм
3
исследуемого продукта в
3
стерильного раствора натрия
3
; содержимое пе-
3
кисло-
ремешивается с использованием стерильных приспособлений. К нейтрализованному образцу продукта добавляется стерильный физиологический раствор (стерильная вода, стерильный буферный раствор) до
достижения общего объема пробы 100 см
тщательно перемешивают. Таким образом, получают первое разведение продукта (10
сью. Последующие десятикратные разведения продукта готовят, добавляя в 9 см
-1
). Пипетку промывают до 10 раз полученной сме-
3
физиологического раствора по 1 см3 предыдущего раз-
3
, после чего смесь опять
ведения продукта. При этом смесь каждый раз тщательно перемешивают. Для приготовления каждого разведения берут новую стерильную пипетку. Для определения количеств бифидобактерий в образце
используют следующие разведения: для проб отобранных в первые 2
часа сквашивания – 10
щее время – 10
-6
,10-7,10-8.
-4
,10-5, 10-6; для проб отобранных в последую-
Определение количества бифидобактерий методом посева в
элективные среды. Метод основан на способности бифидобактерий
,
3
95
расти в питательных средах, разлитых высоким столбиком в пробир-
,10
n
aХ ⋅=
ках, при температуре 37±1 °С и образовывать в них через 24-72 часа
инкубации характерные колонии. На питательных средах бифидобактерии в последних разведениях образуют изолированные светлокоричневые колонии в виде крупинок, гречишного зерна или дисков,
иногда гвоздикообразные или кометообразные.
Перед употреблением используемую агаризованную среду следует разогреть в кипящей водяной бане до полного расплавления агара
и выдержать не менее 20 мин. Перед посевом среду следует охладить
до температуры 45±2 °С.
Из соответствующих разведений исследуемого продукта делают
посевы по 0,2-1,0 см
3
в два параллельных ряда пробирок с питательной
средой и тщательно перемешивают (круговыми движениями рук, имитирующими центрифугирование). Посевы выдерживают в термостате
с температурой 37 °С в течение 72±1 час. Допускается предварительный учет количества колоний через 48 часов с последующим окончательным учетом через 72 часа.
Подсчет количества клеток бифидобактерий в 1,0 см
3
(1 г) про-
дукта производят путем умножения числа выросших колоний на соответствующее разведение. За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое результатов, полученных в 2-х парал-
лельных посевах. Вычисление содержания живых бифидобактерий в
3
1,0 см
(Х) продукта проводят по формуле
где а – среднее количество колоний в засеянном в 2-х рядах разведений продукта;
10 – коэффициент децимального разведения;
n – показатель разведения продукта, в котором производился
подсчет колоний бифидобактерий.
Количественный учет микроорганизмов в фиксированных препаратах. Сущность метода заключается в том, что в определенном
объеме исследуемой суспензии подсчитывают количество клеток микроорганизмов непосредственно под микроскопом. Преимуществом
использования фиксированных мазков является то, что использование
фиксированных препаратов дает возможность сохранять препараты
96
длительный срок и проводить подсчет не по ходу опыта, а в другое,
∑
=
n
a
A
удобное для исследователя время.
Для проведения количественного учета микроорганизмов готовят фиксированный препарат. Для этого определенный объем исследуемого продукта или его разведения (обычно 0,02-0,05 см
3
) наносят
микропипеткой на хорошо обезжиренное сухое предметное стекло,
помещенное на миллиметровую бумагу с очерченной площадью 4 или
2
6 см
. К капле суспензии добавляют каплю стерильного 0,03 % водно-
го раствора агар-агара, быстро перемешивают стерильной бактериологической петлей и равномерно распределяют по площади, отмеченной
на бумаге. Мазок высушивают на воздухе, фиксируют 20-30 мин 96 %
этиловым спиртом (возможна и термическая фиксация) и окрашивают
метиленовой синью в течение 2-5 мин. Затем препарат осторожно
промывают в кристаллизаторе с водой. Воду меняют до тех пор, пока
после очередного погружения в нее препарата она останется бесцветной. Готовый препарат высушивают на воздухе.
Подсчет клеток микроорганизмов проводят с иммерсионным
объективом 90х (100х) в квадратах окулярной сетки, которую вставляют в окуляр. Просчитывают 50-100 квадратов сетки (не менее 10
полей зрения) передвигая препарат по диагонали. При отсутствии окулярной сетки можно подсчитывать клетки микроорганизмов на всей
площади поля зрения микроскопа. Максимальная, с точки зрения
практической целесообразности, точность достигается, когда общее
число подсчитанных клеток составляет 600-1000 единиц.
Клетки бифидобактерий представляют собой грамположитель-
ные, слегка изогнутые палочки с раздвоением или утолщением на одном – двух концах, располагаются в мазке группами или поодиночке, в
виде китайских иероглифов, могут образовывать короткие цепочки.
На основании данных рассчитывают среднее количество клеток
(А) в квадрате сетки (поле зрения)
,
где ∑а – общее число подсчитанных клеток;
п – число просчитанных квадратов сетки (полей зрения).
Для определения наиболее вероятного количества клеток в 1 см
(1 г вещества) изучаемого субстрата необходимо учесть разведение,
3
97
объем суспензии, площадь квадрата окулярной сетки (поля зрения) и
VS
KSA
N
⋅
⋅⋅
=
1
площадь мазка.
Площадь квадрата окулярной сетки (поля зрения) определяют с
помощью объективного микрометра, который помещают на столик
микроскопа, на котором проводили подсчет клеток, и измеряют сторону квадрата сетки (или диаметр поля зрения). Зная сторону квадрата
сетки, определяют ее площадь (S, мм
Пересчет количества клеток в квадрате сетки на 1 см
2
).
3
суспензии
(1 г вещества) проводят по формуле
,
где N – число клеток в 1 см
3
суспензии (1 г вещества);
А – среднее количество клеток в квадрате сетки;
S
– площадь мазка (6-108 или 4-108 мкм2);
1
К – разведение суспензии (продукта);
S – площадь квадрата сетки (поля зрения), мм
V – объем взятой суспензии, см
3
.
2
;
Задание по теме:
Провести процесс сквашивания молока бифидобактериями в присутствии бифидогенной добавки. Добавку вносят в количестве 0,5 %,
1,0 % или 3,0 %.
Изучить применяемую для сквашивания закваску, приготовить
фиксированные мазки и окрасить их по Граму. Оформить полученные
результаты.
В процессе сквашивания отбор проб производится следующим
образом: 1 проба – непосредственно после внесения закваски, последующие пробы – через 40-60 мин. В пробах определяют кислотность,
производят подсчет количества бактерий в фиксированных мазках и
высев соответствующих разведений на элективные среды.
На занятии 2 проводят подсчет количества выросших колоний
микроорганизмов в среде Блаурокка. Также из наиболее характерных
колоний отбирают материал для приготовления фиксированных мазков. Мазки окрашивают по Граму и зарисовывают микрокартину. Дополнительно отбирают материал для окраски из подозрительных и нехарактерных колоний для уточнения результата подсчета и уменьше-
98
ния погрешности, связанной с возможным инфицированием культуры.
Содер-
%
Время
Кислот-
Количество
ед./см3
Раз-
Количе-
При
Результаты исследований заносят в таблицу.
По полученным данным оценить динамику роста культуры и кислотность продукта.
Сделать выводы о влиянии бифидогенной добавки на рост и развитие бифидобактерий и другие показатели напитка функционального
назначения.
жание
лактулозы в
образце,
инкубации,
мин.
ность
образца,
°Т
бактерий при
подсчете в
фиксированных мазках,
ведение
ство бактерий,
КОЕ/см
3
меча
ние
Лабораторная работа
Выделение пектина из корочек апельсина
Цель работы: осуществить выделение пектина из корочек
апельсина.
Ход работы
С корочек апельсина срезают окрашенную часть тонким слоем.
Полученные очищенные корочки в количестве 10 г тщательно измельчают. Для этого их сначала нарезают, а затем растирают в ступке, и
помещают в пакетик из фильтровальной бумаги. Пакетик с корочками
переносят в колбу с обратным холодильником, заливают спиртом и
ставят на водяную баню с температурой 60 ºС на 1 час, содержимое
колбы периодически помешивают. После этого материал тщательно
отжимают от остатков спирта стеклянной палочкой.
Отмытую массу помещают в колбу с обратным холодильником
и заливают 20 см
3
0,03 N соляной кислоты и нагревают в течение 1
часа в кипящей водяной бане. Горячую вытяжку фильтруют через
слой ваты, остаток дважды промывают небольшими количествами горячей воды. Фильтрат охлаждают и нейтрализуют аммиаком до слабой
кислой реакции (рН = 5,0-5,5). Нейтрализованный фильтрат упаривают в кипящей водяной бане до объема ~ 6-8 см
3
. К полученному сиро-
99
пу добавляют ~ два объема спирта. Выпавший сырой пектин отделяют
фильтрованием или центрифугированием.
Задание по теме:
Осуществить выделение пектина из корочек цитрусовых –
апельсина, лимона или другого источника.
Лабораторная работа
Методы исследования и оценки качества хлеба
Цель работы: изучить показатели исследуемых хлебобулочных
изделий и оценить качество продукции.
Ход работы
На исследование может поступать хлеб различных сортов – хлеб
из смеси ржаной обдирной и пшеничной муки 1 сорта, ржаной, пшеничный из муки 1 сорта, хлеб тепловой и спиртовой стерилизации в
полиэтиленовых пакетах и др. Забракованный хлеб подлежит возврату
на хлебозавод в течение 6 часов.
К скрытым дефектам хлеба относят: хруст от минеральных примесей, закал, пустоты, непропеченность, непромесы, посторонние
включения, запахи, бактериальные и грибковые поражения, а также
влажность и кислотность выше, а пористость ниже установленных
нормативов.
Отбор проб. Соответствие хлеба требованиям стандарта или
технических условий по внешним признакам устанавливается выборочно осмотром хлеба на 2-3 лотках или 10 % изделий на полках. Для
составления средней пробы от каждых 10 лотков (ящиков) отбирают
изделия массой от 1 до 3 кг – 0,2 % всей партии, но не менее 5 шт.; при
массе одного изделия не менее 1 кг – 0,3 % всей партии, но не менее
10 шт. Для лабораторного исследования из средней пробы выбирают
типичные изделия: при массе изделий более 400 г – 1 шт., от 400 до
200 г – не менее 2 шт., от 200 до 100 г – не менее 3 шт.
Качество хлебобулочных изделий оценивают в соответствии с
требованиями нормативной документации по органолептическим и
физико-химическим показателям. Показатели безопасности продукции
отражаются в сертификатах соответствия.
Органолептическое исследование хлеба. К органолептическим
показателям относят внешний вид изделий по форме, состояние поверхности, цвет, состояние мякиша по пропеченности, промесу, по-
100
ристости, вкусу и запаху. Вкус, запах, наличие или отсутствие хруста
определяют дегустацией; цвет мякиша, пористость, промес – путем
осмотра среза хлеба. Физико-химические показатели качества хлеба
определяются лабораторными методами и включают определение
влажности мякиша, кислотности, пористости, содержания жира и сахара (для изделий, рецептуры которых предусматривают жировые
продукты и сахар), а также в зависимости от вида изделия намокаемость (сухарные изделия), набухаемость (бараночные изделия), содержание углеводов, хлорида натрия, йода и т.д. (диетические сорта).
Строго нормируется масса одного изделия. Определение массы отдельного изделия производят взвешиванием не менее 10 шт. изделий
без упаковки. Среднюю массу изделия определяют как среднеарифметическую величину одновременного взвешивания 10 шт. изделий. Если невозможно разместить 10 шт. изделий на платформе весов, а также
при общей массе изделий, превышающей наибольший предел взвешивания весов, допускается взвешивать изделия поштучно или несколько
штук на одних и тех же весах с суммированием результатов отдельных
взвешиваний. Физико-химические показатели определяют в течение
установленных сроков реализации продукции, но не ранее, чем через
час с момента выхода изделий из печи для мелкоштучных изделий
массой 200 г и менее и не ранее чем через 3 ч для всех остальных изделий и не позднее 48 ч – для хлеба из обойных сортов муки, 24 ч –
для пшеничного хлеба из сортов муки, 16 ч – для булочных изделий.
Для более полной характеристики качества хлеба определяют дополнительные показатели, не предусмотренные стандартами: удельный
объем хлеба, формоустойчивость подовых изделий (Н/D), структурномеханические свойства мякиша, цвет мякиша, его сыропеклость по
содержанию водорастворимых веществ, количество ароматических
веществ по содержанию бисульфитсвязывающих соединений.
Внешний вид. Доброкачественный хлеб должен иметь правиль-
ную форму, равномерно поджаренную корку, без трещин, подгорелостей, без частиц золы, угля. Состояние мякиша, вкус и запах его устанавливают при разрезании пяти караваев. Мякиш на разрезе равномерно пористый, без закала и очагов не промешенной муки, соли. Хорошо пропеченный хлеб при разрезе не прилипает к ножу, при надавливании образуется ямка, которая быстро выравнивается. Цвет мякиша однородный.