Сельское хозяйство/ 4.Технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции

к.т.н. доц. Викуль С.И., д-р т.н., проф. Дьяконова А.К.

к.т.н., асс. Киселев С.В.

Одесская национальная академия пищевых технологий

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ АПИПРОДУКТОВ - ИНГРЕДИЕНТА МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ

В настоящее время в мире, в том числе и в Украине, разрабатываются и внедряются в производство мучные кондитерские изделия, которые пользуются постоянно растущим спросом у всех слоев населения.

Современная наука о питании рассматривает пищу как источник биологически ценных веществ, таких как витамины, минеральные вещества, липиды, пищевые волокна, которые оказывают определенное воздействие на обменные процессы в организме.

В литературе достаточно часто встречаются рекомендации по обогащению мучных кондитерских изделий различными биологически ценными ингредиентами и созданию качественно новых продуктов с заданными вкусовыми и функциональными свойствами [1, 2, 3].

Выбор ингредиентов для создания мучных кондитерских изделий с позиций адекватности продукта по пищевому, химическому и энергетическому составу должен осуществляться с учетом совокупности назначения и потребительских свойств.

В качестве ингредиентов, обогащающих мучные кондитерские продукты широким спектром биологически ценных веществ, целесообразно использовать продукты пчеловодства или апипродукты.

Апипродукты - это продукты жизнедеятельности пчелы (пчелиный мед, прополис, цветочная пыльца, пчелиный яд, маточное и трутневое молочко, пчелиный воск, экстракт пчелиной огневки). Будучи сложными по химическому составу, апипродукты обладают свойствами нутрицевтиков и парафармацевтиков и содержат все необходимые для жизнедеятельности организма аминокислоты, витамины, гормоны, кислоты, минеральные вещества и др. [4, 5].

Мед растительно-животный продукт, его химический состав определяется видом пыльцы и сложными химическими превращениями нектара под действием секретов слюнных желез пчел. Это природный концентрат углеводов, витаминов и минеральных веществ. Он обладает высокой энергетической, биологической и физиологической ценностью. К особенностям пчелиного меда относятся высокие антибактериальные, противомикробные, иммуностимулирующие, противовоспалительные, обезболивающие свойства.

Главной составной частью всех сортов меда являются углеводы –глюкоза, фруктоза, сахароза. В состав меда входят ферменты – инвертаза, каталаза, кислая фосфатаза и др., а также органические кислоты, витамины, белковые, красящие, антибиотические и минеральные вещества. По составу он напоминает плазму крови человека. Из минеральных веществ в меде обнаружены соли кальция, натрия, магния, железа, серы, йода, хлора, фосфора, а также микроэлементы – марганец, кpeмний, алюминий, бор, хром, медь, никель, цинк и др., играющие важную роль в нормальной жизнедеятельности органов и систем организма человека.

Перга - законсервированная медоферментным составом цветочная пыльца, сложенная и утрамбованная пчелами в соты, прошедшая процесс молочнокислого брожения. Данный продукт отлично усваивается организмом человека. В его состав входит широкий спектр биологически ценных веществ, влияющих на обменные процессы в организме человека. Перга в несколько раз полезнее меда, так как в ней присутствует больше таких витаминов как В₁, В₂, В₆, С, Р, К, Е, Д, А. Ферменты придают перге антимикробные свойства. Содержание сахаров находится на уровне 34,8%, жиров - 1,58%.

Прополис называют «пчелиным клеем». Он представляет собой смолистое вещество, которое при температуре ниже 15°С становится твердым и хрупким, а при нагревании выше 30°С – делается мягким и клейким. Это природный антибиотик с выраженным противоопухолевым эффектом, снижает уровень холестерина в крови, нормализует микрофлору кишечника.

В составе прополиса в среднем содержится 30 % пчелиного воска, 40-60 % смол и бальзамов, 5-10 % эфирных масел, 20 % механических примесей, 5,15 % дубильных веществ, а также флавоноиды, органические кислоты, терпены, альдегиды сложные и преострые эфиры, спирты, минеральные вещества, аминокислоты и др. Содержание флавоноидов, по отношению ко всему компонентному составу прополиса, достигает 25 %. Они являются производными флавона (а) и флавона (б), в ядрах которых некоторые водородные атомы замещены гидроксильной группой (ОН) или метоксильными группами (ОСН₂), что позволяет рассматривать флавоноиды прополиса как полифенолы и их мелиовые эфиры.

Содержание витаминов в прополисе незначительное. Они представлены в основном витаминами В₁- около 4,6 мкг/г, В₂ - от 20 до 28 мкг/г, В₆ - 5 мкг/г, А - от 6,1 до 8,1 МЕ/г, С, Е, никотиновой и пантотеновой кислотами.

В состав прополиса входят вещества секрета слюнных желез пчел, к которым относятся некоторые ненасыщенные жирные кислоты и прежде всего 10-гидрокси-2-деценовая кислота, выделяемая верхнечелюстными железами и являющаяся основной составной частью маточного молочка. Количество этой кислоты в прополисе достигает 7,2 %.

Апипродукты в настоящее время рассматриваются как диетические натуральные добавки к продуктам питания, которые целесообразно вводить в пищевые продукты для пополнения организма биологически ценными веществами, укрепления иммунитета и лечения различных заболеваний [5].

Целебную силу апипродуктов нельзя связывать с биологической активностью какого-либо одного компонента. Она обусловлена гармоничным синергетическим действием всех биологически ценных составляющих компонентов апипродуктов.

Особый интерес имеет изучение такого показателя, как биологическая активность, величина которого учитывает два основных фактора: межмолекулярное взаимодействие ингредиентов, входящих в состав апипродуктов, и кооперативный вклад биологически активных компонентов в интенсивность электронного транспорта, моделирующего энергетический гомеостаз организма [6 ].

Критерий оценки биологической ценности продукта основан на катализе переноса электрона продуктом в системе «восстановленный никотинамидадениндинуклеотид NAD·Н₂ - феррицианид калия K₃ [Fe(CN)₆].

Основой метода оценки биологической ценности продукта принята электронно-транспортная модель – NAD·Н₂ – K₃ [Fe(CN)₆] (рис.1).

NAD·Н₂ ПРОДУКТ_RED K₄ [Fe(CN)₆]

NAD ПРОДУКТ_OX K₃ [Fe(CN)₆]

Рис. 1. Электронно-транспортная модель NAD·Н₂ – K₃Fe(CN)₆

Способность различных биологически активных компонентов продукта вызывать неэнзиматическое окисление NAD·Н₂ до NAD и одновременно восстанавливать трехвалентное железо Fe⁺³ до двухвалентного Fe⁺² показывает, что эти вещества могут повышать общую неспецифическую сопротивляемость организма[7]. Биологическую активность исследуемых продуктов оценивали по изменению скорости окисления NAD·Н₂ до NAD в контрольных и исследуемых образцах в определенные промежутки времени с учетом коэффициента разведения при λ=320 Нм [8].

Целью наших исследований было проведение мониторинга биологической активности отдельных апипродуктов, выявление эффекта синергизма и антагонизма межмолекулярного взаимодействия биологически активных веществ, участвующих в создании многокомпонентных пищевых систем, а также выявление наиболее подходящих способов подготовки и использования апипродуктов для повышения биологической ценности мучных кондитерских изделий.

Объектами исследования были мед различных сортов – акациевый, гречишный, подсолнечный, цветочный, а также перга, прополис и апимасло.

Результаты исследования биологической активности различных сортов меда представлены на рис.1.

Рис. 1- Биологическая активность исследуемых образцов меда:

1– акациевый, 2 – гречишный, 3 – подсолнечный, 4 – цветочный.

Представленные данные свидетельствуют о том, что способность биологически активных веществ исследуемых образцов меда окислять NAD·Н₂ до NAD различно. Все образцы имеют высокую биологической активность, так как скорость переноса электронов в системе NAD·Н₂ – K₃ [Fe(CN)₆] увеличивается в их присутствии от 19 до 37 раз. Наибольшей биологической активностью обладает мед акациевый- 374 у.е. и цветочный - 290 у.е.

Эффективность использования прополиса и перги в продуктах функционального назначения зависит от многих факторов, среди которых важную роль играют процессы растворения биологически ценных веществ и равномерность распределения их в пищевом продукте. Учитывая химический состав и физико-химические свойства прополиса и перги, нами проведено исследование процесса экстрагирования биологически активных веществ различными экстрагентами (вода, масло, 75 % этиловый спирт) и определена степень их перехода в экстрагент по показателю биологической активности.

Результаты исследований представлены на рис. 2 и 3.

Рис.3. Биологическая активность экстрактов прополиса:

1 - водный, 2 - водно-жировой, 3 - водно-спиртовый

Рис. 2. Биологическая активность экстрактов перги: 1 - водный,

2 - водно-жировой, 3 - водно-спиртовый

Как видно из представленных данных, все экстракты обладают высокой биологической активностью. Водный экстракт прополиса имеет биологическую активность – 3624 у.е., перги – 2394 у.е., а водно-спиртовый, соответственно, 25520 и 2764 у.е.

Значение биологической активности водно-жировых экстрактов прополиса - 230 у.е. и перги - 181 у.е., намного уступает как водным, так и водно-спиртовым экстрактам.

Одним из ингредиентов, входящих в рецептуру мучных кондитерских изделий является сливочное масло или маргарин.

Учитывая выше проведенные исследования, разработана технология получения апимасла – сливочного масла, обогащенного биологически активными веществами прополиса и перги.

В качестве экстрагента биологически активных веществ использовали сливочное масло, которое содержит от 16 до 20 % влаги, что обеспечивает извлечение как жирорастворимых, так и водорастворимых биологически ценных веществ, входящих в состав прополиса и перги. Для повышения степени экстрагирования биологически активных веществ смесь перги и прополиса в соотношении 1:1 и сливочного масла нагревали при температуре (58±1) ^оС в течение 25 мин, определяли значение показателя биологической активности экстрактов через каждые пять минут.

Результаты исследования представлены на рис.4.

Рис. 4. Зависимость биологической активности апимасла от времени экстрагирования

Установлено, что с увеличением времени экстракции биологическая активность апимасла возрастает. После 15-ти минут экстрагирования наблюдается явление синергизма биологической активности. Однако на 20-й минуте экстрагирования происходит расслаивание продукта и его дальнейшее использование в составе мучных кондитерских изделий является нецелесообразным. В связи с этим продолжительность экстракции для получения апимасла с повышенной биологической активностью ограничили 15 мин.

Приведенные нами исследования свидетельствуют о том, что для повышения биологической ценности мучных кондитерских изделий целесообразно использовать продукты пчеловодства в виде водно-спиртовых и масляных экстрактов, а мед – с наивысшим значением показателя биологической активности.

На основе полученных исследований нами разработана рецептура кекса с высокой биологической активностью и с заданными функциональными свойствами.

Сравнительная характеристика пищевой и биологической ценности контрольного и разработанного образцов кексов представлена в таблице 1

Таблица 1

Характеристика пищевой и биологической ценности кексов

Показатели	Контроль	Разработанный образец
Влага, %	7,1	9.38
Массовая доля сахара, %	27,92	15,67
Активная кислотность, рН	9,95	8,02
Биологическая активность, ус.ед.	230,8	2098
Калорийность, ккал	348	318

Установлено, что использование в составе рецептуры кексов апипродуктов (акациевый мед и апимасло) позволило обогатить продукт биологически активными веществами, что увеличило биологическую активность с 230,8 до 2098 у.е. по сравнению с контрольным образцом. Количество сахарозы уменьшилось на 12,25%, а так же снизилась калорийность продукта, что очень важно для диетического и лечебно-профилактического питания. Значительно улучшились органолептические показатели и структура продукта. Кекс приобрел внешнее медное окрашивание, мякиш – равномерно золотистый цвет, эластичную пористую структуру с мелкими равномерными порами, с хорошо выраженным медовым ароматом.

Данные исследования рекомендуется использовать для создания рецептур мучных кондитерских изделий и разнообразных многокомпонентных пищевых систем с различными вкусовыми и функциональными свойствами.

Литература:

1. Спиричев В.Б. Обогащение пищевых продуктов микронутриентами: научные подходы и практические решения [Текст] / В.Б. Спиричев, Л.Н. Шатнюк, В.М.

2. Барштейн В.Ю. Новые кондитерские изделия функционального назначения с добавками растительного происхождения [Текст] // Хлебопекарское и кондитерское дело. – 2008. –№ 4. – С. 18-19.

3. Сборник рецептур блюд и кулинарных изделий. Для предприятий общественного питания [Текст] /А.И. Здобнов, В.А. Цыганенко, М.И. Пересичный. – К.: А.С.К., 2008. – 656 с.

4. Алексеев В.Н. Применение продуктов пчеловодтва [Текст] // Продукты пчеловодства и апитерапия.– Вильнюс, 2000. – 205 с.

5. Хисматуллина Н.З. Апитерапия. – Пермь: Мобиле, 2005. – 296 с.

6. Велинский Н.Н., Пархомец П.К., Роль окислительно-восстановительного состояния никотинамидных коферментов в регуляции клеточного метаболизма [Текст] / Н.Н. Велинский, П.К. Пархомец // Витамины.- 1976, вып. 9, С. 3-15.

7. Панин Л.Е. Биохимические механизмы стресса. – Новосибирск: Наука, 1983. –216 с.

8. Літвіна Т.М. Дослідження біологічної активності плодових та овочевих соків [Текст] / Т.М. Літвіна, С.І. Вікуль // Наукові праці ОНАХТ. – Одеса, – 2001. – Вип. 23. – С. 94-97.