УДК 664 - Калининградский государственный технический

УДК 664.3
ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СТАБИЛИЗАЦИИ КОНЦЕНТРАТОВ ПНЖК РЫБЬЕГО
ЖИРА СО2-ЭКСТРАКТОМ РОЗМАРИНА
С.В. Андронова
ФГБОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет»,
236022, Россия, г. Калининград, Советский проспект, 1
E-mail: andronova_sv@bk.ru
Исследовано стабилизирующее действие СО2-экстракта розмарина на концентрат
полиненасыщенных жирных кислот семги, изучены физико-химические и органолептические
свойства экстракта и определена его дозировка в составе концентрата ПНЖК.
стабилизация липидов, антиоксиданты, полиненасыщенные жирные кислоты, Со 2-экстракт
розмарина, терпеноиды
ВВЕДЕНИЕ
Важным вопросом, возникающим при разработке любого вида продукции
на основе содержащего большое количество ПНЖК сырья, является его
стабилизация, защита лабильных соединений от окисления. Окисление ПНЖК
ухудшает качество продуктов, способствет не только появлению неприятного
запаха, вкуса, но и снижает биологическую ценность, уменьшая содержание
омега-3 жирных кислот. Для предотвращения окислительной порчи пищевых
жиров предложено использование разнообразных
антиоксидантов как
синтетической, так и натуральной природы. К ним относятся вещества фенольной
природы:
бутилгидроксианизол
(БОА),
бутилидрокситолуол
(БОТ),
дигидрокверцетин, различные формы токоферолов (альфа-, гамма-, дельтатокоферолы), а также аскорбиновая, лимонная, молочная, галловая,
ортофосфорная кислоты и их соли [1].
Однако даже с применением антиоксидантов срок годности продуктов не
может быть увеличен на длительные сроки, поскольку количество вносимых
антиокислительных добавок ограничивается из соображений безопасности. При
использовании антиоксидантов с превышением рекомендуемой дозы (0,02 % для
антиоксидантов БОА, БОТ) возникает опасность для здоровья человека.
Некоторые искусственные антиоксиданты являются аллергенами, например,
лактат натрия вызывает аллергию у детей с непереносимостью лактозы.
Ортофосфорная кислота может являться причиной нарушения кальциевофосфорного баланса в организме, отрицательно влиять на пищеварение, вызывать
заболевания желудочно-кишечного тракта. Цитраты также не рекомендованы
людям с аллергией.
С неуклонным ростом среди населения популярности биологически
активных добавок и функциональных продуктов на основе омега-3 жирных
кислот существует необходимость разработки новых способов их стабилизации и
улучшения потребительских свойств.
Веществами, оказывающими сильное антиокислительное действие,
являются экстракты растений. Они находят применение при производстве мясных
и рыбных продуктов, выступая также и в качестве вкусо-ароматических добавок.
Экстракты растений с антиоксидантными свойствами являются экологически
чистыми добавками, не имеют негативных побочных эффектов и обеспечивают
требуемый эффект уже при внесении небольших количеств. В настоящее время
широкое применение находит экстракт розмарина, особенно СО2-экстракт
розмарина, содержащий целый комплекс мощных природных антиоксидантов:
суммарное содержание в нем терпенов и терпеноидов достигает 30%, а общее
содержание антиоксидантов оценивается некоторыми исследователями как
5,3×10-2 моль/кг [2]. Антиоксидантная активность дитерпенфенолов розмарина
выше, чем у полифенолов зеленого чая, а также выше активности аскорбиновой
кислоты. Кроме того, карнозол обладает термоустойчивостью при нагревании до
240⁰С, что расширяет спектр использования экстракта в пищевой
промышленности.
Целью работы явилось определение дозировки СО2-экстракта розмарина
для стабилизации концентрата ПНЖК семги путем изучения влияния количества
экстракта на проявляемый антиокислительный эффект.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Объектом исследования явился концентрат ПНЖК, полученный из отходов
от разделки семги (голов и хребтов). Для его стабилизации использовался СО2экстракт розмарина производителя «Караван» (Россия). В концентрате ПНЖК в
начале эксперимента определялись показатели, характеризующие его качество:
кислотное и перекисное числа по ГОСТ Р 52110-2003, йодное число по ГОСТ
5475-69 и число омыления по ГОСТ 5479-64.
В СО2-экстракте розмарина были определены кислотное и перекисное
числа по ГОСТ Р 52110-2003, содержание влаги и летучих веществ
высушиванием
при
температуре
105⁰С,
содержание
каротиноидов
фотоколориметрическим методом.
Количества СО2-экстракта розмарина, добавляемые к концентрату ПНЖК
для установления антиокислительного эффекта, составляли 0,2; 0,5; 0,8 и 1% к
массе концентрата Образцы вместе с контрольным хранились 8 недель при
положительной нерегулируемой температуре. Параллельно исследовался
контрольный образец, без добавления экстракта розмарина. Показатели,
характеризующие гидролиз и первичное окисление – кислотные и перекисные
числа, определяли через каждые 2 недели.
РЕЗУЛЬТАТЫ
В таблице представлены органолептические и физико-химические
характеристики СО2-экстракта розмарина. Это вязкая жидкость темнокоричневого цвета с оранжевым оттенком, обладающая выраженным,
свойственным сырью запахом. СО2-экстракту розмарина присуще достаточно
высокое кислотное число, что обусловлено содержанием в нем органических
кислот, таких, как розмариновая, урсоловая, кофейная, бетулиновая. Значительное
содержание каротиноидов (9,29 мг%) наряду с терпеноидами и терпенами
розмарина может усиливать антиокислительный эффект.
Таблица. Органолептические и физико-химические характеристики СО2-экстракта
розмарина
Table 1.Organoleptic and physical characteristics of CO2-extract of rosemary
Характеристики
Органолептические
Физико-химические
внешний
запах
кислотное перекисное содержание
массовая
вид, цвет
число,
число,
каротиноидов,
доля
мг КОН/г
ммоль
мг%
влаги и
активного
летучих
кислорода
веществ,
/ кг
%
Вязкая
Выраженный,
20,40
0
9,50
39,1
жидкость
свойственный
темносырью
коричневого
цвета с
оранжевым
оттенком
Используемый
в
экспериментах
концентрат
ПНЖК
семги
характеризовался следующими показателями: кислотное число 0,43 мг КОН / г;
перекисное число 0,86 ммоль активного кислорода / кг; йодное число 158,2 %;
число омыления 181,0 г КОН / г. Для исследования антиокислительного действия
СО2-экстракта розмарина, а также установления его дозировки определялись
показатели, характеризующие качество жира (кислотное и перекисное числа).
Результаты показали, что данные характеристики
находятся в пределах
допустимых значений, установленных СанПиН 2.3.2.1078-01 (кислотное число не
более 4 мг КОН/г, перекисное число не более 10 ммоль активного кислорода/кг,
рис. 1 и 2).
Из диаграмм, характеризующих динамику гидролитических и
окислительных процессов концентрата ПНЖК в течение 8 недель, можно
заключить, что СО2-экстракт розмарина проявляет, несомненно, больший
антиоксидантный эффект в сравнении с другими экстрактами [3]. В течение 8
недель хранения кислотные числа образцов с экстрактом розмарина (рис. 1)
остаются на одном уровне, но в образце с наименьшей дозировкой антиоксиданта
(0,2%) фиксируется незначительное увеличение кислотного числа. Небольшое
увеличение кислотных чисел образцов с экстрактом в сравнении с контрольным в
начале хранения объясняется высоким кислотным числом самого экстракта. В
отличие от кислотных, перекисные числа в процессе хранения изменялись более
заметно, рост их отмечался спустя 6 недель хранения. Наибольшая интенсивность
окислительных, как и гидролитических, процессов среди образцов с
антиокислителем наблюдается при наименьшей дозировке (0,2%). Увеличение
дозы экстракта более 0,5% уже не способствует возрастанию антиокислительного
эффекта.
Высокий антиоксидантный потенциал СО2-экстракта розмарина
обусловлен его составом, в который входят такие антиокислители, как терпены и
терпеноиды (карен, цинеол, борнеол, камфара, вербенон, кариофиллен,
подокарпин, глобулол), сесквитерпены, тритерпеновые кислоты (олеаноловая,
карнозоловая), воски, дитерпенфенолы. Среди дитерпенфенолов особое значение
имеют карнозол, карнозоловая кислота, розманол [4].
Таким образом, СО2-экстракт розмарина может являться эффективным
антиокислителем.
Концентрат ПНЖК жира семги, приготовленный с
добавлением 0,2% экстракта, сохраняет стабильность при хранении в течение 8
недель при нерегулируемой положительной температуре и без применения какихлибо дополнительных барьерных средств. Показатели гидролитических и
окислительных процессов в исследуемых концентратах ПНЖК семги
свидетельствуют, что они обладают еще значительным запасом стабильности и
могут храниться дальше.
Рис. 1. Изменение кислотных чисел в образцах концентратов ПНЖК семги с
различными дозировками СО2-экстракта розмарина и контрольном образце
Fig. 1.Change of acid numbers in samples of polyunsaturated fatty acids of a salmon
with various dosages of CO2-extract of rosemary and a control sample
Рис. 2. Изменение перекисных чисел в образцах концентратов ПНЖК семги с
различными дозировками СО2-экстракта розмарина и контрольном образце
Fig. 2. Change of peroxide numbers in samples of polynonsaturated fatty acids of a
salmon with various dosages of CO2-extract of rosemary and a control sample
ВЫВОДЫ
1. Рассмотрены органолептические и физико-химические характеристики
СО2-экстракта розмарина, изучено его антиокислительное действие в составе
концентрата полиненасыщенных жирных кислот семги. Выраженный
антиокислительный эффект экстракта розмарина обусловлен не только
входящими в его состав веществами терпеноидной природы, но также
каротиноидами и органическими кислотами.
2. Установлены оптимальные количества экстракта розмарина для
стабилизации ПНЖК: 0,2-0,5% к массе концентрата. Увеличение дозы экстракта
выше 0,5% уже не оказывает дополнительного антиокислительного эффекта.
Концентрат, приготовленный с добавлением экстракта, спустя 8 недель хранения
соответствует по основным показателям безопасности СанПиН 2.3.2.1078-01 и
может храниться более длительное время.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Маюрникова, Л.А. Пищевые и биологически активные добавки /
Л.А. Маюрникова, М.С. Куракин. – Кемерово, 2006. – 214 с.
2. Попова, И.Ю. О применении сверхкритических углекислотных
экстрактов из растительного сырья в качестве антиоксидантных добавок /
И.Ю. Попова, Н.В. Сизова, А.Р. Водяник // Рынок БАД. – 2003. – №4. – С. 20-22.
3. Байдалинова, Л.С. Перспективы использования растительных
антиокислителей для стабилизации гидролитических и окислительных процессов
в препаратах полиненасыщенных жирных кислот семги / Л.С. Байдалинова,
С.В. Андронова // Известия КГТУ. – 2012. – № 29. – с. 74-80.
4. Базарнова, Ю.Г. Фитоэкстракты – природные ингибиторы порчи
пищевых продуктов (обзор) / Ю.Г. Базарнова // Научный журнал СПбГ-НиПТ.
Сер. Процессы и аппараты пищевых производств. – 2010. – № 2. – С. 1-11.
RESEARCHES ON STABILIZATION OF CONCENTRATES
OFPOLYUNSATURATED FATTY ACIDS BY ROSEMARY CO2-EXTRACT
S.V. Andronova
Kaliningrad State Technical University,
Russia, 236022, Kaliningrad, Sovietsky prospect, 1
E-mail: andronova_sv@bk.ru
Stabilizing effect of CO2-extract of rosemary on a concentrate of polynonsaturated fatty acids of
a salmon is investigated, physical and chemical and organoleptic properties of extract are studied and its
dosage as a part of polynonsaturated fatty acids concentrate is proved.
stabilization of lipids, antioxidants, polynonsaturated fatty acids, CO2-extract of rosemary, terpenoids