LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS VETERINARIJOS AKADEMIJA
Veterinarijos fakultetas
MILDA ŠERPETAUSKIENĖ
FERMENTUOTŲ AVIŽŲ PRODUKTŲ POKYČIAI
FERMENTACIJOS METU IR JŲ ĮTAKA KEPINIŲ KOKYBĖS
RODIKLIAMS
CHANGES OF OAT PRODUCTS DURING FERMENTATION AND
THEIR INFLUENCE ON BREAD QUALITY PARAMETERS
Veterinarinės maisto saugos ištęstinių studijų MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS
Darbo vadovė: prof. dr. Elena Bartkienė Maisto saugos ir kokybės katedra
2 DARBAS ATLIKTAS MAISTO SAUGOS IR KOKYBĖS KATEDROJE
PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ
Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Fermentuotų avižų produktų pokyčiai fermentacijos metu ir jų įtaka kepinių kokybės rodikliams“
1. Yra atliktas mano pačios:
2. Nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir užsienyje:
3. Nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu visą panaudotos literatūros sąrašą.
Milda Šerpetauskienė
(data) (autoriuas vardas, pavardė) (parašas)
PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŽ LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ ATLIKTAME DARBE
Patvirtinu lietuvių kalbos taisyklingumą atliktame darbe. Milda Šerpetauskienė
(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADOS DĖL DARBO GYNIMO ... ... ...
Prof. dr. Elena Bartkienė
(data) (darbo vadovo vardas, pavardė) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS
APROBUOTAS MAISTO SAUGOS IR KOKYBĖS KATEDROJE Mindaugas Malakauskas
(aprobacijos data) (katedros vedėjo vardas, pavardė) ( parašas)
Magistro baigiamojo darbo recenzentai 1)
2)
(vardas, pavardė) (parašai)
Magistro baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas:
3
TURINYS
SANTRAUKA ... 5 SUMMARY ... 6 SANTRUMPOS ... 7 ĮVADAS ... 8 1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 101.1. Avižų cheminė sudėtis ... 10
1.1.1. β–gliukanai ... 12
1.2. Fermentacija ir mikroorganizmai naudojami maisto pramonėje ... 13
1.2.1. Pieno rūgšties bakterijos ... 14
1.2.2. Mielės ... 16
2. TYRIMO METODIKA ... 17
2.1. Pagrindinės tyrimų kryptys ir jų pagrindimas ... 17
2.2. Tyrimų objektai, medžiagos ir jų paruošimas analizei ... 18
2.3. Tyrimų metodai ... 21
2.3.1. Raugų tyrimo metodai ... 21
2.3.2. Kepinių tyrimų metodai ... 24
2.4. Matematinė statistinė tyrimų duomenų analizė ... 26
3. TYRIMO REZULTATAI ... 27
3.1. Avižinių raugų tyrimų rezultatai... 27
3.1.1. Raugų drėgnis, pH ir bendras titruojamasis rūgštingumas ... 27
3.1.2. Pieno rūgšties bakterijų kiekis rauguose ... 29
3.1.3. β–gliukanų kiekis avižiniuose rauguose ... 30
3.1.4. L (+) ir D (-) pieno rūgšties izomerų kiekis avižiniuose rauguose ... 31
3.1.5. Raugų spalvų koordinatės ... 31
3.1.6. Bendras fenolinių junginių kiekis rauguose ir raugų antiradikalinis aktyvumas... 33
3.1.7. Raugų tekstūros savybės ... 33
3.1.8. Raugų bendras priimtinumas ... 36
3.2. Kvietinių kepinių su skirtingu avižinių raugų kiekiu kokybės ir saugos rodikliai ... 37
3.2.1. Kvietinių kepinių su skirtingu avižinių raugų kiekiu BTR ir drėgnis ... 37
3.2.2. Kepinių tekstūros savybių kitimo žiedėjant rezultatai ... 37
3.2.3. Kepinių spalvų koordinatės ... 38
3.2.4. Kepinių formos išlaikymo koeficientas ir nukepimas ... 39
3.2.5. Akrilamido kiekis kepiniuose ... 40
4
3.2.7. Kepinių mikrobinio gedimo intensyvumo tyrimo rezultatai ... 41
3.2.8. Kepinių juslinės savybės ... 43
4. REZULTATŲ APTARIMAS ... 46
IŠVADOS ... 49
LITERATŪROS SĄRAŠAS ... 51
5
SANTRAUKA
Fermentuotų avižų produktų pokyčiai fermentacijos metu ir jų įtaka kepinių kokybės rodikliams
Milda Šerpetauskienė Magistro baigiamasis darbas
Darbo tikslas: įvertinti skirtingų mikroorganizmų ir fermentų įtaką avižų produktų biocheminiams rodikliams, viskoelastinėms gelių savybėms bei β–gliukanų kiekiui ir pritaikyti juos kvietinių kepinių praturtinimui.
Avižinių raugų rodikliai kito priklausomai nuo raugų gamybos technologijos: didžiausias L(+) pieno rūgšties izomerų kiekis nustatytas AlphaStar Plus sucukrintuose ir P. pentosaceus fermentuotuose rauguose (2,92 g/100g), mažiausias – CeluStar XL sucukrintuose ir P. acidilactici fermentuotuose rauguose (1,06 g/100g), didžiausias BTR po 48 val. nusatytas AlphaStar Plus sucukrintų ir P. acidilactici fermentuotų raugų – 3,6 °N, didžiausias PRB KSV/g nustatytas rauguose, sucukrintuose CeluStar XL ir fermentuotuose P. pentosaceus (9,0 log10 KSV/g). Fermentacijos
technologija turėjo nevienareikšmės įtakos raugų juslinėms savybėms ir spalvų koordinatėms: priimtiniausi raugai fermentuoti P. acidilactici ir L. sakei (atitinkamai, 115,82 mm ir 115,64 mm).
Priklausomai nuo fermentacijos technologijos, β–gliukanų kiekis rauguose kito nuo 6,129 iki 7,306 proc., atitinkamai, AlphaStar Plus sucukrintuose ir L. sakei fermentuotose bei savaiminiu būdu fermentuotuose rauguose. Kepinių gamybai parinkti CeluStar XL sucukrinti ir P. pentosaceus fermentuoti avižiniai raugai ir skirtingas jų kiekis turėjo skirtingos įtakos kepinių kokybės rodikliams, o geriausios kokybės kepiniai gaunami su 5 proc. raugo (minkštimo akytumas – 77,85 proc., savitasis tūris – 3,6 ml/g, bendras priimtinumas – 99,92 mm).
6
SUMMARY
Changes of oat products during fermentation and their influence on bread quality parameters Milda Šerpetauskienė
Master‘s Thesis
The aim of the work: to evaluate the influence of different microorganisms and enzymes on oat products biochemical parameters, viscoelastic properties of gels, and β-glucan content, and to adapt them for the wheat bread production.
Sourdough fermentation technology have influence on parameters of fermented oat products: the highest content of L(+) lactic acid isomers was found in oat products saccharified with AlphaStar
Plus and fermented with P. pentosaceus (2.97 g/100 g), the lowest in oat products saccharified with CeluStar XL and fermented with P. acidilactici (1.06 g/100 g), the highest total titratable acidity
(TTA) after 48 hours of fermentation was found in oat products saccharified with AlphaStar Plus and fermented with P. acidilactici – 3.6 °N, the highest content of lactic acid bacteria (LAB) colony forming units (CFU/g) was found in oat products, saccharified with CeluStar XL and fermented with
P. pentosaceus (9.0 log10 CFU/g). The fermentation technology have a different influence on sensory
properties and colour coordinates of oat products: the hghest acceptability was found of oat products, which were fermented with P. acidilactici and L. sakei (115.82 mm and 115.64 mm, respectively).
β–glucans content in oat products was varied from 6.129 to 7.306 %, in oat products
saccharified with AlphaStar Plus and fermented with L. sakei, and in spontaneous fermented sourdoughs, respectively. Oat sourdoughs saccharified with CeluStar XL and fermented with P.
pentosaceus were chosen for bread production. Different content of sourdough have significant
influence on bread quality, and the highest quality bread by using 5 % of sourdough could be obtained (porosity – 77.85 %, specific volume – 3.6 ml/g, overall acceptability – 99.92 mm).
7
SANTRUMPOS
PRB – pieno rūgšties bakterijos
pH – vandenilio jonų (H+) koncentracijos tirpale matas, parodantis tirpalo rūgštingumą ar šarmingumą
BTR – bendras titruojamasis rūgštingumas KF – kietafazė fermentacija
TF – tradicinė fermentacija
KSV – kolonijas sudarantys vientai L. sakei – Lactobacillus sakei
P. pentosaceus – Pediococcus pentosaceus P. acidilactici – Pediococcus acidilactici
8
ĮVADAS
Duonos gamyba – viena seniausių žmonijai žinomų maisto gamybos (bio)technologijų. Kepinių gamybos būdai skiriasi visame pasaulyje, tačiau bendras tikslas – varpinių javų miltus paversti ne tik skaniais, bet ir sveikais maisto produktais (1). Nuo senų laikų duona yra mitybos pagrindas, ne tik dėl maistinės ir energinės vertės, bet ir dėl sąlyginai žemos kainos bei vartojimo paprastumo (2).
Kepiniai pasižymi dideliu kaloringumu, juose gausu angliavandenių (45–50 proc.), yra riebalų, baltymų (apie 6 proc.) bei vitaminų (3,4).
Raugų panaudojimas duonos gamyboje – vienas seniausių biotechnologinių procesų, taikomų gaminant maisto produktus iš grūdų. Jų panaudojimas kepiniuose tampa vis populiaresnis šiuolaikinėse technologijose. Raugai duonos gamybai gali būti ruošiami iš miltų ir vandens mišinio į juos pridedant grynų PRB. Raugai turi teigiamos įtakos kepinių juslinėms ir tekstūros savybėms, didina maistinę ir energinę vertę bei prailgina tinkamumo vartoti terminą (1,5).
Raugų fermentacija žinoma kaip tradicinis duonos gamybos procesas, kuris pagerina duonos kokybę. Savaiminės fermentacijos funkcija yra fermentuojant tešlą ją išpurenti, tokiu būdu yra išgaunama labiau akyta duona. Modernizuojant technologinius procesus keičiasi gamybos efektyvumas ir dažnai, raugų atsisakoma, dėl ilgo gamybos ciklo (6,7).
Pagrindinė raugų mikroflora: PRB ir mielės, jos suteikia kepiniams savitas skonio savybes. PRB gamina svarbius aromatinius komponentus. Kuriant naujus gaminius su įvairiais raugais, galima modeliuoti kepinių skonį ir aromatą (8). Vienos iš dažniausiai naudojamų PRB – Lactococcus,
Lactobacillus, Streptococcus, Pediococcus, Enterococcus. Fermentuojant PRB gamina įvairių rūšių
biologiškai aktyvias molekules: organines ir riebalų rūgštis, bakteriocinus bei vandenilio peroksidą (9,10,11,12).
Pastaruoju metu sparčiai didėja kepinių paklausa, kurie suteikia ne tik energijos, bet ir teigiamą poveikį žmonių sveikatai (13,14,15). Vienas iš tokių ingredientų galėtų būti avižiniai miltai, kurie
pasižymi savita chemine sudėtimi ir tirpių skaidulinų medžiagų gausa. Įvairūs avižų produktai turi prevencinį poveikį nutukimui ir diabetui. Jos padeda pašalinti skysčių perteklių iš organizmo. Taip pat rekomenduojami vaikų, fiziškai dirbančių, sergančių ar pagyvenusių žmonių mitybai. Nuo seno avižos žmonių vartojamos ne tik kaip maistas, bet ir kaip vaistas įvairiems negalavimams palengvinti bei gerinti gyvenimo kokybei. Avižų grūduose yra riebalų, baltymų, geležies, fosforo, jodo, kalio, magnio, mangano, cinko, B grupės vitaminų bei vitaminų A, E, K (16,17).
Avižinių miltų raugai gali būti sėkmingai naudojami kepinių gamyboje, pakeičiant dalį kvietinių miltų, tačiau privaloma atsižvelgti į tai, kad galutinis produktas būtų priimtinas vartotojams. Dėl to labai svarbu išsiaiškinti kokia fermentuotų avižų raugų įtaka kvietinės duonos saugai bei kokybei.
9 Darbo tikslas: įvertinti skirtingų mikroorganizmų ir fermentų įtaką avižų produktų biocheminiams rodikliams, viskoelastinėms gelių savybėms bei β–gliukanų kiekiui ir pritaikyti juos kvietinių kepinių praturtinimui.
Darbo uždaviniai:
1. Atlikti skirtingų avižų produktų gamybą, jų fermentacijai taikant skirtingus mikroorganizmus bei fermentus;
2. Įvertinti fermentuotų produktų biocheminius pokyčius L(+)/ D(-) laktatų kiekį; pH ir BTR pokyčius) po 24 ir 48 val. fermentacijos;
3. Įvertinti fermentuotų produktų juslines savybes ir spalvų koordinačių pokyčius, viskoelastines gelių savybes ir jų kitimą laikymo metu;
4. Nustatyti fermentacijos įtaką β–gliukanų kiekiui avižų produktuose; 5. Nustatyti fermentuotų avižų produktų įtaką kepinių kokybės rodikliams; 6. Atlikti rezultatų palyginamąjį įvertinimą.
10
1. LITERATŪROS APŽVALGA
1.1. Avižų cheminė sudėtis
Avižų grūdai priklauso Gramineae (Poaceae) šeimos augalams. Kilmės regionas nėra žinomas, tačiau manoma, kad avižos pradėtos auginti Mažojoje Azijoje ir Viduržemio jūros regione (18).
Avižos buvo auginamos kaip pašaras gyvuliams, tačiau per pastaruosius dešimtmečius, įrodžius jų teigiamą įtaką sveikatai, išaugo, ir iki šiol auga, jų panaudojimas žmonių maistui (19). Labiausiai paplitusios yra dvi avižų rūšys – sėjamoji aviža (Avena sativa) ir bizantiškoji aviža (Avena byzantina). Daugiausia (daugiau nei 75 proc.) auginama Avena sativa veislės avižų.
Avižų grūdą sudaro luobelė – sėlenos, endospermas ir gemalas (16). Avižų branduolio struktūra pateikta 1 paveiksle.
1 pav. Avižų grūdo struktūra. A – sėlenos, B – endospermas, C – gemalas (16)
Avižų grūdų sudėtis kinta priklausomai augimo sąlygų, aplinkos veiksnių, apdorojimo, laikymo sąlygų ir kitų veiksnių. Avižų grūdų sudėtis panaši į kitų varpinių javų grūdų sudėtį. Tačiau, avižose yra daugiau baltymų, riebalų, ląstelienos bei didelis kiekis β–gliukanų. Avižų branduolio sudėtis yra labai vertinga dėl savitų skaidulinių medžiagų, baltymų bei nesočiųjų riebalų rūgščių (1 lentelė).
Avižos yra puikus vandenyje tirpių B grupės vitaminų šaltinis – tiamino, riboflavino, niacino, vitamino B6, pantoteno ir folio rūgšties. Jose yra ir riebaluose tirpaus vitamino E, fitino rūgšties (nuo 0,66 proc. iki 1,38 proc.).
1 lentelė. Avižų grūdų branduolio sudėtis (16)
Komponentas Sudėtis Komponentas Sudėtis
Drėgmė 13,3 proc. Cinkas 3,9 mg/100 g
Baltymai 13 proc. Tiaminas 0,77 mg/100 g
Riebalai 7,5 proc. Riboflavinas 0,14 mg/100 g
Skaidulinės medžiagos 10,3 proc. Niacinas 1,3 mg/100 g
Pelenai 3,1 proc. Vitaminas B6 0,12 mg/100 g
Kalcis 60 mg/100 g Pantotenatas 1,36 mg/100 g
Fosforas 372 mg/100 g Vitaminas E 2,6 mg/100 g
Jodas 16 mg/100 g Folio rūgštis 0,06 mg/100 g
11 Avižose riebalų yra nedaug, lyginant su komercinėmis aliejingų kultūrų rūšimis, tačiau riebalų kiekis gerokai didesnis, nei kituose varpinių javų grūduose (avižose riebalų kiekis kinta nuo 4 iki 11 proc. išlukštentuose branduoliuose). Avižų riebalai pasižymi dideliu kiekiu nesočiųjų riebalų rūgščių
– oleino ir linolo. Riebalų kiekis, susijęs su energijos kiekiu, ir turi didelę įtaką produktų maistinei
vertei ir juslinėms savybėms (17).
Baltymų kiekis išlukštentose avižose varijuoja nuo 12,5 proc. iki 24,5 proc. sausųjų medžiagų (s.m.). Skirtingai nei kitų varpinių javų grūduose, avižų baltymuose vyrauja gliuteninų frakcija (46,1
– 60,3 proc. nuo bendro baltymų azoto). Šiek tiek mažiau yra globulinų (13,0 – 18,1 proc.), prolaminų
(7,7 – 12,6 proc.) ir albuminų (1,6 – 18,9 proc.). Dėl labai mažo gliadinų kiekio, avižos, kaip ir ryžiai, yra vieninteliai varpinių javų grūdai, iš kurių nekepama duona. Alkoholyje tirpūs avižų baltymai vadinami aveninais, o tirpūs druskos tirpaluose – avenalinais. Krakmolo kiekis avižose sudaro nuo 43 proc. s. m iki 61 proc. s.m. Šis avižų komponentas nuo kitų varpinių javų grūdų išsiskiria tuo, kad stambios krakmolo granulės (20 – 150 µm skersmens) yra sudarytos iš mažų granulių (4 – 10 µm skersmens), todėl krakmolo granulėse susidaro 0,1 – 0,3 µm skersmens poros, kurios yra tarsi maži kanalai, išsidėstę iki granulių centro, o tai mažina krakmolo granulių atsparumą fermentų ir cheminių medžiagų poveikiui (20,21).
Avižose yra kalio, kalcio, fosforo ir magnio. Taip pat, mažesniais kiekiais randama kitų mineralų – geležies, vario, cinko, mangano, boro ir bario. Avižų branduolių mineralinė sudėtis pateikta 2 lentelėje.
2 lentelė. Avižų branduolių mineralinė sudėtis mg/100g (16)
Kalis Calcis Fosforas Magnis Geležis Varis Cinkas Manganas Boras Baris
440 54 545 185 4,7 0,48 3,6 4,6 0,11 0,06
Didžiąją avižų skaidulinių medžiagų polisacharidų dalį sudaro arabinoksilanai, β–gliukanai ir celiuliozė. Lyginant tarpusavyje įvairius varpinių javų grūdus, daugiausia arabinoksilanų yra avižose (7,5 – 7,7 proc. s. m.) ir rugiuose (8,5 proc. s. m.), o avižos kartu su miežiais išsiskiria dar ir didžiausiu
β–gliukanų kiekiu (3,2 – 6,8 proc. s. m.).
Avižų sėlenos vertingos dėl juose esančių β–gliukanų. Vidutinė avižų sėlenų sudėtis pateikta 3 lentelėje.
3 lentelė. Avižų grūdų sėlenų sudėtis (16)
Komponentas Sudėtis, proc. Komponentas Sudėtis mg/100g
Baltymai 12-26,2 Kalis 441
Angliavandeniai 47-58,5 Magnis 171
Lipidai 2,2-10,8 Varis 0,17
Maistinė ląsteliena 15-22 Geležis 6,4
12 Avižose lipidų kiekis priklauso nuo veislės ypatumų ir kinta nuo 3,1 proc. s. m. iki 11,6 proc. s. m., daugumoje veislių jų yra nuo 5 proc. s. m. iki 9 proc. s. m. Žieminių veislių avižose lipidų yra 50 proc. daugiau nei vasarinių. Avižose, skirtingai nei kitų varpinių javų grūduose, didžioji lipidų dalis (80 proc.) sukoncentruota endosperme (16).
1.1.1. β–gliukanai
β–gliukanai – vieni iš pagrindinių krakmolingų endospermų ir aleurono sluoksnio sienelės
komponentų (22).
β–gliukanai – homopolisacharidai, sudaryti iš β–D-gliukopiranozės liekanų, sujungtų 1,3 ir 1,4- β–glikozidiniais ryšiais. Linijinę šio polisacharido grandinę sudaro 70 proc. β–1,4-glikozidinių ryšių
ir 30 proc. β–1,3-glikozidinių ryšių (23). Didžiausi kiekiai β–gliukanų randami avižose ir miežiuose (24). 2 pav. pavaizduota β–gliukanų linijinė struktūra.
2 pav. β–gliukanų linijinė struktūra (22)
β–gliukanų kiekis gali kisti nuo 1 proc. kviečiuose, 3 – 7 proc. avižose, 5 – 11 proc. miežiuose
(25). β–gliukanų kiekis avižose priklauso nuo augalo veislės ir aplinkos sąlygų. Nors aplinkos sąlygos gali paveikti β–gliukanų kiekį, tačiau genetinis tipas yra lemiamas veiksnys (26). 3 pav. pavaizduota
β–gliukanų dislokacija avižose.
3 pav. β–gliukanai avižose (1 – luobelė, 2 – apyvaisis, 3 – endospermas , 4 – gemalas, A – β–
gliukanas) (26)
Maisto produktai, kuriuose yra β–gliukanų rinkoje paklausūs dėl savo funkcionaliųjų savybių. Jie turi unikalias reologines savybes – padidintą klampumą vandeniniuose tirpaluose, gali būti
13 vartojami kaip tirštikliai arba kaip riebalų pakaitalai sumažintos energinės vertės maisto produktų gamyboje. Gali formuoti maisto tekstūrą ir būti naudojami pakeisti visus ar dalį riebalų pieno ar mėsos produktuose bei duonos gaminiuose (27).
Viena iš didžiausių β–gliukanų panaudojimo sričių yra pieno produktai. β–gliukanų įtraukimas su kitomis tirpiomis skaidulomis į neriebius pieno produktus gali pagerinti skonį ir kitas juslines savybes. Pavyzdžiui, įtraukus į neriebų varškės sūrį, β–gliukanai sumažina sūrio kietumą (24,28).
β–gliukanai turi teigiamą poveikį sveikatai. Vidurių užkietėjimo prevencijai, mažinamas
pavojus susirgti žarnyno onkologinėmis ligomis, reguliuoja gliukozės koncentraciją kraujyje, mažina cholesterolio absorbciją, skatina augti gerąsias (naudingąsias) bakterijas žarnyne, gerina virškinimą ir žarnyno peristaltiką, skatina tulžies pūslės susitraukimus ir jos sekreciją bei gerina medžiagų apykaitą (29–33). Dėl naudos sveikatai ir poveikio maisto reologinėms bei juslinėms savybėms β– gliukanai yra labai svarbūs medicinoje ir maisto pramonėje.
1.2. Fermentacija ir mikroorganizmai naudojami maisto pramonėje
Fermentacija – tai vienas seniausių biocheminių procesų, kurio metu pasikeičia pirminės maisto matricos sudėtis, dėl suaktyvėjusios mikroorganizmų ir jų fermentų veiklos (34). Fermentacijos metu mikroorganizmai išskiria skirtingus metabolitus: laktatus, acetatą, etanolį ir kitas medžiagas. Procese gali dalyvauti įvairūs mikroorganizmai tokie kaip mielės, bakterijos ir grybai, kurie gamina ne tik naudingus, bet ir žalingus metabolizmo produktus (35).Vykstant fermentacijai sumažinami žaliavų perdirbimo nuostoliai, sutrumpinamas gaminimo laikas, pagerinamas maistinių medžiagų (ypač baltymų ir sudėtingų angliavandenių) bioprieinamumas. Proceso metu, didelės molekulinės masės junginiai yra skaidomi į mažesnės molekulinės masės junginius (36).
Fermentacijos procesas apibūdinamas kaip biotechnologija, naudojant mikroorganizmus ir jų išskirtus fermentus, siekiant pagerinti produkto kokybę (37).
Fermentacijos procese pagrindinį vaidmenį atlieka mikroorganizmai ir jų išskiriami fermentai. Procesas apima metabolitų gamybą, skilimo produktų įsisavinimą, substrato maistinių medžiagų įsisavinimą, biomasės gamybą, įvairių junginių sintezę, sudėtinių medžiagų ir maisto komponentų fermentinius pokyčius (38,39).
Fermentacija gali būti kietafazė ir tradicinė. Kietafazė fermentacija – procesas, kurio metu mikroorganizmai gali augti ant kietų substrato dalelių, kuriuose nėra naudojamas laisvas – nesurištas vanduo, tačiau substrate turi būti pakankamas drėgmės kiekis mikroorganizmų gyvybingumui palaikyti (40). Vykstant kietafazei fermentacijai, kietas substratas tiekia kultūrai maistines medžiagas ir padeda mikrobų ląstelėms įsitvirtinti (41,42).
Tradicinė fermentacija – vienas pagrindinių ir seniausių biotechnologinių procesų maisto produktų gamyboje. Procesas vyksta skystoje fazėje, kurioje vyksta mikroorganizmų metabolizmo
14 procesai (41). Šis procesas naudojamas, siekiant pagerinti produktų juslines savybes, maistinę vertę ir kt. (43). Fermentuotų produktų kvapas ir skonis yra sodresni ir intensyvesni, ilgesnis tinkamumo vartoti terminas, produktai pasižymi sveikatai naudingomis savybėmis, yra saugesni.
Fermentacija naudojama ir maisto konservavimui, tokioms technologijoms priskiriamos gamybos: iš cukringų medžiagų – alkoholinių gėrimų, iš pieno – raugintų pieno produktų, sūrių bei jogurto (35). Lyginant nefermentuotus ir fermentuotus produktus, pagerėja pastarųjų maistinė vertė – padaugėja nesudėtingų tirpių baltymų ir B grupės vitaminų (44).
Fermentuoti produktai yra geriau virškinami ir pasisavinami, nes antimitybiniai faktoriai (lektinai ir tripsino infibitoriai) inaktyvuojami fermentacijos metu išskiriamų fermentų (45).
Pastaruoju metu, siekiant išvengti užterštumo maisto produktų gedimą sukeliančiais mikroorganizmais ir užtikrinti maisto produktų kokybę, yra kuriamos ir naudojamos efektyvios priemonės, kurios mažiną mikroorganizmų taršą gamybinėje aplinkoje. Užtikrinti maisto produktų kokybei ir gamybinės aplinkos užterštumui sumažinti yra tiriamos natūralios kilmės medžiagų (mikroorganizmų ir jų metabolitų) panaudojimo galimybės.
1.2.1. Pieno rūgšties bakterijos
Pienarūgštė fermentacija – biotechnologinis procesas, turintis įtakos ne tik grūdinės žaliavos savybėms, bet gaminių skoniui, aromatui bei vartoti tinkamumo terminui (46). Pieno rūgšties bakterijos (PRB) plačiai naudojamos maisto produktų fermentacijai. Jos naudojamos jau šimtmečius ir laikomos saugiais mikroorganizmais maisto pramonėje (47).
PRB dažniausiai randamos daržovėse, grūdinėse kultūrose, pieno ir mėsos gaminiuose (48). PRB naudojamos norint apsaugoti produktus nuo nepageidaujamos mikroorganizmų veiklos ir gedimo. PRB – gram-teigiamos lazdelės arba kokai, anaerobai, kurios toleruoja deguonį, rūgštį bei sukelia rūgimą (48). Šios PRB sukelia produkto rūgštėjimą, slopina gedimą sukeliančių ir patogeninių bakterijų augimą ir dauginimąsi, prailginą fermentuotų maisto produktų vartoti tinkamumo terminą, prisideda prie sveikesnių ir funkcionalesnių maisto produktų kūrimo (49,50). Maisto produktams jos suteikia išskirtinį skonį, aromatą bei konsistenciją, padidinama jų maistinė vertė, jos veikia kaip biokonservantai (51).
Antimikrobinis PRB aktyvumas pasireiškia dėl organinių rūgščių – acto, pieno, propiono, skruzdžių – gamybos ir kitų medžiagų (diacetilo, vandenilio peroksido, bakteriocinų) susidarymo (52,53).
Bakteriocinus produkuoja šios PRB gentys: Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus,
Pediococcus, Leuconostoccus, Enterococcus (54–56). Taip pat bakterijos gali išskirti į bakteriocinus
panašias medžiagas (57). Bakteriocinai yra ribosomose sintetinamos antimikrobinės baltyminės medžiagos, kurias gamina daugelis mikroorganizmų (58). PRB produkuojami bakteriocinai yra
15 klasifikuojami į grupes: lantibiotikai (I klasė), nelantibiotikai, karščiui stabilūs peptidai, maži (II klasė), dideli ir karščiui stabilūs baltymai (III klasė) (51).
Atliekant tyrimus yra nustatoma daug ir įvairių PRB gaminamų bakteriocinų, kurie gali slopinti patogeninių bakterijų augimą, yra aktyvūs prieš gram–teigiamas bakterijas. Bakterijų išskiriami bakteriocinai yra aktyvesni prieš bakterijas, kurios yra genetiškai artimesnės bakteriociną išskyrusiai padermei (58). Bakteriocinai yra aktyvūs ir prieš gram–teigiamas ir gram–neigiamas bakterijas (59,60).
Daugelis PRB, gaminančių bakteriocinus, veikia kartu su kitomis giminingomis PRB, o bakteriocinai pasižymi antimikrobiniu poveikiu prieš gramteigiamus patogenus, tokius kaip Listeria
monocytogenes, tokiu būdu juos galima kontroliuoti bei inaktyvuoti įvairiose maisto matricose (61).
1.2.1.1. Pedioococcus acidilactici
Pediococcus acidilctici (P. acidilctici) gamina bakteriocinus, kurie pasižymi antimikrobinėmis
ir priešgrybelinėmis savybėmis. Maisto pramonėje ir praktikoje naudojami kaip cheminių konservantų pakaitalai, norint prailginti produktų vartoti tinkamumo terminą.
Iš savaiminių raugų išskirtos P. acidilctici gamina bakteriocinus, kurie slopina Bacillus subtilis sporų susidarymą, pasižymi antibakteriniu poveikiu prieš įvairias gedimą sukeliančias bakterijas (62).
P. acidilctici buvo išskirta iš vakuume supakuotos fermentuotos mėsos, pastarosios metabolitai
slopino kai kurias, maisto produktų gedimą sukeliančias ir vartotojų sveikatai pavojingas bakterijų rūšis (Listeria, Enterococcus, Leuconostoc ir Staphylococcus) (63).
P. acidilctici išskirta iš raugintų daržovių, pieno produktų ir portugališkos „Alheira“ dešros
produkuoja antagonistinę medžiagą kuri slopina Listeria monocytogenes ir Shigella augimą bei antimikrobiškai veikia Enterococcus faecium ir Listeria innocua (64–66).
P. acidilactici produkuoja bakteriociną pediociną AcM. Bakteriocinas slopina S. aureus, L. monocytogens, C. perfringens, B. Coagulans, B. cereus, A. hydrophila bakterijų augimą (67).
1.2.1.2. Lactobacillus sakei
Lactobacillus sakei (L. sakei) – dažniausiai natūraliai randama mėsoje, naudojama
fermentuojant mėsos produktus kaip biokonservantas (52). Gali būti naudojama dešrų fermentacijoje, puikiai prisitaiko ir tampa vyraujančiu mikroorganizmu. Gali kontroliuoti žalingų mikroorganizmų dauginimąsi fermentacijos metu. Nustatytas malondialdehido ir nitritų kiekio mažėjimas, didėjant L.
sakei koncentracijai fermentuotuose dešrose. L. sakei pradeda dominuoti mikrofloroje net tarp
patogeninių mikroorganizmų ir stabdo Escherichia coli augimą (65). L. sakei produkuoja bakteriociną – sakaciną, kuris pasižymi slopinančiu poveikiu prieš maisto gedimą sukeliančias ir patogenines bakterijas (68). L. sakei ir modifikuotos atmosferos (CO2) kombinacija sinergetiškai
16 1.2.1.3. Pediococcus pentosaceus
Pediococcus pentosaceus (P. pentosaceus) aptinkama fermentuotuose maisto produktuose bei
gėrimuose. Tai bakterija, kurios augimas gali sukelti nepageidaujamą kvapą fermentuojamam produktui (70). P. pentosaceus gali būti išskirta iš raugintų agurkų, sūrio ir suaugusių Cobia (Rachycentron canadum) žuvų žarnyno. P. pentosaceus gali veiksmingai slopinti Shigella
dysenteriae, Photobacterium damselae subsp. Piscicida augimą ir pasižymi prevenciniu poveikiu
prieš gimdos kaklelio ir storosios žarnos vėžį (67,71,72). P. pentosaceus išskiria fermentą dekstrancukrazę, kuri naudojama kaip stabilizatorius, emulsiklis, standiklis, tirštiklis arba vandens surišimą gerinanti priemonė maisto produktų gamyboje (73,74).
1.2.2. Mielės
Vieni iš seniausių žmonių vartojamų mikroorganizmų yra mielės. Tai pirmasis apibūdintas mikroorganizmas, kuris buvo panaudotas ne tik kepinių, bet ir gyvūninio maisto bei gėrimų fermentacijai (75). Mielės – vienaląsčiai organizmai, kurie priskiriami grybams. Yra žinoma apie 700 mielių rūšių, tačiau praktiškai vartojama yra daug mažiau. Maisto gamybai dažniausiai naudojamos
Saccharomyces genties mielės. Gamtoje mielės aptinkamos ore, vandenyje ir dirvoje. Randamos ant
uogų, vaisių, daržovių, savaiminiuose grūdų rauguose ir ant maisto gamybos inventoriaus bei įrangos paviršių (76). Jos sąlyginai gali būti skiriamos į natūraliai paplitusias ir genetiškai modifikuotas. Mielėms priklauso dvi svarbios šeimos: Saccharomycetaceae ir Endomycetaceae.
Saccharomycetaceae šeimos svarbiausia gentis – mieliagrybis – Saccharomyces. Šis, dažniausiai
pasitaikantis mieliagrybis, naudojamas maisto produktų fermentacijai (77).
Mielės skirstomos į aktyvias ir neaktyvias. Aktyviosios mielės naudojamos fermentacijai. Neaktyviosios – džiovintos mielės – kaip maisto papildai ar skonio aromato komponentai. Mielės gali augti net ir joms nepalankiomis sąlygomis: žemoje temperatūroje bei rūgščioje terpėje (76). Jos gali būti ir potencialios maisto produktų gadintojos.
Pramoniniu požiūriu mielės geba skaidyti angliavandenius, susidarant anglies dioksidui ir etilo alkoholiui. Ši jų savybė taikoma duonos, vyno, alaus bei raugintų pieno produktų gamyboje (78). Patekusios į tinkamą terpę, jos gali sukelti staigią fermentaciją.
Mielės naudojamos pramoniniuose procesuose – duonos gamybos ir alkoholinių gėrimų gamyboje, kaip baltymų šaltinis, maisto priedai, skonio, aromato pagerintojai.
Pramonėje naudojami išgryninti iš mielių ląstelių fermentai, veikiantys kaip katalizatoriai maisto žaliavų skilimo procesus (79). Vykstant fermentacijai mielėmis padidėja metabolitinių junginių (tarp jų ir butanedionų ir feniacetaldehidų kiekis), kurie yra žinomi kaip aromatą formuojantys junginiai (80).
17
2. TYRIMO METODIKA
2.1. Pagrindinės tyrimų kryptys ir jų pagrindimas
Pirmojo eksperimento etapo metu buvo pagaminti skirtingi raugai, kurie panaudoti duonos gamybai. Fermentacijai naudotos skirtingos PRB – Lactobacillus sakei, Pediococcus pentosaceus ir
Pediococcus acidilactici, gautos iš Kauno technologijos universiteto Maisto mokslo ir technologijos
katedros Grūdai ir grūdų produktai mokslinės grupės kolekcijos.
Nustatyti raugų rodikliai: pH, bendras titruojamasis rūgštingumas (BTR), drėgnis, reologinės savybės (viskoelastinės ir tekstūros), PRB kolonijas sudarančių vienetų skaičius grame raugo (PRB KSV/g), β– gliukanų kiekis, L (+) ir D (-) pieno rūgšties izomerų kiekis, įvertintos spalvų koordinatės (spektrofotometrinė analizė), bendras fenolinių junginių kiekis bei atlikta juslinė analizė (4 pav.).
4 pav. Pirmojo darbo etapo schema
Antrojo eksperimento etapo metu buvo atlikta eksperimentinė kvietinių kepinių, su pagamintais avižiniais raugais gamyba, naudojant skirtingus kiekius raugo (5; 10; 15; 20; 25 proc.), kontroliniai mėginiai pagaminti be raugų ir įvertina raugo įtaka kepinių kokybės rodikliams: svoriui ir masės nuostoliams po terminio apdorojimo, formos išlaikymo koeficientui, savitajam tūriui, minkštimo
18 akytumui, BTR ir pH, akrilamido kiekiui, plutos ir minkštimo spalvų koordinatėms, juslinėms savybėms ir bendram priimtinumui. Taip pat, vizualiai vertintas mikrobiologinio gedimo intensyvumas laikymo metu, laikant kepinius polietileninėje pakuotėje kambario temperatūroje (5 pav.).
5 pav. Antrojo darbo etapo schema
2.2. Tyrimų objektai, medžiagos ir jų paruošimas analizei
Raugų gamybai naudotos žaliavos, raugų gamybaRaugų gamybai naudoti avižiniai miltai (gamintojas „Fasma“, Lietuva). Miltų 100 g maistinė ir energinė vertė nurodyta 4 lentelėje.
4 lentelė. Avižinių miltų 100 gramų maistinė ir energinė vertė 100 g produkto
Energinė vertė 1566 kJ/ 374 kcal
Riebalai 7,3 g
Angliavandeniai 57,0 g
Skaidulinės medžiagos 11,7 g
Baltymai 14,9 g
19
Avižinių raugų fermentacijai naudotos PRB: Lactobacillus sakei, Pediococcus pentosaceus ir
Pediococcus acidilactici. Prieš naudojimą PRB buvo pagausintos MRS sultinyje (iki 109 KSV/ml)
išlaikius termostate 48 valandas, esant optimalioms jų augimui temperatūroms: L. sakei – 30 ºC, P.
acidilactici – 30 ºC, P. pentosaceus – 35 ºC. Raugų gamybos receptūra nurodyta 5 lentelėje.
Fermentacijai naudotos šviežios presuotos mielės „Sema“ (gamintojas LALLEMAND Sp. Zo.o., Lublin, Lenkija). Iki eksperimento mielės laikytos +4 ºC temperatūroje.
Avižinių miltų sucukrinimui prieš fermentaciją naudoti fermentai AlphaStar Plus ir CeluStar XL (Dyacid international (USA inc. 140 Intracoastal Pointe Dvive, Suite 404 Jupiter, Florida)).
5 lentelė. Raugų receptūra
Mėginio nr. Avižinia i miltai, g Vandens kiekis, ml PRB kiekis, ml Fermentas, µl Mielės Sacharom yces cerevisiae, g L. sake i P. Acidilactici P. pentosaceus Alpha Star Plus Celu Star XL M1 500 500 - - - - M2 500 500 - 5 - - 150 - M3 500 500 - - 5 - 150 - M4 500 500 5 - - - 150 - M5 500 500 - 5 - 150 - - M6 500 500 - - 5 150 - - M7 500 500 5 - - 150 - - M8 500 500 - 5 - - - - M9 500 500 - - 5 - - - M10 500 500 5 - - - - - M11 500 500 - - - 5
Avižiniai miltai atsverti, užpilti vandeniu ir į juos pridėta (priklausomai nuo mėginio sudėties)
CeluStar XL arba AlphaStar Plus fermento. Mėginiai gerai išmaišomi. Dedami į termostatą 30 min.
50 °C temperatūroje, kad susicukrintų. Vėliau ataušinami iki 30 °C temperatūros ir pridedama pagausintų PRB arba mielių Saccharomyces cerevisiae, fermentuojama 24 val. 30 °C temperatūroje. Kvietinių kepinių gamybai naudotų žaliavų charakteristika ir kepinių gamybos technologinė schema
Antrame eksperimento etape buvo atlikta kvietinių kepinių, su skirtingais kiekiais avižinio raugo bei kontrolinių mėginių gamyba ir analizė. Kepinių receptūros pateiktos 6 lentelėje.
Kvietiniams kepiniams naudoti 550 D tipo kvietiniai miltai (gamintojas „Malsena plius“, Lietuva). 100 g produkto maistinė ir energinė vertė nurodyta 7 lentelėje.
Kepinių gamybai naudota juoduota jūros druska (gamintojas DK Sol d. o. o., Slovėnija). Druskos sudėtis: NaCl <97 proc.
Eksperimente naudotos šviežios presuotos kepimo mielės (Saccharomyces cerevisiae) aprašytos
20 Kvietiniai kepiniai pagaminti naudojant skirtingą kiekį raugo (raugo mėginio nr. – M3 (žr. 5 lentelė), mėginio sudėtis: avižiniai miltai, vanduo, P. pentosaceus, fermentas CeluStar XL).
6 lentelė. Kvietinės duonos su fermentuotu avižiniu raugu receptūros
Mėginiai Kiekis, g
Raugas Kvietiniai miltai 550D
Druska Mielės Vanduo
Kontrolė - 1000 15 30 Pagal paskaičiavimus 5 proc. raugo 50 1000 15 30 10 proc. raugo 100 1000 15 30 15 proc. raugo 150 1000 15 30 20 proc. raugo 200 1000 15 30 25 proc. raugo 250 1000 15 30
7 lentelė. Kvietinių miltų 550 D tipo 100 gramų maistinė ir energinė vertė 100 g produkto
Energinė vertė 1460 kJ/349 kcal
Riebalai 1,3 g
Angliavandeniai 74,0
Skaidulinės medžiagos 3,1 g
Baltymai 10,4 g
Druska 0,0075 g
Kvietinės duonos su fermentuotu avižiniu raugu gamyboje naudotų kvietinių miltų (550 D tipo) specifikacijos rodikliai pateikti 8 lentelėje.
8 lentelė. Kvietinių miltų (550 D tipo) specifikacija
Rodiklis Rodiklio rodmuo
Glitimas, proc. 22-32
Drėgnis, proc. 14-15
Pelenų kiekis, proc. 0,51-0,63
Baltymų kiekis, proc. 10,5-14,0
Kritimo skaičius, sek. 280-320
Vandens sugėrimas, proc. 58,0-59,5
Stabilumas, min. Ne mažiau kaip 3
Pagrindiniai kvietinių kepinių gamybos etapai
Kvietinių kepinių gamyba buvo vykdyta sekančiais etapais:
1. Tešla minkyta 3 min. lėtai ir 10 min. greitai. Vanduo piltas 22 °C. (Maišyklė „DIOSNA“, Dierks
& Sohne GmbH, Vokietija).
2. Tešlos atsigulėjimas – 10 min. kambario temperatūroje, kad atsistatytų tešlos reologinės savybės. 3. Formavimas rankiniu būdu po 300 g padiniai kepalai.
4. Kildinimas 60 min. 45 °C temperatūroje, 85 proc. drėgnyje (kildinimo spinta “MIWE” Michael Weinz
21 5. Kepimas 220 °C temperatūroje 20–25 min. su intensyviu garu (kepimo krosnis “MIWE” Michael
Weinz GmbH, Vokietija).
Kepiniams buvo atlikti kokybės rodiklių tyrimai 12 val. po kepimo.
2.3. Tyrimų metodai
2.3.1. Raugų tyrimo metodaiNustatyti raugų rodikliai: pH, bendras titruojamasis rūgštingumas (BTR), drėgnis, reologinės savybės (viskoelastinės ir tekstūros), PRB kolonijas sudarančių vienetų skaičius grame raugo (PRB KSV/g), β– gliukanų kiekis, L (+) ir D (-) pieno rūgšties izomerų kiekis, įvertintos spalvų koordinatės (spektrofotometrinė analizė), bendras fenolinių junginių kiekis bei atlikta juslinė analizė.
Raugų pH nustatymo metodika
pH buvo išmatuotas pH – metru „Sartorius AG, PP – 15“ (Vokietija), pH – metro elektrodo darbo parametrai nurodyti gamintojo: pH nuo 0 – 14; galima tiriamųjų mėginių temperatūra nuo -5 °C iki 100 °C temperatūros. Tarp matavimų elektrodas laikomas 3 mol/l KCL tirpale, kad elektrodas būtų kalibruotas ir rezultatai būtų patikimi.
Bendrojo titruojamojo rūgštingumo (BTR) analizės metodika
10 g tiriamojo mėginio sumaišyta su 100 ml distiliuoto vandens. Gautas mišinys gerai supurtomas. Nutitruojama per popierinius filtrus. Į nutitruotą mišinį įlašinus 3–5 lašus fenolftaleino (1 proc. spiritinis tirpalas) nutitruota 0,1 N NaOH tirpalu, kol išnyks rausvai rožinė spalva. Bendras titruojamasis rūgštingumas išreikštas Neimano laipsniais (ºN).
BTR apskaičiuotas pagal formulę: 𝑋𝑝 = 2 × 𝑎 × 𝑘
kur: Xp – mėginio titruojamasis rūgštingumas;
2 – praskiedimo koeficientas;
a – NaOH tirpalo kiekis sunaudotas mėginio titravimui;
k – NaOH tirpalo titro pataisos koeficientas (k=1). Tyrimas atliktas pagal LST 1553:1998 (83).
Drėgmės nustatymo metodika
Tiriamas mėginys džiovinamas (105±2) °C temperatūroje iki pastovios masės (~2 val.). Masės sumažėjimas apskaičiuojamas masės procentais. Drėgmės tyrimas atliktas pagal LST 1492:2013 (84)
Pieno rūgšties bakterijų (PRB) skaičiaus rauguose įvertinimo metodika
Pieno rūgšties bakterijų kiekis nustatytas sumaišius 10 g tiriamojo mėgino su 90 ml fiziologinio tirpalo 0,9 proc. homogenizatoriuje. Iš gautos suspensijos ruošti 10-4 iki 10-8 skiediniai ir pasėti į Petri
lėkšteles ant MRS agaro. Lėkštelės inkubuotos anaerobinėmis sąlygomis 35 °C temperatūroje. Po 3 parų įvertintas PRB kolonijų vienetų skaičius 1 g tiriamojo raugo. Tyrimas atliktas pagal LST ISO 15214:2009 (85).
22 Avižų raugų reologinių savybių nustatymas
Tekstūros savybių nustatymas
Raugai analizei paruošti atsargiai sulyginus paviršių. Tyrimas buvo atliktas naudojant tekstūros analizatorių Brookfield CT3 10K (Brookfield CT3 10K texture analyzer, USA). Mėginiai spausti cilindru TA4/1000, 38,1 mm diametro, 20 mm ilgio.
Mėginiams buvo įvertinta tekstūra, matuojant jai deformuoti sunaudotą jėgą (mJ). Kiekvienam mėginiui vidutinė tekstūros parametro reikšmė iš 3 matavimų.
Viskoelastinių savybių nustatymas
Raugų reologines savybės – klampumas ir įtempis buvo analizuoti viskozimetru Rheolab QC (Rheolab QC, Vokietija).
Rezultatai aiškinami taip: kuo mažiau sunaudojama energijos, reikalingos plunžeriui sukti, tuo mažiau yra stabili analizuojamosios matricos struktūra, ir atvirkščiai.
Eksperimento sąlygos: mėginys, kurio masė 17,0 (± 0,5) g dedamas į išorinį fiksuotą cilindrinio tipo konteinerį. Vidinio cilindro šlyties norma 0,1–350 s–1, matavimai fiksuojami kas sekundę, atidedant taškus ir brėžiant kreivę, pagal histerezės lygtį (Pa/s).
β–gliukanų kiekio rauguose nustatymas
β–gliukanų kiekio nustatymui naudotas McCleary fermentinės analizės metodas, megazyme
K-BGLU reagentų rinkiniu (Megazyme International Ireland Limited, Airija). Eksperimento eiga:
Pasveriama į centrifūginius indelius po 1 g mėginio. Įpilama 0,2 ml etanolio 50 proc. (v/v), įpilama 4,0 ml natrio fosfato 20 mM (pH 6,5). Centrifuginiai indeliai su turiniu supurtomi purtykle „Vortex“. Išlaikoma verdančio (100 ºC) vandens vonioje 60 s. Ištraukus iš vonelės vėl supurtoma purtykle. Palaikoma 2 min 100 ºC vonelėje. Tuomet inkubuojama 50 ºC 5 min termostate kol nusistos. Įpilama Lichenace 0,2 ml uždengiama ir užsukama Parafilm. Inkubojama 1 val 50 ºC. Palaikoma 2 min 100 ºC vonelėje. Ištraukus iš vonelės vėl supurtoma purtykle. Įdedama natrio acetato 5,0 ml ir supurtoma purtykle. Paliekama kambario temperatūroje 5 min, centrifuguojama – 10 minučių 3000 aps./min. Gauto mėginio po 0,1 ml įpilama į 3 mėgintuvėlius. Į pirmąjį ir antrąjį mėgintuvėlį įpilama
β–glukozidazės 0,1 ml, į trečiąjį – 0,1 m natrio acetato. Inkubuojama 50 ºC 10 min. Į kiekvieną mėginį
įpilama 3 ml GOPOD reagento. Inkubuojama 50 ºC 20 minučių. Matuojama absorbcija esant 510 nm bangos ilgiui.
Mėginiai buvo tiriami spektrofotometru UVIKON 930 (Kontron Instruments, Italija), bangos ilgis 510 nm.
β–gliukanų kiekis (proc.) apskaičiuojamas, naudojant formulę:
𝛽 − gliukanai (%) = ∆A × F
23 ∆A – skirtumas tarp kontrolinio mėginio absorbcijos ir absorbcijos po β–gliukozidazės reakcijos;
F – faktorius konvertuojantis absorbcijos reikšmes į µg gliukozės:
100 (µg D−gliukozės)
100 µ D−gliukozės absorbcija
W – sauso mėginio kiekis, mg;
L(+) ir D(-) laktatų tyrimo rauge analizės metodika
Atsverta 2 g mėginio ir praskiesta atitinkamu distiliuoto vandens kiekiu. Nuo mėginių nupilta 10 ml skysčio ir filtruota pro Whatman filtrinį popierių. Gautas filtratas supiltas į 100 ml matavimo kolbą bei praskiestas iki žymės distiliuotu vandeniu. Analogiškai paruošti visų raugų mėginiai.
D(-) pieno rūgšties izomerų kiekis mėginiuose nustatytas spektrofotometriškai, įvertinus spalvų pokyčius, inicijuotus veikiant dviems fermentams, naudojant fermentinį testą K-DLATE 08/11 (Megazyme International Ireland Limited). Pirmoji reakcija katalizuojama D-laktato dehidrogenazės (D-LDH), kurios metu D-izomerai oksiduojasi iki piruvato, susidarant nikotinamido – adenino dinukleotidą ((NAD+). Antroji reakcija yra piruvato konversijos į D-alaniną ir 2-oksoglutaratą, ji vyksta veikiant fermentui D-glutamato-piruvato transaminazei (D-GPT). NADH kiekis, susidaręs šių reakcijų metu koreliuoja su D(-) pieno rūgšties izomerų kiekiu. NADH kiekis įvertinamas spektrofotometriškai esant 340 nm bangos ilgiui.
L(+) pieno rūgšties izomerų kiekis nustatytas vykdant oksidaciją iki piruvato su L-laktato dehidrogenaze (L-LDH), kurios metu susidaro nikotinamido – adenino dinukleotidas (NAD+). Toliau veikiama D-GPT ir matuojama absorbcija esant 340 nm bangos ilgiui.
Tyrimas atliktas pagal LST EN 12631:2001 (86). Fermentinis D- ir L-pieno rūgšties (laktato) kiekio nustatymas. Spektrometrinis NAD metodas.
Bendro fenolinių junginių kiekio rauguose tyrimo metodika
Tyrimas atliktas pagal Vaher (87) metodiką. 1 ml ekstrakto sumaišytas su 5 ml 10 proc. Folin-Ciocalteu reagentu distiliuotame vandenyje ir 4 ml natrio karbonato tirpalo.
Po mėginių inkubacinio periodo kambario temperatūroje 30 min. periodiškai maišant, absorbcija buvo išmatuota naudojant spektrofotometrą UVIKON 930 (Kontron Instruments, Italija). Bangos ilgis 765 nm.
Kalibracinė kreivė buvo sudaryta koncentracijų diapazone 0,0075–0,09 mg/ml (R2=0,9994). Rezultatai buvo apskaičiuoti kaip galio rūgšties ekvivalentas (GAE) mg/100 g sauso mėginio, naudojant formulę (87):
𝐶 = 𝛾×(𝑉
24 Kur:
C – visas fenolinių junginių kiekis, mg GAE/100g mėginio; 𝛾 – koncentracija, gauta iš kalibracinės kreivės, mg/ml; V – vandeninio etanolio tūris naudotas ekstrakcijai; m – sauso mėginio svoris, g.
Raugų spalvų koordinačių nustatymas
Raugų spalvų koordinatės vienodo kontrasto spalvų erdvėje buvo išmatuotos spektrofotometru
ChromaMeter C-400 (Conica Minolta, Japonija), kuris skirtas matuoti maisto produktų ir pakuočių
spalvų koordinačių charakteristikas, tinkamas matuoti mažus objektus arba paviršius, kurių negalima suardyti.
Buvo matuojamos spalvų koordinatės vienodo kontrasto spalvų erdvėje. Šviesos atspindžio režime matuojami parametrai L*, a* ir b* ( L* vertė – baltos ir juodos spalvos santykis, a* – raudonos ir žalios spalvos santykis, b* – geltonos ir mėlynos spalvos santykis ir apskaičiuotas spalvos grynumas (C = (a*2+b*2)1/2) ir spalvos tonas (h° = arctan(b*/a*)).
Dydžiai L*, C, a* ir b* išmatuoti NBS vienetais, spalvos tonas ho – laipsniais nuo 0 iki 360°. NBS vienetas – tai JAV Nacionalinio standartų biuro vienetas ir atitinka vieną spalvų skiriamosios galios slenkstį, t.y. mažiausias skirtumas spalvoje, kurį gali užfiksuoti treniruota žmogaus akis. Prieš kiekvieną matavimų seriją spektrofotometras buvo kalibruojamas su šviesos gaudykle ir baltos spalvos standartu, kurio spalvos koordinatės XYZ spalvų erdvėje X = 81,3, Y = 86,2, Z = 92,7.
Kiekvienam mėginiui nustatytos vidutinės spalvos sodrumo reikšmės iš 3 matavimų. 2.3.2. Kepinių tyrimų metodai
Kepinių tyrimai atlikti po 12 val. po kepimo. Kepiniams nustatyti šie rodikliai: savitasis tūris, kepinio tūris, BTR, nukepimas, minkštimo akytumas, formos išlaikymo koeficientas, akrilamido kiekis, plutelės ir minkštimo spalvų koordinatės, žiedėjimo intensyvumas, juslinės savybės ir bendras priimtinumas bei kepinių mikrobiologinio gedimo intensyvumas, laikant kepinius aplinkos temperatūroje polietileninėje pakuotėje.
Kvietinių kepinių BTR tyrimui buvo paimta 5 g tiriamojo mėginio ir sumaišyta su 50 ml distiliuoto vandens. Gautas mišinys gerai supurtomas. Nutitruojama per popierinius filtrus. Į nutitruotą mišinį įlašinama 3–5 lašus fenolftaleino (1 proc. spiritinis tirpalas) nutitruota 0,1 ºN NaOH tirpalu, kol išnyks rausvai rožinė spalva. Bendras titruojamasis rūgštingumas išreikštas Neimano laipsniais (ºN).
BTR apskaičiavimo formulė pateikta 2.3.1. Raugų tyrimo metodai poskyrije: Bendrojo
25 Kepinių minkštimo akytumas – Žuravliovo prietaiso cilindru išpjaunami trys minkštimo mėginiai ir pasveriama. Apskaičiuojamas akytumas procentais. Tyrimas atliktas pagal LST 1442:1996 (88).
Kepinių tūrio analizė – tiriamasis mėginys išstumia savo tūrį atitinkantį sorų kruopų kiekį, kuris išmatuojamas matavimo cilindru, cm3 (89).
Kepinių savitasis tūris – kepinys pasveriamas elektroninėmis svarstyklėmis 0,1 g tikslumu. Specifinis tūris (Dens) apskaičiuojamas pagal tūrio ir masės santykį, cm3/g. Tyrimas atliktas pagal
metodą AACC 10.5 (90).
Kepinių drėgnis buvo nustatytas 5 g kepinio minkštimo 45 min. džiovinama 130 ±2 ºC temperatūroje džiovinimo spintoje. Masės pokytis apskaičiuojamas procentais. Tyrimas atliktas pagal LST 1492:2013 Duona ir pyrago kepiniai metodiką (84).
Kepinio svorio ir masės nuostolis po terminio apdorojimo skaičiuojamas pagal masės prieš kepimą ir masės po kepimo skirtumą, rezultatas išreiškiamas procentais.
Plutelės ir minkštimo spalva įvertinta matuojant ChromaMeter C-400, Conica Minolta (Japan) spektrofotometru. Pagal CIEL*a*b skalę, L* vertė nurodo baltos ir juodos spalvos santykį, a* vertė – raudonos ir žalios spalvos santykį, b* vertė geltonos ir mėlynos spalvos santykį. Matavimas atliktas pagal McGuire, R. G. metodiką (91).
Kepinių minkštimo kietumas buvo matuojamas naudojant tekstūros analizatorių Brookfield CT3 10K (Brookfield CT3 10K texture analyzer, USA) po 24, 48, 72 ir 96 val. Gauta deformacijos jėga buvo užrašyta kaip kepinių minkštimo kietumas (92).
Kepinių mikrobiologinio gedimo įvertinimas buvo atliktas vizualiai apžiūrint ir įvertinant atsiradusių mikroorganizmų kolonijų intensyvumą minkštimo ir plutelės riekių paviršiuje, kurios buvo laikytos kambario temperatūroje, polietileninėje pakuotėje.
Kepinių juslinis priimtinumas įvertintas praėjus 24 valandoms po kepimo, pagal LST EN ISO 13299:2010 (93). Vertinime dalyvavo 12 vertintojų grupė. Vertintojų grupė buvo supažindinta su duonos produktų vertinimu prieš atliekant tyrimą. Mėginiai buvo užkoduoti skaitmeniniais kodais ir pateikti vertintojams. Juslinės profilinės analizės metu vertinama kepinių spalva, kvapo savybės (bendras kvapas, duonos kvapas, priedų kvapas), skoninės savybės (bendras skonis, duonos skonis, priedų skonis, rūgštumas, kartumas), tekstūros savybės (akytumas, trupumas, elastingumas, kietumas, drėgnumas) bei bendras duonos priimtinumas. Juslinių savybių intensyvumui vertinti buvo taikyta 140 mm ilgio intervalinė skalė „labai nepatiko → labai patiko“ (1 priedas). Įvertinimai buvo žymėti skalėje. Išmatavus atkarpas nuo skalės pradžios, skalės žymos buvo paverstos skaitmeninėmis išraiškomis. Skaitmeninė išraiška buvo naudota rezultatų statistinei analizei. Tyrimas atliktas pagal LST ISO 6564:2003 ir LST ISO 11036:2003 metodikas (94,95).
26 Akrilamido tyrimas atliktas efektyviosios skysčių chromatografijos dvigubosios masių spektrometrijos „LC-MS/MS“ metodu. Naudota įranga: „Micromass Premier XE“ masės spektrometras sujungtas su „Waters Alliance HPLC 2695“ sistema (Micromass, Watford, UK). Akrilamidas išskiriamas naudojant „Luna 3um HILIC dC18“ kolonėlę (50 x 2,00 mm i.d., 3 µm;
Phenomenex, Macclesfield, UK). Akrilamido kiekis kepiniuose išreikštas μg/kg (96).
2.4. Matematinė statistinė tyrimų duomenų analizė
Matematinė statistinė duomenų analizė atlikta naudojant „MS Exel 2013“, „Prism 3.0“, „SPSS
statistics“ ir „GraphPad“ programinius paketus.
Rezultatams buvo paskaičiuota vidutinė vertė, variacijos koeficientas, standartinis nuokrypis, skirtumo tarp rezultatų reikšmių patikimumas P (patikimas, kai P≤0,05) ir standartinė paklaida.
27
3. TYRIMO REZULTATAI
3.1. Avižinių raugų tyrimų rezultatai
Pirmojo darbo etapo metu buvo įvertinti avižinių raugų kokybės rodikliai: pH, bendras titruojamasis rūgštingumas (BTR), drėgnis, reologinės savybės (viskoelastinės ir tekstūros), PRB kolonijas sudarančių vienetų skaičius grame raugo (PRB KSV/g), β– gliukanų kiekis, L (+) ir D (-) pieno rūgšties izomerų kiekis, įvertintos spalvų koordinatės (spektrofotometrinė analizė), bendras fenolinių junginių kiekis.
3.1.1. Raugų drėgnis, pH ir bendras titruojamasis rūgštingumas Avižinių raugų drėgnis pavaizduotas 6 paveiksle (2 priedas).
Didžiausias drėgnis nustatytas mėginių M1 ir M3, atitinkamai 54,80 proc. ir 54,64 proc., mažiausias – M9 ir M8, atitinkamai 52,13 ir 53,02 proc.
6 pav. Raugų drėgnis (Pastaba: P – skirtumo tarp rezultatų patikimumas; patikimumas pateiktas 2 priedų lentelėje; M1 – savaiminiu būdu fermentuoti raugai; M2 – CeluStar XL sucukrinti ir P.
acidilactici fermentuoti raugai; M3 – CeluStar XL sucukrinti ir P. pentosaceus fermentuoti raugai; M4 – CeluStar XL sucukrinti ir L. sakei fermentuoti raugai; M5 – AlphaStar Plus sucukrinti ir P. acidilactici fermentuoti raugai; M6 – AlphaStar Plus sucukrinti ir P. pentosaceus fermentuoti raugai; M7 - AlphaStar Plus sucukrinti ir L. sakei fermentuoti raugai; M8 – P. acidilactici fermentuoti raugai; M9 – P. pentosaceus fermentuoti raugai; M10 – L. sakei fermentuoti raugai; M11 – Sacharomyces cerevisiae fermentuoti raugai).
54,8 53,72 54,64 54,63 53,82 54,09 54,3 53,02 52,13 53,63 54,5 30 35 40 45 50 55 60 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 P roc . Drėgnis, proc.
28 Raugų pH pateiktas 7 paveiksle (3 priedas).
Fermentuotų avižinių raugų pH buvo pamatuotas prieš fermentaciją, po 24 val. ir 48 val. fermentacijos.
Raugų pH prieš fermentaciją kito nuo 5,37 iki 5,77, atitinkamai M6 ir M1 mėginių. Po 24 val. fermentacijos, pH reikšmės sumažėjo ir kito nuo 3,74 iki 5,53, atitinkamai M6 ir M1 mėginių. Po 48 val. fermentacijos mėginių pH kito nuo 3,57 iki 3,93, atitinkamai M6 ir M1 mėginių.
7 pav. Avižinių raugų pH po 0; 24 ir 48 valandų fermentacijos (Pastaba: P – skirtumo tarp rezultatų patikimumas; patikimumas pateiktas 3 priedų lentelėje; M1 – savaiminiu būdu fermentuoti raugai;
M2 – CeluStar XL sucukrinti ir P. acidilactici fermentuoti raugai; M3 – CeluStar XL sucukrinti ir P. pentosaceus fermentuoti raugai; M4 – CeluStar XL sucukrinti ir L. sakei fermentuoti raugai; M5 – AlphaStar Plus sucukrinti ir P. acidilactici fermentuoti raugai; M6 – AlphaStar Plus sucukrinti ir P. pentosaceus fermentuoti raugai; M7 – AlphaStar Plus sucukrinti ir L. sakei fermentuoti raugai; M8 – P. acidilactici fermentuoti raugai; M9 – P. pentosaceus fermentuoti raugai; M10 – L. sakei
fermentuoti raugai; M11 – Sacharomyces cerevisiae fermentuoti raugai) Raugų BTR reikšmės pateiktos 8 paveiksle (4 priedas).
Avižinių raugų BTR nustatyti prieš fermentaciją, po 24 val. ir po 48 val. fermentacijos. Didžiausias BTR po 24 val. fermentacijos nustatytas mėginių M6, M7 ir M2, atitinkamai 2,80, 2,60 ir 2,60 °N, mažiausias M11, M1 ir M10, atitinkamai 1,40, 1,60 ir 1,60 °N.
Po 48 val. fermentacijos didžiausias BTR nustatytas mėginių M5, M3 ir M4, atitinkamai 3,60, 3,20 ir 3,20 °N, mažiausias – M8, M10 ir M11, atitinkamai 1,20, 1,20 ir 1,80 °N. 5,77 5,65 5,59 5,55 5,60 5,37 5,50 5,55 5,57 5,61 5,46 5,53 4,07 4,04 3,77 3,82 3,74 3,96 3,83 3,79 3,95 4,48 3,93 3,67 3,79 3,66 3,75 3,57 3,69 3,68 3,68 3,62 3,88 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 pH
29 8 pav. Avižinių raugų BTR reikšmės po 0; 24 ir 48 valandų fermentacijos (Pastaba: P – skirtumo tarp rezultatų patikimumas; patikimumas pateiktas 4 priedų lentelėje; M1 – savaiminiu būdu fermentuoti raugai; M2 – CeluStar XL sucukrinti ir P. acidilactici fermentuoti raugai; M3 – CeluStar XL sucukrinti ir P. pentosaceus fermentuoti raugai; M4 – CeluStar XL sucukrinti ir L. sakei fermentuoti raugai; M5 – AlphaStar Plus sucukrinti ir P. acidilactici fermentuoti raugai; M6 – AlphaStar Plus sucukrinti ir
P. pentosaceus fermentuoti raugai; M7 – AlphaStar Plus sucukrinti ir L. sakei fermentuoti raugai; M8 – P. acidilactici fermentuoti raugai; M9 – P. pentosaceus fermentuoti raugai; M10 – L. sakei
fermentuoti raugai; M11 – Sacharomyces cerevisiae fermentuoti raugai) 3.1.2. Pieno rūgšties bakterijų kiekis rauguose
Fermentuotų avižinių raugų mikrobiologiniai rodikliai pateikti 9 lentelėje.
PRB kolonijas sudarančių vienetų skaičius (PRB KSV/g) rauguose, kito priklausomai nuo raugų gamyboje naudotų fermentų.
Didžiausias PRB KSV/g nustatytas M3 ir M6 mėginiuose, atitinkamai 9,00 ir 8,60 log10
KSV/g. Mažiausias – M9 ir M11 mėginiuose, atitinkamai 7,20 ir 7,50 log10 KSV/g.
9 lentelė. Pieno rūgšties bakterijų kiekis skirtingomis PRB fermentuotuose rauguose
Raugų mėginiai PRB, log10 KSV/g
M1 8,20 M2 8,20 M3 9,00 M4 8,51 M5 8,47 M6 8,60 M7 8,44 M8 8,32 M9 7,20 M10 8,20 M11 7,50 0,20 0,40 0,20 0,60 0,40 0,40 0,40 0,20 0,40 0,20 0,40 1,60 2,60 1,80 1,80 2,20 2,80 2,60 2,40 1,80 1,60 1,40 2,40 2,20 3,20 3,20 3,60 2,60 2,80 1,20 2,40 1,20 1,80 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 °N
30 9 lentelės tęsinys. Pieno rūgšties bakterijų kiekis skirtingomis PRB fermentuotuose rauguose
Stulpelio statistika
Vidutinė vertė 8,240
Standartinis nuokrypis 0,5013
Standartinė paklaida 0,1512
P <0,0001
Variacijos koeficientas, proc. 6,08
Pastaba: PRB – pieno rūgšties bakterijos; KSV/g – kolonijas sudarantys vienetai grame; M1 – savaiminiu būdu fermentuoti raugai; M2 – CeluStar XL sucukrinti ir P. acidilactici fermentuoti raugai; M3 – CeluStar XL sucukrinti ir P. pentosaceus fermentuoti raugai; M4 – CeluStar XL sucukrinti ir L. sakei fermentuoti raugai; M5 – AlphaStar Plus sucukrinti ir P. acidilactici fermentuoti raugai; M6 – AlphaStar Plus sucukrinti ir P. pentosaceus fermentuoti raugai; M7 –
AlphaStar Plus sucukrinti ir L. sakei fermentuoti raugai; M8 – P. acidilactici fermentuoti raugai;
M9 – P. pentosaceus fermentuoti raugai; M10 – L. sakei fermentuoti raugai; M11 – Sacharomyces cerevisiae fermentuoti raugai. P patikimas, kai P ≤ 0,05
3.1.3. β–gliukanų kiekis avižiniuose rauguose
β–gliukanų kiekis rauguose pateiktas 9 paveiksle (5 priedas).
Nustatyta, kad fermentuojant su startinėmis PRB ir sucukrinant fermentais (AlphaStar Plus ir
CeluStar XL), gaunamas mažesnis kiekis β–gliukanų kiekis, nei fermentuojant savaimine
fermentacija (M1). Didžiausias kiekis β–gliukanų nustatytas savaiminiuose rauguose (M1 – 7,306 proc.), mažiausias – sucukrintuose AlphaStar Plus ir fermentuotuose P. acidilactici (5,932 proc.).
9 pav. β–gliukanų kiekis avižiniuose rauguose (Pastaba: P – skirtumo tarp rezultatų patikimumas; patikimumas pateiktas 5 priedų lentelėje; M1 – savaiminiu būdu fermentuoti raugai; M2 – CeluStar
XL sucukrinti ir P. acidilactici fermentuoti raugai; M3 – CeluStar XL sucukrinti ir P. pentosaceus
fermentuoti raugai; M4 – CeluStar XL sucukrinti ir L. sakei fermentuoti raugai; M5 – AlphaStar Plus sucukrinti ir P. acidilactici fermentuoti raugai; M6 – AlphaStar Plus sucukrinti ir P. pentosaceus fermentuoti raugai; M7 – AlphaStar Plus sucukrinti ir L. sakei fermentuoti raugai; M8 – P. acidilactici fermentuoti raugai; M9 – P. pentosaceus fermentuoti raugai; M10 – L. sakei fermentuoti raugai; M11 – Sacharomyces cerevisiae fermentuoti raugai)
6,864 6,18 6,437 5,932 6,655 6,129 6,75 6,736 6,896 6,239 6,754 0 1 2 3 4 5 6 7 8 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 P roc . β – gliukanai, proc.
31 3.1.4. L (+) ir D (-) pieno rūgšties izomerų kiekis avižiniuose rauguose
L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekis avižiniuose rauguose pateiktas 10 paveiksle (6 priedas).
Rauguose, sucukrintuose CeluStar XL nustatytas mažesnis L(+) ir D (-) pieno rūgšties izomerų kiekis, nei sucukrintuose fermentu AlphaStar Plus.
Didžiausias L(+) pieno rūgšties izomerų kiekis nustatytas M6 rauguose, sucukrintuose
AlphaStar Plus ir fermentuotuose P. pentosaceus, atitinkamai 2,92 g/100g. Mažiausias L(+) pieno
rūgšties izomerų kiekis nustatytas M2 mėginiuose, sucukrintuose CeluStar XL ir fermentuotuose P.
acidilactici (1,06 g/100g).
Didžiausias D(-) pieno rūgšties izomerų kiekis, nustatytas M10 mėginiuose, fermentuotuose L.
sakei (0,249 g/100g), mažiausias – mėginiuose M2, sucukrintuose CeluStar XL ir fermentuotuose P. acidilactici (0,052 g/100g).
10 pav. L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekis avižiniuose (Pastaba: P – skirtumo tarp rezultatų patikimumas; patikimumas pateiktas 6 priedų lentelėje; M1 – savaiminiu būdu fermentuoti raugai;
M2 – CeluStar XL sucukrinti ir P. acidilactici fermentuoti raugai; M3 – CeluStar XL sucukrinti ir P. pentosaceus fermentuoti raugai; M4 – CeluStar XL sucukrinti ir L. sakei fermentuoti raugai; M5 – AlphaStar Plus sucukrinti ir P. acidilactici fermentuoti raugai; M6 – AlphaStar Plus sucukrinti ir P. pentosaceus fermentuoti raugai; M7 – AlphaStar Plus sucukrinti ir L. sakei fermentuoti raugai; M8 – P. acidilactici fermentuoti raugai; M9 – P. pentosaceus fermentuoti raugai; M10 – L. sakei
fermentuoti raugai; M11 – Sacharomyces cerevisiae fermentuoti raugai). 3.1.5. Raugų spalvų koordinatės
Raugų spalvų koordinatės pateiktos 10 lentelėje. 1,06 1,35 1,91 2,27 2,92 2,70 2,36 2,72 2,84 2,65 2,44 0,05 0,09 0,12 0,15 0,19 0,23 0,22 0,24 0,25 0,21 0,21 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 g/100g L (+) D (-)
32 Nustatyta, kad šviesiausi buvo mėginiai M2 (sucukrintų CeluStar XL ir fermentuotų P.
acidilactici) ir M5 (sucukrintų AlphaStar Plus ir fermentuotų P. acidilactici), atitinkamai 66,81 ir
66,62 NBS. Mažiausios šviesumo koordinatės nustatytos mėginių M1 (savaiminių būdu fermentuotų) ir M4 (sucukrintų CeluStar XL ir fermentuotų L. sakei), atitinkamai 43,14 ir 46,31 NBS.
Mažiausios raudonumo koordinatės nustatytos M1 (savaiminių būdu fermentuotų) ir M4 (sucukrintų CeluStar XL ir fermentuotų L. sakei) mėginių, atitinkamai 1,57 ir 2,43 NBS, didžiausios raudonumo koordinatės – mėginių M5 (sucukrintų AlphaStar Plus ir fermentuotų P. acidilactici) ir M9 (fermentuotų P. pentosaceus), atitinkamai 3,11 ir 3,07 NBS.
Mažiausios geltonumo koordinatės nustatytos mėginių M1 (savaiminių būdu fermentuotų) ir M4 (sucukrintų CeluStar XL ir fermentuotų L. sakei), atitinkamai 11,03 ir 12,63 NBS, didžiausios geltonumo koordinatės – mėginių fermentuotų P. pentosaceus – M9 ir sucukrintų AlphaStar Plus ir fermentuotų P. acidilactici (M5), atitinkamai, 17,15 ir 16,93 NBS.
10 lentelė. Raugų spalvų koordinatės
Raugų mėginiai L*, NBS a*, NBS b*, NBS
M1 43,14±0,43 1,57±0,02 11,03±0,11 M2 66,81±0,67 2,75±0,03 16,78±0,17 M3 60,23±0,60 2,53±0,03 15,61±0,16 M4 46,31±0,46 2,43±0,02 12,63±0,13 M5 66,62±0,67 3,11±0,03 16,93±0,17 M6 55,72±0,56 2,55±0,03 14,58±0,15 M7 59,14±0,59 2,47±0,02 15,75±0,16 M8 52,94±0,53 2,88±0,03 14,82±0,15 M9 63,04±0,63 3,07±0,03 17,15±0,17 M10 57,94±0,58 2,74±0,03 14,62±0,15 M11 51,95±0,52 2,79±0,03 14,83±0,15 Stulpelio statistika Vidutinė vertė 56,71 2,626 14,98 Standartinis nuokrypis 7,683 0,4176 1,849 Standartinė paklaida 2,316 0,1259 0,5576 P <0,0001 <0,0001 <0,0001 Variacijos koeficientas, proc. 13,55 15,90 12,35
Pastaba: L* – šviesumas (baltos ir juodos spalvos santykis); a* – raudonumo koordinatės (raudonos ir žalios spalvos santykis); b* – geltonumas (geltonos ir mėlynos spalvos santykis); M1 – savaiminiu būdu fermentuoti raugai; M2 – CeluStar XL sucukrinti ir P. acidilactici fermentuoti raugai; M3 – CeluStar XL sucukrinti ir P. pentosaceus fermentuoti raugai; M4 – CeluStar XL sucukrinti ir L. sakei fermentuoti raugai; M5 – AlphaStar Plus sucukrinti ir P. acidilactici fermentuoti raugai; M6 – AlphaStar Plus sucukrinti ir P. pentosaceus fermentuoti raugai; M7 –
AlphaStar Plus sucukrinti ir L. sakei fermentuoti raugai; M8 – P. acidilactici fermentuoti raugai;
M9 – P. pentosaceus fermentuoti raugai; M10 – L. sakei fermentuoti raugai; M11 – Sacharomyces cerevisiae fermentuoti raugai. P patikimas, kai P ≤ 0,05
33 3.1.6. Bendras fenolinių junginių kiekis rauguose ir raugų antiradikalinis aktyvumas Bendras fenolinių junginių kiekis rauguose ir jų antiradikalinis aktyvumas pateiktas 11 paveiksle (7 priedas).
Bendras fenolinių junginių kiekis rauguose kito nuo 142,80 iki 324,13 mg GAE/ 100g. Mažiausias bendras fenolinių junginių kiekis nustatytas M11 (fermentuotų Sacharomyces cerevisiae) ir M1 (savaminių būdu fermentuotų) mėginiuose, atitinkamai 142,80 ir 162,75 mg GAE/100g, didžiausias – mėginiuose, sucukrintuose AlphaStar Plus ir fermentuotuose L. sakei – 324,13 mg GAE/ 100g.
Mažiausias antiradikalinis aktyvumas nustatytas mėginių sucukrintų AlphaStar Plus ir fermentuotų P. pentosaceus (M6) – 50,95 proc., didžiausias – mėginių fermentuotų L. sakei (M10) – 87,61 proc.
11 pav. Bendras fenolinių junginių kiekis rauguose ir jų antiradikalinis aktyvumas (Pastaba: P – skirtumo tarp rezultatų patikimumas; patikimumas pateiktas 7 priedų lentelėje; M1 – savaiminiu būdu fermentuoti raugai; M2 – CeluStar XL sucukrinti ir P. acidilactici fermentuoti raugai; M3 – CeluStar
XL sucukrinti ir P. pentosaceus fermentuoti raugai; M4 – CeluStar XL sucukrinti ir L. sakei
fermentuoti raugai; M5 – AlphaStar Plus sucukrinti ir P. acidilactici fermentuoti raugai; M6 –
AlphaStar Plus sucukrinti ir P. pentosaceus fermentuoti raugai; M7 – AlphaStar Plus sucukrinti ir L. sakei fermentuoti raugai; M8 – P. acidilactici fermentuoti raugai; M9 – P. pentosaceus fermentuoti
raugai; M10 – L. sakei fermentuoti raugai; M11 – Sacharomyces cerevisiae fermentuoti raugai). 3.1.7. Raugų tekstūros savybės
Raugų tekstūros savybės pateiktos 12 paveiksle (8 priedas). 162,75 207 179,41 222,48 217,98 289,49 324,13 159,13 190,67 158,85 142,8 83,33 71,9 85,71 75,23 85,71 50,95 78,09 65,71 84,76 87,61 82,85 0 50 100 150 200 250 300 350 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10 M11 P roc .
