LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS
VETERINARIJOS AKADEMIJA
VETERINARINĖS MAISTO SAUGOS STUDIJŲ PROGRAMA
LSMU BIOCHEMIJOS KATEDRA
AGNĖ JANULIONIENĖ
Išrūginio aštuoniasdešimt procentų baltymų koncentrato
cheminių ir mikrobiologinių rodiklių analizė
Chemical and microbiological analysis of eighty percent of
the whey protein concentrate
Veterinarinės maisto saugos ištęstinių studijų MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS
Darbo vadovas: Doc. Vaida Andrulevičiūtė
DARBAS ATLIKTAS LSMU BIOCHEMIJOS KATEDROJE PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ
Patvirtinu, kad įteikiamas bakalauro baigiamasis darbas „Išrūginio aštuoniasdešimt procentų
baltymų koncentrato cheminių ir mikrobiologinių rodiklių analizė “
1. Yra atliktas mano paties;
2. Nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir užsienyje;
3. Nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu visą panaudotos literatūros są-rašą.
2016 balandžio 25d. Agnė Janulionienė
(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)
PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŽ
LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ ATLIKTAME DARBE
Patvirtinu lietuvių kalbos taisyklingumą atliktame darbe.
2016 balandžio 25d Agnė Janulionienė
(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADA DĖL DARBO GYNIMO
2016 balandžio 25d Doc. Vaida Andrulevičiūtė
(data) (darbo vadovo vardas, pavardė) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS APROBUOTAS KATEDROJE 2016 balandžio 25d
(aprobacijos data) (katedros vedėjos vardas, pavardė) (parašas)
Magistro baigiamojo darbo recenzentai
Magistro baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas:
(data) (gynimo komisijos sekretorės/riaus vardas, pavardė) (parašas)
1) 2)
TURINYS
SANTRUMPOS ... 4 SANTRAUKA ... 5 SUMMARY ... 7 ĮVADAS ... 9 1. LITERATŪROS APŽVALGA ... 111.1. Pieno produktų gamyba ir rinka ... 11
1.2. Išrūgos ir jų panaudojimas ... 12
1.2.1 Išrūgų cheminė sudėtis ... 12
1.2.2 Išrūgų panaudojimas ... 13
1.3. Išrūgų baltymų koncentratai ... 14
1.3.1. Išrūgų baltymų koncentratų gamyba ... 14
1.3.2. Išrūgų baltymų koncentratų cheminė sudėtis ... 16
1.3.3. Išrūgų baltymų koncentratų panaudojimas ir savybės ... 18
1.3.4. Išrūginių baltymų koncentratų mikrobiologija... 19
1.3.5. Išrūgų baltymų koncentratų reglamentavimas ... 21
2. TYRIMO ATLIKIMO VIETA IR METODIKA ... 22
3. TYRIMO REZULTATAI ... 25
3.1. Mikrobiologinių rodiklių analizė ... 25
3.2. Cheminių rodiklių analizė ... 31
REZULTATŲ APTARIMAS ... 34
IŠVADOS ... 37
SANTRUMPOS
IBK – išrūginis baltymų koncentratas
IBK 80 – išrūginis baltymų koncentratas su 80 % baltymų
IBK 80+L – išrūginis baltymų koncentratas su 80 % baltymų ir lecitinu IBI – išrūginis baltymų izoliatas
ES – Europos sajunga
ksv/g – kolonijas sudarantys vienetai grame g/l – gramai litre
SANTRAUKA
„Išrūginio aštuoniasdešimt procentų baltymų koncentrato cheminių ir mikrobiologinių rodiklių analizė“
Agnė Janulionienė Magistro baigiamasis darbas
Darbo vadovas: Doc. Vaida Andrulevičiūtė.
Darbas atliktas: 2013 – 2016 metais, Lietuvos sveikatos mokslų universitete, Biochemijos
katedroje ir pieno perdirbimo įmonės „X“ atestuotoje laboratorijoje.
Darbą sudaro: 42 puslapiai, 13 paveikslų, 9 lentelės.
Darbo tikslas – išanalizuoti Lietuvoje pagaminto išrūginio 80 proc. baltymų koncentrato (be
lecitino ir su lecitinu) mikrobiologinius ir cheminius rodiklius.
Darbo uždaviniai:
Nustatyti išrūginio 80 proc. baltymų koncentrato ir 80 proc. baltymų koncentrato su lecitinu mikrobiologinius rodiklius.
Įvertinti saugojimo trukmės ir temperatūros įtaką išrūginio 80 proc. baltymų koncentrato ir 80 proc. baltymų koncentrato su lecitinu mikrobiologiniams rodikliams.
Nustatyti išrūginio 80 proc. baltymų koncentrato ir 80 proc. baltymų koncentrato su lecitinu cheminius rodiklius.
Nustatyti išrūginio 80 proc. baltymų koncentrato ir 80 proc. baltymų koncentrato su lecitinu baltymų kiekio priklausomybės nuo drėgmės kiekio koreliaciją.
Atlikta mokslinės literatūros, susijusios su išrūgomis, išrūgų baltymų koncentratais, jų gamy-ba, chemine sudėtimi, mikrobiologiniais rodikliais, panaudojimu, analizė. Aptartas išrūginių balty-mų koncentratų reglamentavimas.
Tyrimo objektas: „ X“ įmonės 25 partijos išrūginių 80 proc. baltymų koncentratų, bei 25 par-tijos išrūginių 80 proc. baltymų koncentratų su lecitinu mėginiai. Buvo tirti mikrobiologiniai (bend-ras bakterijų skaičius, termofilinių bakterijų skaičius) ir cheminiai (baltymai, riebalai, drėgmė, pH, laktozė) rodikliai. Įvertinta saugojimo trukmės ir temperatūros įtaką išrūginio 80 proc. baltymų koncentrato ir 80 proc. baltymų koncentrato su lecitinu mikrobiologiniams rodikliams.
Išrūginių 80 proc. baltymų koncentratų vidutinis bendras bakterijų skaičius (12087±2896 ksv/g) buvo 22,1 proc. (P < 0,05), o vidutinis termofilinių bakterijų skaičius (160±111,26 ksv/g) 76,9 proc. (P < 0,05), didesnis nei išrūginių 80 proc. baltymų koncentratų su lecitinu (atitinkamai 2673±709,86 ksv/g ir 37±12,59 ksv/g). Vidutinis bendras bakterijų skaičius po 3 mėn. ir po 6 mėn. nuo išrūginių baltymų koncentratų supakavimo sumažėjo visais tirtais atvejais. Termofilinių
bakte-rijų skaičius ksv/g išrūginių 80 proc. baltymų koncentratų atveju po 6 mėnesių kito 7,5 proc. o išrū-ginių 80 proc. baltymų koncentratų su lecitinu po 6 mėn. vidutiniškai liko toks pat kaip ir fasavimo dieną (37±12,59 ksv/g). Išrūginių 80 proc. baltymų koncentratų partijų vidutinis bendras bakterijų skaičius po 10 parų, esant 25 oC temperatūrai, sumažėjo 4,2 proc., o po 10 parų, esant 5 oC tempera-tūrai, lyginant su supakavimo diena sumažėjo 3,9 proc. (P < 0,05). Išrūginių 80 proc. baltymų kon-centratų su lecitinu partijų, mėginius laikant 25 oC temperatūroje, po 10 parų vidutinis bendras bak-terijų skaičius partijose sumažėjo 16,6 proc. (P < 0,05), o laikant 5 oC temperatūroje po 10 parų vi-dutiniškai sumažėjo 10,5 proc. (P < 0,05).
Išrūginių 80 proc. baltymų koncentratų baltymų kiekis vidutiniškai 80,77±0,41 proc., išrūgi-nių 80 proc. baltymų koncentratų su lecitinu 3,7 proc. mažesnis – 79,76±0,43 proc. (P < 0,05). Išrū-ginių 80 proc. baltymų koncentratų partijose riebalų kiekis vidutiniškai – 5,76±0,17 proc., pH – 6,65±0,05, drėgmė – 4,07±0,24 proc. Išrūginių 80 proc. baltymų koncentratų su lecitinu riebalų kiekis vidutiniškai – 6,93±0,20, pH – 6,68±0,12, drėgmė – 4,06±0,26.
Įvertinus baltymų kiekio priklausomybę nuo drėgmės kiekio nustatyta, kad išrūginių 80 proc. baltymų atveju vyrauja vidutinė neigiama korialecija (r =-0,524), išrūginių 80 proc. baltymų su lecitinu atveju vyrauja silpna neigiama korialecija (r =-0,264).
Raktažodžiai: išrūgos, išrūginis baltymų koncentratas, cheminė sudėtis, mikrobiologiniai
SUMMARY
Chemical and microbiological analysis of eighty percent of the whey protein concentrate
Agnė Janulionienė Master's thesis
Work leader: Associate professor Vaida Andrulevičiūtė.
Work carried out: 2013 – 2016 year, in Department of Biochemistry of Lithuanian
Universi-ty of Health Sciences and in the accredited laboratory of the milk processing plant „X“.
The work consists of: 42 pages, 13 pictures, 9 tables.
Work objective – analyze chemical and microbiological indicators of the eighty percent
whey protein concentrate (without and with lecithin) produced in Lithuania.
Work tasks:
Set microbiological indicators of the eighty percent whey protein concentrate and the eighty percent whey protein concentrate with lecithin.
Evaluate impact of storage time and temperature on the eighty percent whey protein concentrate and the eighty percent whey protein concentrate with lecithin for microbiological indi-cators.
Set chemical indicators of the eighty percent whey protein concentrate and the eighty percent whey protein concentrate with lecithin.
Set the correlation of protein content dependence on humidity content of the eighty per-cent whey protein conper-centrate and the eighty perper-cent whey protein conper-centrate with lecithin.
Performed analysis of scientific literature associated with whey, whey protein concentrate, production of whey, chemical composition, microbiological indicators and use. Discussed regula-tion of the whey protein concentrate.
Research object: 25 lots of the eighty percent whey protein concentrate and 25 lots of the eighty percent whey protein concentrate with lecithin of the samples from „ X“plant. There were explored microbiological (total number of bacteria, number of thermophilic bacteria) and chemical (proteins, fats, humidity, pH, lactose) indicators. Estimated impact on storage time and temperature of the eighty percent whey protein concentrate and the eighty percent whey protein concentrate with lecithin for microbiological indicators.
Total number of bacteria (12087±2896 cfu/g) of the eighty percent whey protein concentrate was 22,1 %. (P < 0,05), and the average number of thermophilic bacteria (160±111,26 cfu/g) 76,9 % (P < 0,05), bigger then the eighty percent whey protein concentrate with lecithin (respectively
2673±709,86 cfu/g and 37±12,59 cfu/g). The average total number of bacteria after 3 months and after 6 months from the moment of packing the eighty percent whey protein concentrate decreased on all tested cases. The number of thermophilic bacteria cfu/g on case of the eighty percent whey protein concentrate after 6 months changed 7,5 % and the eighty percent whey protein concentrate with lecithin after 6 months on average remained the same as in the packing day (37±12,59 cfu/g). The average total number of bacteria of the eighty percent whey protein concentrate lots after 10 days at 25 oC, decreased 4,2 %., and after 10 days, at 5 oC, compared to the packaging date de-creased 3,9% (P < 0,05). The samples of the eighty percent whey protein concentrate with lecithin lots at 25 oC, after 10 days the average total number of bacteria in lots decreased16,6 % (P < 0,05), and at 5 oC after 10 days on average decreased 10,5 % (P < 0,05).
The number of protein of the eighty percent whey protein concentrate on average 80,77±0,41 %, eighty percent whey protein concentrate with lecithin 3,7 % less – 79,76±0,43 % (P < 0,05). The average fat content of the eighty percent whey protein concentrate – 5,76±0,17 %, pH – 6,65±0,05, humidity – 4,07±0,24 %. The average fat content of the eighty percent whey protein concentrate with lecithin 6,93±0,20 %, pH –6,68±0,12, humidity – 4,06±0,26 %.
Having evaluated dependence of the protein number on the humidity content set that on case of the eighty percent whey protein prevails the average negative correlation (r =-0,524), on case of the eighty percent whey protein concentrate with lecithin prevails a weak negative correlation (r =-0,264).
Keywords: whey, whey protein concentrate, chemical composition, microbiological
ĮVADAS
Pienas laikomas geriausiu, idealiu ir visaverčiu maistu ir užima svarbią vietą žmogaus mity-boje, ypač vegetariškoje dietoje [1]. Išrūgos – sūrių gamybos šalutinis produktas, kuriame lieka iš-rūginiai baltymai, atskyrus riebalus ir kazeiną, sūrių gamybos proceso metu. Jos turi daug pieno laktozės, yra turtingos mineralinėmis medžiagomis ir gali būti perdirbamos į sausus miltelius, kurie turi 11-14,5 proc. baltymų ir 63-75 proc. laktozės [2]. Išrūgų baltymai turi biologiškai aktyvių veiksnių, kurie turi teigiamą poveikį imuninei sistemai ir raumenų sintezei, skatina riebalinio audi-nio praradimą, išlaikant raumenų masę [3]. Išrūgų baltymai ypač vertingi, nes jų gausi ir subalan-suota amino rūgščių sudėtis, didelė biologinė vertė [4], funkcinės savybės [5].
Vienas iš labiausiai prieinamų kokybiškų išrūgų baltymų šaltinių išrūgų baltymų koncentratai [6], kurie yra perdirbami iš išrūgų, ir turi skirtingą baltymų koncentraciją, kuri svyruoja nuo 34 proc. iki 80 proc. [2].
Išrūginiai baltymų koncentratai, dėl įvairių savo funkcinių savybių, yra naudingi sveikatai, ir turi galimybę pagerinti maisto produktų vertę [6]. Iš išrūgų gauti komponentai gali sumažinti meta-bolinio sindromo riziką, kuris gali sukelti įvairias lėtines ligas, tokias kaip širdies ir kraujagyslių ligos ir diabetas [7].
Išrūginis baltymų koncentratas su 80 proc. baltymų gali būti naudojamas perdirbant daugelį maisto produktų. Taip pat naudojamas sportininkų mityboje, energinių gėrimų gamyboje, kūdikių maistui, ledams, sausiems mišiniams, sutirštinto pieno produktams ir kitokiam perdirbamam mais-tui gaminti [5].
Išrūginio baltymų koncentrato funkcionalumas maisto sistemai priklauso ne tik nuo baltymų kiekio, bet taip pat ir proporcingai ir nuo kitų sudedamųjų dalių [8].
Išrūginių baltymų koncentratų mikrobiologinių ir cheminių rodiklių analizė yra ribota. Dau-giausiai atliekamų tyrimų su išrūginiais baltymų koncentratais susiję su jų įtaka gaminamų produktų tekstūrai, aromatui. Bet tam, kad pagamintumėm saugius ir kokybiškus maisto produktus, svarbu žinoti pradinį išrūginių baltymų koncentratų mikrobiologinį užterštumą, laikymo įtaka mikrobų dauginimuisi, bei cheminę koncentratų sudėtį.
Mikrobiologiniai indikatorinių mikroorganizmų tyrimai yra plačiai naudojami kaip efektyvi priemonė, užtikrinanti įvairių maisto produktų mikrobiologinę kokybę ir saugą [9].
Darbo tikslas: Išanalizuoti Lietuvoje pagaminto išrūginio 80 proc. baltymų koncentrato (be
Darbo uždaviniai:
Nustatyti išrūginio 80 proc. baltymų koncentrato ir 80 proc. baltymų koncentrato su lecitinu mikrobiologinius rodiklius.
Įvertinti saugojimo trukmės ir temperatūros įtaką išrūginio 80 proc. baltymų koncentrato ir 80 proc. baltymų koncentrato su lecitinu mikrobiologiniams rodikliams.
Nustatyti išrūginio 80 proc. baltymų koncentrato ir 80 proc. baltymų koncentrato su lecitinu cheminius rodiklius.
Nustatyti išrūginio 80 proc. baltymų koncentrato ir 80 proc. baltymų koncentrato su lecitinu baltymų kiekio priklausomybės nuo drėgmės kiekio koreliaciją.
1. LITERATŪROS APŽVALGA
1.1. Pieno produktų gamyba ir rinka
Pienininkystė viena svarbiausių ES žemės ūkio veiklos sričių. Pieno sektoriaus produkcija su-daro 15 proc. visos ES pagamintos žemės ūkio produkcijos. Iš pieno, naudojant senovines ir moder-nias technologijas, gaminama daugybė gaminių [10].
Pieno bei jo produktų suvartojimas vienam žmogui nuo 2007 metų iki 2014 metų išaugo nuo 270 kg iki 312 kg [11].
Per 2015 m. I ketvirtį ženkliausiai išaugo sviesto eksportas – padidėjo 2,8 karto. Taip pat 69 proc. išaugo išrūgų miltelių (nuo 10841,5 t. iki 18382,8 t.) eksportas [12].
Amerikos Pieno produktų institutas [13] teigia, kad išrūgų baltymų koncentrato (su 25,0-49,9 proc. baltymų) sunaudojimas vidaus rinkoje 2012 metais sumažėjo 25,2 proc. iki 67,6 mln. svarų iš 90,4 mln. svarų 2011 m. Tuo tarpu išrūgų baltymų koncentrato (su 50,0-89,9 proc. baltymų) su-naudojimas, tuo pačiu laikotarpiu, padidėjo 9,8 proc. (iki 69,2 mln. svarų, nuo 63,0 mln. svarų 2011 m). Pagrindinis panaudojimas – sporto gėrimams (29,1 proc.), sporto milteliams (24,8 proc.), pa-ruoštiems sausiems mišiniams (13,2 proc.), pieno pramonėje (10,2%), ir kitoms reikmėms (22,7 proc.).
Iki 2011 metų išrūgų produktų suvartojimas Europoje ir Kinijoje buvo lygus jų pagaminamam kiekiui (1 pav. [14]). 2011 metais išrūgų produktų suvartojimas išaugo, o gamybos apimtys sumažė-jo. Nuo 2013 metų gamybos apimtys didėjo ir turėtų išlikti nepakitusios ir 2016 metais.
1 pav. Suvartojamų ir pagaminamų išrūgų produktų palyginimas Europoje ir Kinijoje
Pagrindinėse Azijos šalyse išrūgų produktų suvartojimas 2011-2013 metais auga (2pav. [14]), ypač Kinijoje. Prognozuojama, kad 2016 metais Malaizijoje, Indonezijoje ir Filipinuose išrūgų pro-duktų vartojimas išliks stabilus, o Kinijoje turėtų pasiekti 650 000 tonų per metus, t.y. net 200 000 tonų daugiau nei 2013 metais. 80 proc. išrūgų produktų Kinijoje suvartojama žmonių maistui – pag-rinde kūdikių maistui, o 20 proc. kiaulių pašarams.
2 pav. Išrūgų produktų vartojimas pagrindinėse Azijos šalyse [14].
1.2. Išrūgos ir jų panaudojimas
1.2.1 Išrūgų cheminė sudėtis
Išrūgos – pieno produktas, kuris lieka iš pieno darant fermentinį sūrį, varškę, saldžiarūgštį sūrį, kazeiną [15]. Rūgščios išrūgos atskiriamos po varškės susidarymo, o gaminant kietus fermen-tinius sūrius (tokius kaip cederį ar šveicarišką sūrį) susidaro saldžios išrūgos [15]. Jeigu iš išrūgų pieno baltymai pašalinami membraninės technologijos būdu (pvz., ultrafiltravimu) ne pilnai, tai šios išrūgos vadinamos varškės, sūrių ar kazeino gamybos išrūgų filtratu [16]. Išrūgose yra įvairių bio-logiškai aktyvių komponentų, kurios stiprina imunitetą [17]. Jų energinė vertė (100 g) – 101 kJ, ar-ba 24 kcal. [15].
Atlikus įvairiapusiškus mokslinius tyrimus Japonijoje, padarytos išvados, jog išrūgos yra ver-tingesnės už vaisių ir daržovių sultis [18]. Išrūgų sudėtis priklauso nuo gaminamo produkto tipo, jo gamybos technologijos ir naudojamų įrenginių [19]. Pieno fermentinio traukinimo metu gautų iš-rūgų pH yra 5,9-6,6 (saldžios išrūgos), o rūgštinio rauginimo metu gautų pH yra 4,3-4,6 (rūgščios išrūgos) [15].
Vandens ir riebalų kiekis didesnis yra saldžiose skystose išrūgose, o bendras mineralinių me-džiagų, pelenų, pieno rūgšties – rūgščiose išrūgose. Baltymų ir laktozės kiekis rūgščiose ir saldžiose išrūgose yra vienodas – atitinkamai 0,8 g/100g ir 4,9 g/100g [20].
Išrūgų baltymai maistiniu požiūriu yra patys vertingiausi išrūgų komponentai [21]. Jie sudary-ti iš temperatūrai jautrių frakcijų, pavyzdžiui, β-laktoglobulinas, α-laktoalbuminą, kraujo serumo albumino ir imunoglobulino, taip pat termostabilių proteozės peptonų [19]. Pasak I. Jelicic ir kt. [21], baltymų kiekis rūgščių ir saldžių išrūgų yra labai panašus, tačiau, laisvų amino rūgščių kiekis gali būti skirtingas, tai priklauso nuo kazeino hidrolizės laipsnio sūrių (rūgščių arba saldžių) gamy-bos metu. Todėl, saldžiųjų išrūgų laisvų amino rūgščių kiekis yra maždaug 4 kartus, o rūgščių iš-rūgų net 10 kartų didesnis nei pieno. Beje, dauguma pieno angliavandenių (iš kurių 90 proc. yra laktozė), įskaitant gliukozę, galaktozę, oligosacharidus ir amino angliavandenius, po sūrių gamybos patenka į išrūgas [21]. Taip pat išrūgose yra daug vandenyje tirpių vitaminų ir organinių rūgščių, bei mineralinių medžiagų [22].
Išrūgos savo biologine verte lenkia kazeina, nes jų baltymuose yra didesnis kiekis nepakei-čiamų amino rūgščių, tokių kaip: lizinas, metioninas, triptofanas, treoninas. Svarbiausias išrūgų bal-tymas yra β- laktoglobulinas (50 proc. bendro išrūgų baltymo kiekio). Albuminas ir globulinas turi didesnį kiekį aminorūgšties lizino, svarbios organizmo apsauginėms reakcijoms. Išrūgų baltymai turi didelę reikšmę, kadangi antimikrobiškai veikia kai kuriuos mikroorganizmus, suteikia imunines savybes. Jie naudojami gaminant gydomosios bei dietinės paskirties produktus [23].
1.2.2 Išrūgų panaudojimas
Fermentinių sūrių paklausa ir jų gamyba pasaulyje pastaraisiais dešimtmečiais nuolat didėja [24]. Pasak E. Trečiokienės [25], auganti fermentinių sūrių paklausa rodo , kad išrūgų, kaip antrinės žaliavos kiekis taip pat didėja.
Besivystančiose šalyse išrūgos daugumoje atvejų tiesiog išpilamos. Tai sukelia didelį vertingų maistinių medžiagų nuostolį, taip pat kelia pavojų aplinkai. Išrūgų maistinių medžiagų atskyrimas ar koncentracija tradiciniu metodu yra sudėtinga ir užima daug laiko. Taikant skirtingą membrani-nio filtravimo technologiją, išrūgų maistinės medžiagos yra koncentruojamos, išskirstomos arba išgryninamos į vertingus produktus, tokius kaip: išrūgų baltymų koncentratą, išrūgų baltymų izolia-tą, α-laktalbuminą, β-laktoglobuliną, laktozę ir mineralines medžiagas, Naudojant tradicinius at-virkštinio osmoso linijos metodus, galima sutirštinti iki 60 proc. didesnę baltymų koncentraciją. Taikant ultrafiltravimą ir diafiltraciją baltymų kiekis išrūgų baltymų koncentrate gali būti padidintas nuo 35 iki 85 proc., nuo visų sausųjų medžiagų kiekio [26].
Iš išrūgų ultafiltracijos būdu – gaunamas retentatas, iš kurio gaminamas išrūgų baltymų kon-centratas (iš jo α –laktoalbuminas), albumininis sūris (3 pav.[20]). Vykstant ultrafiltracijai taip pat išsiskiria permeatas iš kurio išskiriama laktozė, riboflavinas arba fermentacijos būdu išgaunamas bioetanolis. Džiovinimo būdų iš išrūgų gaunami išrūgų milteliai, fermentacijos būdu gaminami iš-rūgų gėrimai, biomasė, pieno rūgštis.
3 pav. Išrūgų panaudojimo galimybės [20].
1.3. Išrūgų baltymų koncentratai
1.3.1. Išrūgų baltymų koncentratų gamyba
Fermentinių sūrių gamybos įmonės Lietuvoje išrūgas perdirba naudojant beatliekines perdir-bimo technologijas. Separuojant išrūgas iš gautų komponentų gaminamas sviestas, lydytas sūris, o naudojant sudėtingus išrūgų atskyrimo būdus – išrūgų baltymų koncentratas, kurio gamybos metu likęs „vanduo“ panaudojamas maistinio pieno cukraus gamybai [25].
4 paveiksle pateiktas išrūgų baltymų koncentrato su mažesniu baltymų kiekiu (pvz. 35 proc.) miltelių gamybos technologinis procesas [16]. Apdorojimui išrūgos tiekiamos į ultrafiltracijos įren-ginį (1), kur jos ultrafiltruojamos ir išskaidomos į du komponentus: išrūgų koncentratą (retentatą) – apie 17% ir filtratą (permiatą) – apie 83%. Permiatas surenkamas į rezervuarą (2), iš jo vėliau gami-nama laktozė. Permiato sudėtyje nėra baltymų ir lipidų, o bendras sausųjų medžiagų kiekis yra 5,78 proc. Išrūgų retentatas (jo sudėtyje yra 3,24 proc. baltymų, 4,82 proc. laktozės, bendras sausųjų me-džiagų kiekis –9,24 proc.) surenkamas į rezervuarą (3), iš kurio nukreipiamas į vakuumo garinimo aparatą (4), kuriame tirštinamas iki. 20-25 proc. sausųjų medžiagų. Tirštintas išrūgų baltymų kon-centratas džiovinamas purkštuvinėje džiovykloje (5), gauti IBK milteliai fasuojami įrenginiuose (6) [16]. IŠRŪGOS Išrūgų milteliai Ultrafiltracija Gėrimas Biomasė Albumininis sūris Bioetanolis Laktozė, riboflavinas Pieno rūgštis IBK, IBI α-laktoalbuminas Retentatas Permeatas Fermentacija Džiovinimas Fermentacija
4 pav. Išrūgų baltymų koncentratų gamybos technologijos proceso schema: 1 – ultrafilt-ravimo įrenginys, 2 – išrūgų permiato surinkimo rezervuaras, 3 – išrūgų retentato surinkimo rezer-vuaras, 4 – vakuuminis garinimo aparatas, 5 – purkštuvinė džiovykla, 6 – išrūgų baltymų koncentra-to smulkinimo , sijojimo ir fasavimo įrenginiai [16].
Membraninio atskyrimo procesai, pavyzdžiui, ultrafiltravimas, atvirkštinio osmoso ir diafilt-racija, šiuo metu pramonėje taikomi, išrūgų miltelių ir išrūginių baltymų koncentratų, su 30-80 proc. baltymų, gamybai [27].
5 paveiksle pateikta išrūgų baltymų koncentratų su dideliu baltymų kiekiu (pvz. 80 proc.) ir izoliatų gamybos technologijos schema [16]. Išrūgos pasterizatoriuje (1) pašildomos iki 34-40 °C temperatūros, vėliau separuojamos išrūgų separatoriuje (2), kur atskiriami riebalai. Atskyrus rieba-lus išrūgos pašildomos iki 60-65 °C temperatūros, pasterizuojamos 90-95 °C temperatūroje (1) ir atšaldomos iki 55-60 °C temperatūros. Toliau jos keliauja į ultrafiltracijos įrenginius (4 ir 6 ), kur jos per kelias pakopas sutirštinamos iki 20-25 proc. sausųjų medžiagų. Tarp tirštinimų ultrafiltravi-mo įrenginiuose, mikrofiltraviultrafiltravi-mo įrenginyje (5) dar kartą atskiriami lipidai. Sutirštintas retentatas išpurškimo būdu džiovinamas purkštuvinėje džiovykloje iki 4-6 proc. sausųjų medžiagų koncentra-cijos [16].
5 pav. Išrūgų baltymų koncentratų gamybos technologijos schema: 1 – plokštelinis paste-rizatorius, 2 – išrūgų separatorius, 3 – išrūgų kaupimo rezervuaras, 4 – pirmasis ultrafiltravimo į-renginys, 5 – mikrofiltravimo įį-renginys, 6 – antrasis ultrafiltravimo įrenginys [16].
1.3.2. Išrūgų baltymų koncentratų cheminė sudėtis
Išrūgų miltelių produktų vidutinė cheminė sudėtis skiriasi (1 lentelė[28]). Daugiausia baltymų aptinkama išrūgų baltymų izoliate – 88,0-92,0 proc. Laktozės kiekis didžiausias ultrafiltracijos per-meato milteliuose – 90,0 proc., o mineralinių medžiagų daugiausiai randama išrūgų milteliuose – 3,0-5,0 proc. Išrūgų baltymų koncentrate baltymų vidutiniškai yra 65,0-80,0 proc., laktozės – 4,0-21,0 proc., mineralinių medžiagų – 3,0-5,0 proc.
1 lentelė. Pagrindinių išrūgų miltelių produktų vidutinė cheminė sudėtis [28].
Išrūgų produktai Baltymai,
proc. Laktozė, proc. Mineralai, proc. Išrūgų milteliai 12,5 73,5 8,5
Demineralizuoti (70 proc.) išrūgų milteliai 13,7 75,7 3,5 Demineralizuoti (90 proc.) išrūgų milteliai 15,0 83,0 1,0 Ultrafiltracijos permeato milteliai 1,0 90,0 9,0 Išrūgų baltymų koncentratas (IBK) 65,0-80,0 4,0-21,0 3,0-5,0
Išrūgų baltymų koncentratų svarbiausia sudėtinė dalis – baltymai. Pateikiama apibendrinta iš-rūgų baltymų koncentrate (IBK) ir išiš-rūgų baltymų izoliate (IBI), aptinkamų išiš-rūgų baltymų frakcijų, biologinės funkcijos bei nauda (2 lentelėje [29]).
IBK ir IBI milteliuose daugiausiai randama β – laktoglobulino (atitinkamai 50-60 proc. ir 44-69 proc.), α – laktoalbumino (IBK – 12-16 proc., IBI – 14-15 proc.). IBK taip pat daug (15-21 proc.) aptinkama glikomakropeptidų, kurie sumažina skrandžio sekreciją, slopina trambocitų agre-gaciją, mažina apetitą, stimuliuodamas kasos hormono cholecistokinino išsiskyrimą. Taip pat veikia kaip probiotikai ir kaip imunomoduliatoriai. Kraujo serumo albumino, imunoglobulino, taip pat daugiau aptinkama IBK lyginant su IBI (atitinkamai 3-5 proc. ir 1-3 proc.; 5-8 proc. ir 2-3 proc.). Mažiausiai IBK (<1 proc.) aptinkama laktoferinų ir laktoperoksidazių, kurie pasižymi antimikrobi-nėmis savybėmis, bet IBI jų neaptinkama visai.
2 lentelė. Išrūgų baltymų frakcijos procentais randamos išrūgų baltymų koncentratuose
ir izoliatuose [29].
Išrūgų baltymų
frakcija
IBK IBI Biologinės funkcijos ir nauda
β –laktoglobulinas 50-60 44-69 Veikia kaip pernešantis baltymas, tokių pageidau-jamų lipofilinių junginių kaip tokoferolis ir vitami-nas A.
α –laktoalbuminas 12-16 14-15 Pieno liaukose moduliuoja laktozės sintezę. Deda-ma į pradinius mišinius skirtus kūdikių mitybai ir produktus, skirtus asmenims vartojantiems ribotą baltymų kiekį.
Glikomakropeptidas 15-21 2-20 Sumažina skrandžio sekreciją, slopina trambocitų agregaciją, mažina apetitą, stimuliuodamas kasos hormono cholecistokinino išsiskyrimą. Veikia kaip probiotikai ir kaip imunomoduliatoriai.
Kraujo serumo al-buminas
3-5 1-3 Susijęs su lipidų rišamosiomis savybėmis ir tarpi-ninkauja lipidų oksidacijoje.
Imunoglobulinas 5-8 2-3 Naujagimius apsaugo nuo ligų per pasyvų imunite-tą.
Laktoferinas <1 — Antimikrobinės savybės, geležies rišamosios cha-rakteristikos ir laisvųjų radikalų slopinimas.
1.3.3. Išrūgų baltymų koncentratų panaudojimas ir savybės
Maisto produktai be pagrindinės funkcijos – aprūpinti organizmą reikiamomis maistinėmis ir energinėmis medžiagomis, gali stiprinti žmogaus organizmą, veikti profilaktiškai ir mažinti susir-gimų riziką [30].
Svarbiausi iš komercinių išrūgų baltymų produktų yra IBK, kuriuose baltymų koncentracija svyruoja nuo 34 proc. iki 85 proc. Išrūgų baltymų koncentratai, kaip ir kiti išrūgų milteliai yra nau-dojami konditerijoje, ledų ir saldainių, duonos gamyboje, glazūroms ir cukrų padažams gaminti, taip pat džemų ir lydytų sūrių gamyboje. Dažniausiai šis priedas naudojamas, kad būtų pagerintas aromatas, tekstūra, patvarumas, fermentacijos laikas [28].
IBK naudojami maisto pramonėje, dėl turimų funkcinių savybių, kurių dauguma yra susiju-sios su išrūgų baltymais (3 lentelė [31]). IBK gali hidratuoti, putoti plakant, emulguoti, želatinuoti, karamelizuoti, taip pat yra didelio tirpumo. Dažniausiai IBK naudojamas mėsos ir desertų gamybo-je. Teigiama, kad IBK su didesniu baltymų kiekiu turi geresnes funkcinės savybes nei IBK su ma-žesniu baltymų kiekiu [31].
3 lentelė. IBK funkcinės savybės pritaikytos maisto produktams [31].
Funkcinė savybė
Poveikis Maisto sistema
Hidratacija IBK baltymai gali sumažinti gamybos nuostolius, nes suriša vandenį.
Mėsa, gėrimai, duona, pyragai, dešrelės.
Želatinavimas ir klampumas
IBK baltymai naudojami kaip rišiklis ir tirštiklis.
Salotų padažai, sriubos, sūriai, kepiniai, padažai, mėsa.
Emulgavimas IBK baltymai emulguoja riebalus. Dešros, sriubos, pyragai, salotų padažai, kūdikių maistas. Putojimas
plakant
IBK baltymai formuoja tvirtą plėvelę. Geriausios putojimo savybės yra tada, kai IBK baltymai yra nedenatūruoti.
Desertai.
Karamelizavi-mas, skonis, aromatas
Baltymai karamelizuojasi aukštoje tem-peratūroje, nes reaguoja su laktoze ir kitais skylančiais angliavandeniais ir keičia spalvą. IBK neturi pašalinio kva-po kai naudojamas kaip priedas.
Saldumynai, mėsos gaminiai gaminami mikrobangų krosne- lėse, padažai, duona, liesi kepsniai, sriubos, pieno pro-duktai.
Jogurtų gamybai yra naudojami lieso pieno milteliai, tam, kad praturtintų pieną prieš fermen-taciją [32]. Tačiau, dėl padidėjusios kokybės ir prieinamumo jų alternatyva gali būti IBK. Be to,
IBK ir lieso pieno miltelių skiriasi funkcinė savybės. IBK kaip priedas jogurtuose yra tinkamas pasirinkimas, nes jis pagerina jogurto tekstūrą, didina baltymų kiekį [33].
Sveikatos sutrikimai susiję su ŽIV, hepatitu B ir osteoporoze buvo sumažinti tiesiogiai ar ne-tiesiogiai vartojant išrūgų komponentus [34-36]. G. Bounous ir kt. [37] nustatė, kad išrūgų baltymų koncentratų vartojimas gali padėti sureguliuoti svorį tarp ŽIV užsikrėtusių pacientų.
Gėrimai papildyti išrūgų baltymų koncentratais gali žymiai sumažinti padidėjusį kraujo spau-dimą, taip pat mažina insulto ir širdies ligų riziką [38].
Maisto papildai praturtini išrūgų baltymų koncentratais yra geras baltymų ir didelio kiekio esminių aminorūgščių, teikiančių svarbias maistines savybes, šaltinis. Todėl gali padėti palaikyti gerą mitybos būklę Krono liga sergantiems pacientams, kuriems dažnai reikia specialios mitybos programos [39].
1.3.4. Išrūginių baltymų koncentratų mikrobiologija
Dėl mikroorganizmų sukelto maisto gedimo, ekonominius nuostolius patiria vartotojai, per-dirbėjai ir gamintojai [40]. Tiesioginė – apsinuodijimus maistu sukeliančių maisto patogenų analizė yra sudėtinga ir brangi [41]. Mezofilinių aerobinių bakterijų (bendro bakterijų) skaičiaus nustatymas gali būti naudojamos kaip indikatorius, skirtas galiojimo laiko ir gedimo būsenos maisto produktuo-se nustatyme. Taip pat jie yra naudingi, siekiant įvertinti maisto produktų sanitarijos kokybę [40], nustatant technologinių procesų veiksmingumą ir mikrobiologinę kokybę maisto produktuose skir-tuose tiesioginiam vartojimui, pvz.: pasterizuotam pienui, prieskoniams [9], nes pasak R. Freito ir kt. [42] jų buvimas gali reikšti maisto užteršimą patogenais.
Išrūgų baltymų koncentratų mikroorganizmai priklauso nuo terminių apdorojimo režimų. Tai-kant griežtesnį pasterizavimo rėžimą, vyrauja sporos (Bacillus, Clostridium), taiTai-kant švelnesnį rė-žimą – termiškai atsparių bakterijų lazdelės (enterokokai, mikrokokai, stafilokokai, pienarūgštės lazdelės). Tirštinant vakuumo aparate, dažnai dauginasi pienarūgštės bakterijos, enterokokai. Di-džioji jų dalis išlieka ir džiovinimo metu. Tolesnėse technologinio proceso operacijose – atšaldymo, transportavimo, pakavimo – galimas kartotinis produkto užteršimas mikroorganizmais iš aplinkos: koliforminėmis bakterijomis, stafilokokais, pelėsiniais grybais. Ypač pavojingos patekusios patoge-ninės bakterijos – salmonelės, koagulazę gaminantys stafilokokai, vaškinės bacilos, kurios vėliau gali daugintis tirpinant miltelius ir sukelti toksikacijas. Išrūgų baltymų koncentratuose nizmai paprastai nesidaugina , nes trūksta drėgmės (2-4 proc.). Miltelius laikant sausai, mikroorga-nizmų mažėja, dalis jų apmiršta, greičiau žūva vegetatyvinės formos, o sporos gali išsilaikyti ilgiau. Bakterijų 10 5 ksv/g ir didesnis skaičius rodo technologinio proceso bei sanitarijos ir higienos pažei-dimus [43]. Svarbiausi išrūgų miltelių mikroorganizmai ir jų įtaka miltelių kokybei pateikti 4 lente-lėje. Matyti, kad dažniausias užteršimo mikroorganizmais šaltinis – netinkamas išlaikymas pasteri-zuojant.
4 lentelė. Mikroorganizmų įtaka išrūginių baltymų koncentratų kokybei [43].
Mikroorganizmai Užteršimo šaltinis Mikroorganizmų
vystymasis
Sukeliama yda
Bacillus subtilis Išlaikymas pasterizuojant Tirpinant miltelius Negrynas skonis
Bacillus cereus Išlaikymas pasterizuojant Apsinuodijimas
maistu
Bacillus
stea-rothermophilus
Išlaikymas pasterizuojant Ilgai laikant vakuu-mo aparate Skonio yda Streptococcus ter-mophilus, Enterococcus du-rans, E. faecalis
Žaliava, įrenginiai Užsilaikius vamzdy-nuose, kaupimo ir laikymo rezervuaruo-se. Tirpinant milte-lius
Rūgščių susidary-mas, didelis mikro-binis gatavo produk-to užteršimas Plazmą koaguliuo-jantys stafilokokai Žaliava, pasterizavimo rėžimo pažeidimas Užsilaikius vamzdy-nuose, kaupimo ir laikymo rezervuaruo-se. Tirpinant milte-lius
Maistinės intoksika-cijos
Salmonelės Pasterizavimo rėžimo pažeidimas
Psichrotrofinės bakterijos
Žaliavoje pasidaugimus proteolitinių bakterijų
Pieną ilgai laikant žemoje temperatūroje
Su baltymų poky-čiais susijusios ydos Pelėsiniai grybai Kartotinis užkratas nuo
įrangos ir oro
Sudrėkus milteliams laikymo metu
Pelėjimas
Pieno miltelių produktai (saldžių išrūgų milteliai, lieso pieno milteliai, rūgščių išrūgų milteliai ir išrūgų baltymų koncentratai - 80) yra ekonomiškai naudingi pieno pramonėje. Pagal JAV pieno produktų eksporto tarybą, pirkėjai turi nustatyti ribas termofilinėms ir mezofilinėms sporoms pieno produktų milteliuose, todėl pieno perdirbimo įmonės turi kontroliuoti ir mažinti sporas sudarančių mikroorganizmų skaičių pieno produktų milteliuose [44], nes jie gali sukelti kokybės defektų ir sutrumpinti produkto galiojimo laiką [45].
Termofilai paprastai yra sporas sudarančios bakterijos, kurios į pieną patenka iš įvairių šalti-nių ūkyje, arba iš prastai išvalytos įrangos perdirbimo gamyklose. Šių bakterijų skaičius greitai di-dėja, kai pienas ar pieno produktai, yra laikomi aukštoje temperatūroje. Termofilinės bakterijos gali daugintis pasterizatoriuose ar vakuum-išgarinimo aparatuose kai naudojama aukšta temperatūra ir trumpas išlaikymo laikas ir kai įranga dirba nepertraukiamai ilgą laiką. Optimali termofilinių bakte-rijų augimo temperatūra nuo 40 °C iki 60 °C. Galutiniame produkte jų randama iki 106 ksv/g [46].
1.3.5. Išrūgų baltymų koncentratų reglamentavimas
Pieno produktai sudaro didžiausią, eksportuojamų maisto produktų, dalį Lietuvoje. Siekiant konkurencingumo ir stabilumo rinkoje, išrūgų milteliams, jų sudėties ir kokybės reikalavimams tai-komas Kodekso standartas -CODEX STAN A-15-1995, Rev. 1-2003, Amd. 2006 [47].
Lietuvoje išrūgų miltelių mikrobiologinius rodiklius taip pat apibrėžia ES komisijos regla-mentas (EB) Nr. 1441/2007. Jame nurodyta, kad išrūgų milteliuose, pateiktuose į rinką ir jų tinka-mumo vartoti laikotarpiu, Salmonella 25 gramuose – nėra, enterobakterijų 1 grame – ne daugiau 10 ksv/g, koagulazę gaminančių stafilokokų 1 grame – 5 mėginiuose iki 10 ksv/g, iš jų dvejuose mėginiuose gali būti iki 100 ksv/g [48].
Mikrobiologiniai IBK rodikliai nurodyti Muitų sąjungos techniniame reglamente (TP TC 033/2013). Dėl pieno ir pieno produkcijos saugumo [49]. Nurodyta, kad IBK aerobinių mikroorga-nizmų skaičius (bendras bakterijų skaičius) – <5,0x104, koliforminių bakterijų – negali būti 1 gra-me, patogeninių mikroorganizmų: Salmonella 25 gragra-me, S. aureus 1 grame – nerasta. Pieno pag-rindo produktų, skirtų ikimokyklinio ir mokyklinio amžiaus vaikams IBK aerobinių mikroorganiz-mų skaičius – 1,0 x103, koliforminių bakterijų skaičius 1 grame – nerasta, patogeninių mikroorga-nizmų: Salmonella 25 gramuose, S. aureus 1 grame – nerasta, mielių skaičius 1 grame ne daugiau 10 KSV/g, pelėsinių grybų skaičius 1 grame ne daugiau 50 KSV/g.
Didėjant pasauliniam maisto produktų suvartojimui visuomenė atkreipia dėmesį ir panaudoja žaliavas, kurios ankščiau būdavo tiesiog išpilamos. Išrūgos savo sudėtimi yra vienos iš vertingiau-sių, pieno perdirbimo metu liekančių šalutinių produktų, iš kurių, panaudojant gamybos technologi-jas, gaminamas IBK, kuris naudojamas kaip pagrindas kitų produktų kūrimui. Gamintojams ir per-dirbėjams ypatingai svarbi IBK cheminė sudėtis ir mikrobiologinis užterštumas. Nuo IBK baltymų ir kitų sudėtinių jo dalių procentinės sudėties priklauso tolimesnis jų panaudojimas, gamintojų gau-namos pajamos. Taip pat labai svarbu ištirti mikroorganizmų kiekį IBK pagamintame produkte bei laikymo metu, nes jie ne tik apsprendžia gamybos proceso (pvz. pasterizacijos, išlaikymo, higienos ir sanitarijos bei kt.) efektyvumą, bet taip pat panaudojimo galimybes — tiesioginiam vartojimui (pvz. sportininkų papildams, kūdikių mišiniams) ar tolimesniam perdirbimui (mėsos pramonė, kon-diterija ir t.t.).
2. TYRIMO ATLIKIMO VIETA IR METODIKA
Mokslinis tiriamasis darbas atliktas – pieno perdirbimo įmonės „X“ atestuotoje laboratorijoje ir LSMU biochemijos katedroje. Tiriamasis darbas atliktas 2013–2015 metais. Buvo tirti mikrobio-loginiai (bendras bakterijų skaičius, termofilinių bakterijų skaičius) ir cheminiai (baltymai, riebalai, drėgmė, pH, laktozė) rodikliai. Tyrimo objektas: „ X“ įmonės 25 partijos išrūginių 80 proc. baltymų koncentratų (IBK 80), bei 25 partijos išrūginių 80 proc. baltymų koncentratų su lecitinu (IBK 80+L) mėginiai (iš kiekvienos partijos imta po 3 mėginius mikrobiologiniams tyrimams ir po 5 mėginius iš kiekvienos partijos cheminiams tyrimams). Gaminant IBK 80+L buvo dedama 4 proc. (nuo bend-ro žaliavos kiekio) lecitino priedas.
Bandinių paėmimas ir paruošimas atliktas pagal LST EN ISO 707:2008 Pienas ir pieno pro-duktai. Mėginių ėmimo taisyklės. Ir LST 1615:2000 Maisto produktai ir maisto priedai. Mėginių ėmimas ir ruošimas mikrobiologiniams tyrimams. Mėginiai imti su nerūdijančio plieno samčiais, juos prieš tai sterilizavus įmerkiant į 96 proc. (pagal tūrį) etanolio tirpalą ir palaikant virš liepsnos, kol sudegs etanolis. Paimtas bandinys buvo supiltas į sterilius maišelius ir uždarytas. Paimto bandi-nio masė ne mažesnė kaip 100g.
Mikrobiologiniai tyrimai (partijos Nr.1-10) atlikti 6–24 val. nuo partijos supakavimo. Vėliau mėginiai saugoti esant 25 oC temperatūrai ir ne didesnėje nei 65 proc. drėgmėje. Mėginiai pakarto-tinai tirti po 3 ir 6 mėnesių nuo pakavimo dienos.
Mikrobiologiniai tyrimai, norint palyginti bendro bakterijų skaičiaus kaitą skirtingose laikymo temperatūrose, (partijos Nr.11-25) atlikti 6–24 val. nuo partijos supakavimo. Vėliau mėginiai sau-goti esant 25 oC ir 5 oC temperatūrai ir ne didesnėje nei 65 proc. drėgmėje. Mėginiai pakartotinai tirti po 10 parų nuo pakavimo dienos.
Tyrimo rezultatas gautas iš kiekvienos partijos atrinktų ir lygiagrečiai atliktų 3 mėginių (n=3) išvedant aritmetinį partijos vidurkį ir apskaičiuojant standartinį nuokrypį.
Bendro bakterijų skaičiaus tyrimai buvo atlikti vadovaujantis LST EN ISO 4833-1:2013. Maisto grandinės mikrobiologija. Bendras mikroorganizmų skaičiavimo metodas. 1dalis. Kolonijų skaičiavimas 30 °C temperatūroje sėjimo tūryje būdu. Metodas pagrįstas mikroorganizmų, kurie gali augti ir sudaryti kolonijas kietoje terpėje po aerobinės inkubacijos (30±1) °C temperatūroje per 72 val. Pradinis bandinys paruoštas vadovaujantis LST EN ISO 6887-1:2000. Maisto ir pašarų mikrobiologija. Tiriamųjų mėginių, pradinės suspensijos ir dešimtkarčių skiedinių ruošimas mikro-biologiniams tyrimams. 1dalis. Pradinės suspencijos ir dešimtkarčių skiedinių ruošimas. Bendrosios taisyklės. Į sterilų maišelį buvo atsverta 10g su ±5 proc. matavimo neapibrėžtimi mėginio ir užpilta 90ml ±5 proc. matavimo neapibrėžtimi fosfatinio buferio tirpalo. Kiekvienam pasirinktam skiedi-mui buvo imta po dvi Petri lėkšteles. Į lėkšteles įpilta po 1 ml pasirinkto skiedinio. Taip pasėti visi
pasirinkti dešimtkartiniai skiedimai. Į kiekvieną Petri lėkštelę įpilta po 12-15 ml PCA (plate count skim milk agar VM 491038 tinka vartoti iki: 2015-11-28) mitybinės terpės, prieš tai ištirpintos ir laikomos 44–47 ºC (6 pav.). Terpė paruošta pagal LST ISO 11133-1:2009 ir LST EN ISO 11133:2014 Maisto ir pašarų mikrobiologija. Mitybos terpių ruošimas, gamyba, laikymas ir veiks-mingumo tyrimas. Inkubuojama 30 oC±1 oC 72±3 val.
Termofilinių bakterijų skaičiaus tyrimas išrūginiuose baltymų koncentratuose atliktas pagal LST EN ISO 4833-1:2013 kaip ir bendro bakterijų skaičiaus nustatymas, tik inkubuojant 55 ºC 48 val.
Tiriamų bandinių mikrobiologinis įvertinimas atliktas vadovaujantis LST EN ISO 7218:2007/A1:2013 Maisto ir pašarų mikrobiologija. Mikrobiologinių tyrimų bendrieji reikalavimai ir rekomendacijos. Laikantis inkubacinio periodo, nurodyto specialiame standarte, kiekvienoje lėkš-telėje, kurioje išaugo mažiau kaip 300 kolonijų, suskaičiuojamos kolonijos (visos kolonijos, būdin-gos kolonijos ar numanomos kolonijos). Mikroorganizmų skaičius N tiriamajame mėginyje nusta-tomas kaip svertinis vidurkis, apskaičiuotas iš dviejų vienas po kito einančių skiedinių pagal formu-lę: N═ ΣC / V x 1,1 x d;
kur:
ΣC – suma kolonijų, suskaičiuotų dviejose vertintose lėkštelėse iš dviejų vienas po kito einan-čių skiedinių, kai bent vienoje lėkštelėje yra mažiausiai 10 kolonijų;
V – pasėtos medžiagos tūris kiekvienoje lėkštelėje, mililitrais;
d – skiedinys, atitinkantis pirmąjį išsaugotą skiedinį (d=1, kai yra išsaugotas neskiestas skys-tas produkskys-tas (tiriamasis mėginys)).
Cheminiai tyrimai (partijos Nr. 1-10) atlikti po supakavimo praėjus ne daugiau kaip 24 val. Tyrimo rezultatas gautas iš kiekvienos partijos atrinktų ir lygiagrečiai atliktų 5 mėginių (n=5) išve-dant aritmetinį vidurkį ir apskaičiuojant standartinį nuokrypį.
Riebalai, baltymai, laktozė ir drėgmė nustatomi analizatoriumi Infraxact 7500 Lab. Šis anali-zatorius susideda iš dviejų dalių: kompiuterio (su kompiuterine programa „ISI touch“ gautiems re-zultatams pateikti) ir mėginio analizavimo įrenginio. Analizuojamas 40 g. išrūginio baltymų kon-centrato mėginys. Gauti tyrimų (drėgmės, baltymų, riebalų ir laktozės) rezultatai proc. pateikiami kompiuterinėje programoje.
Aktyvusis rūgštingumas pH nustatytas pH-metru Seven Multi. Tai universali modulinė siste-ma, pH konduktyvumo matavimų atlikimui. Išrūginių baltymų koncentratų matavimas atliktas va-dovaujantis maisto kodekso standartu LST 1211:2004. Aktyviajam rūgštingumui nustatyti naudo-jamas 5 g. mėginys sumaišytas su 95ml 20 °C distiliuoto vandens. pH reikšmės matuojamos po 1 val. inkubavimo kambario temperatūroje (25 oC).
1. Bandinio paruošimas:
1.1. Mėginio sumaišymas;
1.2. Mėginio dalies svėrimas (10g);
1.3. Mėginio dalies užpilimas skiedikliu (90 ml); 1.4. Homogenizavimas.
skystas kitos konsistencijos
mėginys mėginys 90 ml skiediklio (10±0,1) g mėginio 1:10(10-1) Mėginio pradinė suspensija
1 ml 1 ml 1 ml 1 ml 2. Skiedinių paruošimas
9 ml 9 ml skiediklio skiediklio
3. Sėjimas į tuščias sterilias
lėkšteles 1 ml pipetėmis 1:100(10-2) 1:1000(10-3) 1:10000(10-4)
6 pav. Bendro mikroorganizmų skaičiaus nustatymas kolonijų skaičiavimo metodu
pie-ne ir pieno produktuose ( pagal LST EN ISO 4833:2003).
Statistinė duomenų analizė. Darbo metu surinkti duomenys buvo apdorojami statistiškai,
naudojant kompiuterines programas „Microsoft Corporation Excell“ 2007 ir „SPSS“ programinį paketą. Skaičiuotos vidutinės rodiklių vertės, standartiniai nuokrypiai (STDEV). Skirtumui tarp IBK 80 ir IBK 80+L mikrobiologinių ir cheminių rodiklių vidurkių skaičiuotas patikimumo lygmuo (P). Atliekant IBK 80 ir IBK 80+L baltymų kiekio priklausomybę nuo drėgmės kiekio skai-čiuotas koreliacijos koeficientas (r), kur jie įgyja reikšmes nuo -1 iki 1. Kuo reikšmė arčiau -1 arba 1, tuo priklausomybė tarp kintamųjų yra stipresnė. Teigiamas koreliacijos koeficientas rodo, kad vienam kintamajam didėjant didėja ir kitas kintamasis. Neigiama koreliacija rodo, kad vienam didė-jant, kitas kintamasis mažėja.
3. TYRIMO REZULTATAI
3.1. Mikrobiologinių rodiklių analizė
Buvo ištirtas bendras bakterijų skaičiaus svyravimas IBK 80 ir IBK 80+L (7 pav.). IBK 80 vidutinis bendras bakterijų skaičius yra 12087±2896 ksv/g, o IBK 80+L 22,1 proc. mažesnis t.y. 2673±709,86 ksv/g (P < 0,05). Taip pat minimali bendro bakterijų skaičiaus reikšmė (3900±173 ksv/g) buvo didesnė IBK 80, o IBK 80+L net 44,4 proc. mažesnė t.y. 1733±57,74 ksv/g. Gauta di-džiausia bendro bakterijų skaičiaus reikšmė 18,3 proc. didesnė IBK 80 atveju t.y. 21000±6083 ksv/g ir 3833±404,15 ksv/g IBK 80+L atveju.
7 pav. IBK 80 ir IBK 80+L bendro bakterijų skaičiaus KSV/g svyravimas (leistina riba
iki 50000 ksv/g).
Tiriant termofilinių bakterijų skaičių (8 pav.) visose IBK 80 partijų mėginiuose buvo didesnis 76,9 proc. (P < 0,05) (vidutiniškai 160±111,26 ksv/g) nei IBK 80+L (37±12,59 ksv/g) . IBK 80+L termofilinių bakterijų skaičius svyravo labai nedaug nuo 17±7,64 ksv/g iki 57±24,66 ksv/g. Tuo tarpu IBK 80 partijų mėginių termofilinių bakterijų sklaida buvo didesnė: didžiausias kiekis (427±331,71 ksv/g) net 87,6 proc. didesnis už mažiausią gautą kiekį (53±5,77 ksv/g).
IBK 80 partijose Nr. 2,3,4,5, gautas vidutinis bendras bakterijų skaičius 17000±2666 ksv/g buvo 40,6 proc. didesnis už vidutinį 10 partijų vidurkį (12087±2896 ksv/g). Termofilinių bakterijų skaičius IBK 80 61,9 proc. taip pat buvo didesnis partijose Nr. 3,4,5 (vidutiniškai 259±115 ksv/g), lyginant su kitomis tirtomis partijomis (160±111,26 ksv/g).
9733 15667 15667 21000 15667 8567 11500 10333 8833 3900 1967 2967 1733 3833 2000 2167 2867 2500 3467 3233 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 K S V /g Partijos IBK-80 IBK-80+L
8 pav. Termofilinių bakterijų skaičiaus svyravimas IBK 80 ir IBK 80+L.
Tiriant IBK 80 partijų mėginius pakavimo dieną, po 3 mėnesių ir 6 mėn. (5 lentelė) gauta, kad po 3 mėn. 80 proc. mėginių (8 iš 10) bendras bakterijų skaičius vidutiniškai sumažėjo 52,7 proc. (P < 0,05) (12087±2896 ksv/g. iki 5354±3512 ksv/g), o po 6 mėn. sumažėjo net 70,5 proc. visose tirto-se dešimtyje partijų (12087±2896 ksv/g iki 3562 ± 1889 ksv/g) (p<0,05). Trijotirto-se partijotirto-se (Nr. 2,3,5) pakavimo dieną bendras bakterijų skaičius buvo gautas vienodas – 15667 ksv/g. Ištyrus šių partijų mėginius po 3 mėnesių, dvejuose iš jų bendras bakterijų skaičius sumažėjo 94 proc. (partijos Nr. 3) ir 97,8 proc. (partijos Nr. 5) (atitinkamai iki 940±65,57 ksv/g ir 337±32,15 ksv/g), o viename mėginyje 29,4 proc. (partijos Nr. 2) iki 4600±100,00 ksv/g. Didžiausias bendro bakterijų sumažėji-mas pastebėtas mėginiuose, kuriuose šis rodiklis buvo didžiausias pakavimo dieną (15667 ksv/g; 21000 ksv/g) ta pati tendencija išliko ir po 6 mėn. (partijų Nr. 2,3,4,5). Tuo tarpu partijos Nr. 8 mė-ginyje (10333±1528 ksv/g) ir partijos Nr. 9 mėmė-ginyje (8833±929 ksv/g) šis rodiklis po 3 mėn. su-mažėjo atitinkamai 11,3 proc. ir 8,7 proc. (iki 9167±763,76 ksv/g ir 8067±305,51 ksv/g). Dvejose tirtose partijose (Nr. 7,10) bendras bakterijų skaičius po 3 mėnesių buvo didesnis nei pakavimo die-ną. Vienoje (Nr. 7) padidėjimas buvo labai nežymus tik 2 proc. (nuo 11500±3279 ksv/g iki 11733±1270,17 ksv/g ). Kitoje (Nr. 10) bendras bakterijų skaičius po 3 mėnesių didesnis buvo net 45,3 proc. (nuo 3900±173 ksv/g iki 5667±416,33 ksv/g).
IBK 80 bendras bakterijų skaičius nuo 3 mėn. iki 6 mėn. sumažėjo vidutiniškai 46,1 proc. nuo 7245±2934 ksv/g iki 3908±816 ksv/g 6 iš 10 partijų (Nr.1,4,7,8,9,10) (P < 0,05). Minimali dešim-ties partijų bendro bakterijų skaičiaus reikšmė, lyginant mėginius po 3 ir 6 mėn. sumažėjo 42 proc. atitinkamai nuo 11733±1270,17 ksv/g iki 6800±200,00 ksv/g. Partijoje Nr. 3 bendras bakterijų
skai-0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 K S V /g . Partijos IBK 80 IBK 80 + L
čius liko toks pat ir po 3mėn. ir po 6 mėn. (940±65,57 ksv/g ir 940±52,92 ksv/g). Dvejuose partijo-se (Nr. 5, 6) šis rodiklis kito labai nežymiai atitinkamai 1,2 proc. ir 2,4 proc.. Partijos Nr. 2 bendras bakterijų skaičius didėjo 32,4 proc. po 3 mėn. buvo 4600±100,00 ksv/g, o po 6mėn. 6800±200,00 ksv/g.
5 lentelė. IBK 80 bendro bakterijų skaičiaus ksv/g kaita.
Termofilinių bakterijų skaičius ksv/g IBK 80 po 6 mėnesių kito tik 7,5 proc. vidutiniškai nuo 160±111,26 ksv/g (pagaminimo dieną) iki 148±117 ksv/g (9 pav) ( P > 0,05). Partijos Nr. 3 mėginy-je šis rodiklis kito mažiau nei 1 proc. nuo 427±331,71 ksv/g iki 423±25,17 ksv/g, tuo tarpu partijos Nr. 10 atveju kitimas buvo didžiausias t.y. 33,6 proc. (nuo 110±10,00 ksv/g pagaminimo dieną iki 73±11,55 ksv/g po 6 mėn.).
9 pav. IBK 80 termofilinių bakterijų skaičiaus ksv/g kaita.
Partija Bendras bakterijų skaičius ksv/g, pakavimo dieną Bendras bakterijų skaičius ksv/g, po 3 mėnesių Bendras bakterijų skaičius ksv/g, po 6 mėnesių 1 9733±231 4300±300,00 3433±450,92 2 15667±1528 4600±100,00 6800±200,00 3 15667±1155 940±65,57 940±52,92 4 21000±6083 4533±351,19 2800±200,00 5 15667±2517 337±32,15 333±15,28 6 8567±115 4200±200,00 4100±100,00 7 11500±3279 11733±1270,17 5133±57,74 8 10333±1528 9167±763,76 4483±104,08 9 8833±929 8067±305,51 3900±100,00 10 3900±173 5667±416,33 3700±264,58 Vidurkis 12087±2896 5354±3512 3562±1889 Minimali reikšmė 3900±173 337±32,15 333±15,28 Maksimali reikšmė 21000±6083 11733±1270,17 6800±200,00 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 K S V /g Partijos
IBK 80 termofilinių bakterijų skaičius ksv/g
Po 3 ir 6 mėn. bendras bakterijų skaičių ksv/g sumažėjo visose IBK 80+L partijose lyginant su rezultatais gautais pakavimo dieną (10 pav.). Vidutinis bendras bakterijų skaičius 10 partijų buvo 2673±709,86 ksv/g (pakavimo dieną), po 3 mėn. šis rodiklis sumažėjo 32 proc. (vidutiniškai iki 1816±937,53 ksv/g) (P < 0,05), o dar po 3 mėn. (nuo pakavimo dienos 6 mėn.) bendro bakterijų skaičiaus ksv/g sumažėjimas buvo apie 10 proc. (vidutiniškai iki 1635±883,39 ksv/g) (P < 0,05). Partijoje Nr. 10 bendras bakterijų skaičius po 3 mėn. buvo 3,8 proc. didesnis nei pagamino dieną (atitinkamai 3367±351,19 ksv/g ir 3233±251,66 ksv/g)., bet po 6 mėn. nuo pakavimo rodiklis su-mažėjo 7 proc.
10 pav. IBK 80+L bendro bakterijų skaičiaus ksv/g kaita.
Termofilinių bakterijų skaičius ksv/g IBK 80+L tirtose 10 partijų (11 pav.) po 6 mėn. viduti-niškai (37±14,19 ksv/g) liko toks pat kaip ir fasavimo dieną (37±12,59 ksv/g) (P > 0,05). Maksimali termofilinių bakterijų skaičiaus reikšmė (partija Nr. 3) sumažėjo 3,5 proc. nuo 57±24,66 ksv/g iki 55±5,00 ksv/g. Minimalios reikšmės kitimas buvo 29,4 proc. (partija Nr.10) nuo 17±7,64 ksv/g iki 12±2,89 ksv/g. 9 iš 10 tirtų partijų (Nr. 1,2,3,4,5,6,7,8,10) termofilinių bakterijų skaičiaus ksv/g kaita buvo labai maža. Partijoje Nr. 9 termofilinių bakterijų skaičius po 6 mėn. nuo pakavimo die-nos padidėjo 17 proc. (nuo 40±10,00 ksv/g iki 55±5,00 ksv/g).
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 K S V /g Partijos
IBK 80+L bendras bakterijų skaičius ksv/g
IBK 80+L bendras bakterijų skaičius ksv/g po 3 mėnesių IBK 80+L bendras bakterijų skaičius ksv/g po 6 mėnesių
11 pav. IBK 80+L termofilinių bakterijų skaičiaus ksv/g kaita.
Temperatūros įtaka bendram bakterijų skaičiui IBK 80 partijose pavaizduota 6 lentelėje. Ištir-tose 15 partijų bendras bakterijų skaičius supakavimo diena svyravo nuo 1723±75,06 ksv/g (partija Nr.20) iki 19567±513,16 ksv/g (partija Nr.18) t.y. vidutiniškai buvo 6352±256 ksv/g.
Partijų mėginius laikant esant 25 oC temperatūrai 10 parų vidutinis bendras bakterijų skaičius partijose sumažėjo 4,2 proc. (vidutiniškai iki 6087±103,00 ksv/g) (P < 0,05). Partijose bendras bak-terijų skaičius po 10 parų nuo supakavimo svyravo nuo 1700±100,00 ksv/g (partija Nr.20) ksv/g iki 18300±100,00 ksv/g (partija Nr.18).
Partijų mėginius laikant esant 5 oC temperatūrai 10 dienų bendro bakterijų skaičiaus kaita buvo mažesnė. Tirtas rodiklis po 10 parų svyravo nuo 1650±43,59 ksv/g (partija Nr.20) iki 20000±100,00 ksv/g (partija Nr.18) ir lyginant su supakavimo diena sumažėjo 3,9 proc. (vidutiniš-kai iki 6102±78 ksv/g) (P < 0,05).
Tiriant IBK 80 tas pačias partijas laikytas 10 parų skirtingose temperatūrose gauta, kad bend-ras bakterijų skaičius 0,2 proc. mažesnis buvo partijų mėginiuose laikytuose 25 oC temperatūroje, nei 5 oC temperatūroje (atitinkamai 6087±103,00 ksv/g ir 6102±78 ksv/g) (P > 0,05).
0 10 20 30 40 50 60 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 K S V \g Partijos
6 lentelė. IBK 80 bendro bakterijų skaičiaus ksv/g kaita skirtingose laikymo
temperatū-rose.
Partijos Nr. Bendras bakterijų
skaičius ksv/g, pakavimo dieną Bendras bakterijų skaičius ksv/g, laikant 25 °C temperatūroje, 10 dienų Bendras bakterijų skaičius ksv/g, laikant 5 °C temperatūroje, 10 dienų 11 7633±251,66 7400±100,00 7520±50,00 12 2600±100,00 2420±100,00 2400±76,38 13 5400±100,00 5350±100,00 5100±104,08 14 9383±125,83 9200±100,00 8950±152,75 15 2850±132,29 2630±57,74 2600±76,38 16 2150±50,00 1750±86,60 1967±57,74 17 2750±217,94 2500±100,00 2450±76,38 18 19567±513,16 18300±100,00 20000±100,00 19 2800±100,00 2717±76,38 2600±125,83 20 1723±75,06 1700±100,00 1650±43,59 21 2500±100,00 2283±76,38 2000±100,00 22 17233±1662,33 16867±321,46 16700±125,83 23 5067±305,51 4870±76,38 4650±26,46 24 6250±50,00 6067±57,74 5850±26,46 25 7367±57,74 7250±86,60 7100±20,82 Vidurkis 6352±256 6087±103,00 6102±78 Minimali reikšmė 1723±75,06 1700±100,00 1650±43,59 Maksimali reikšmė 19567±513,16 18300±100,00 20000±100,00
Temperatūros įtaka bendram bakterijų skaičiui IBK 80+L partijose pavaizduota 7 lentelėje. Iš-tirtose 15 partijų bendras bakterijų skaičius supakavimo diena svyravo nuo 850±108,01 ksv/g (parti-ja Nr.13) iki 4700±294,39 ksv/g (parti(parti-ja Nr.11) t.y. vidutiniškai buvo 2497±242,07 ksv/g.
Partijų mėginius laikant 25 oC temperatūroje, 10 parų vidutinis bendras bakterijų skaičius par-tijose sumažėjo 16,6 proc. (vidutiniškai iki 2082±59,62 ksv/g) (P < 0,05). Parpar-tijose bendras bakteri-jų skaičius ksv/g po 10 parų nuo supakavimo svyravo nuo 677±25,17 ksv/g (partija Nr.13) ksv/g iki 4533±251,66 ksv/g (partija Nr.11).
Partijų mėginius laikant 5 oC temperatūroje 10 parų bendro bakterijų skaičiaus kaita buvo mažesnė. Tirtas rodiklis po 10 dienų svyravo nuo 733±125,83 ksv/g (partija Nr.13) iki 4633±152,758 ksv/g (partija Nr.11) ir lyginant su supakavimo diena sumažėjo 10,5 proc. (vidutiniš-kai iki 2235±136,36 ksv/g) (P < 0,05).
Tiriant IBK 80+L tas pačias partijas laikytas skirtingose temperatūrose 10 parų gauta, kad bendras bakterijų skaičius ksv/g 6,8 proc. mažesnis buvo partijų mėginiuose laikytuose 25 oC tem-peratūroje, nei laikytuose 5 oC (atitinkamai 2082±59,62 ksv/g ir 2235±136,36ksv/g) (P > 0,05).
7 lentelė. IBK 80 bendro bakterijų skaičiaus ksv/g kaita skirtingose laikymo
temperatū-rose.
Partijos Nr. Bendras bakterijų
skaičius KSV/g, pakavimo dieną Bendras bakterijų skaičius ksv/g, laikant 25 °C temperatūroje, 10 dienų Bendras bakterijų skaičius ksv/g, laikant 5 °C tempera-tūroje, 10 dienų 11 4700±294,39 4533±251,66 4633±152,75 12 2433±385,86 2083±28,87 2183±175,59 13 850±108,01 677±25,17 733±125,83 14 3567±309,12 2833±104,08 3317±104,08 15 2000±355,90 1760±121,66 1917±125,83 16 2967±1020,89 2417±104,08 2603±126,62 17 2567±471,40 2233±76,38 2457±92,92 18 1833±249,44 1667±125,83 1783±202,07 19 1867±169,97 1583±125,83 1617±125,83 20 1967±471,40 1917±76,38 1817±104,08 21 2967±612,83 1683±76,38 1807±90,18 22 1733±47,12 1483±104,08 1517±104,08 23 3833±329,98 2850±217,94 3417±76,38 24 2000±81,65 1517±104,08 1640±62,57 25 2167±329,98 2000±100,00 2083±104,08 Vidurkis 2497±242,07 2082±59,62 2235±136,36 Minimali reikšmė 850±108,01 677±25,17 733±125,83 Maksimali reikšmė 4700±294,39 4533±251,66 4633±152,75
3.2. Cheminių rodiklių analizė
Buvo ištirta 10 partijų IBK 80 (8 lentelė) ir 10 partijų 80+L (9 lentelė) cheminiai rodikliai – baltymai, riebalai, drėgmė, laktozė ir pH.
IBK 80 tirtų 10 partijų baltymų kiekis svyravo nuo 80,32±0,24 proc. iki 81,31±0,37 proc. t.y. vidutiniškai 80,77±0,41 proc. Tuo tarpu IBK 80+L vidutinis baltymų kiekis buvo 3,7 proc. mažes-nis – 79,76±0,43 proc. (78,84±0,42–80,46±0,34) (P < 0,05).
IBK 80 drėgmės kiekis proc. tirtose 10 partijų vidutiniškai buvo 4,07±0,24 ir svyravo nuo 3,63±0,22 proc. iki 4,29±0,19 proc., o 80+L vidutinis drėgmės kiekis buvo 0,25 proc. mažesnis – 4,06±0,26 proc. (3,69±0,59–4,59±1,12) (P > 0,05).
Tirtose IBK 80 partijose riebalų kiekis svyravo nuo 5,55±0,17 proc. iki 5,99±0,08 proc. t.y. vidutiniškai – 5,76±0,17 proc. IBK 80+L nuo 6,58±0,13 proc. iki 7,17±0,21 proc., vidutiniškai – 6,93±0,20 proc.
IBK 80 laktozės kiekis tirtose partijose svyravo nuo 3,27±0,61 iki 4,21±0,79, IBK 80+L nuo 4,34±0,28 iki 5,06±0,32. Laktozės kiekis IBK 80+L atveju (vidutiniškai 4,64±0,30 proc.) buvo 22,1 proc. didesnis, nei IBK 80 (vidutiniškai 3,80±0,71 proc.).
Tirtose IBK 80 partijose pH vidutiniškai – 6,65±0,05, o IBK 80+L 0,5 proc. didesnis – 6,68±0,12. IBK 80 gautos pH reikšmės svyravo nuo 6,58±0,00 iki 6,74±0,05, o IBK 80+L nuo 6,57±0,01 iki 6,97±0,20. Net trijose IBK 80 partijose (Nr. 1,2,3) pH buvo gautas vienodas – 6,67, IBK 80+L partijoje (Nr.4) pH reikšmė buvo itin didelė – 6,97±0,20.
8 lentelė. IBK 80 cheminių tyrimų rezultatai.
Partijos Nr. Baltymai proc. Laktozė proc. Riebalai proc. Drėgmė proc. pH 1 81,28±0,62 4,11±0,77 5,72±0,11 3,95±0,41 6,67±0,01 2 81,31±0,37 3,27±0,61 5,55±0,70 3,70±0,24 6,67±0,02 3 81,02±0,37 4,21±0,79 5,99±0,08 3,98±0,11 6,67±0,02 4 80,50±0,08 3,92±0,74 5,91±0,13 4,26±0,09 6,61±0,01 5 81,25±0,40 3,67±0,69 5,55±0,17 3,63±0,22 6,58±0,00 6 80,74±0,28 3,73±0,70 5,63±0,14 4,11±0,36 6,62±0,00 7 80,43±0,30 3,97±0,75 5,57±0,10 4,27±0,14 6,62±0,03 8 80,44±0,07 3,41±0,64 5,90±0,11 4,32±0,05 6,66±0,00 9 80,32±0,24 4,08±0,77 5,88±0,05 4,23±0,29 6,68±0,01 10 80,37±0,38 3,64±0,68 5,91±0,10 4,29±0,19 6,74±0,05 Vidurkis 80,77±0,41 3,80±0,71 5,76±0,17 4,07±0,24 6,65±0,05 Minimali reikšmė 80,32±0,24 3,27±0,61 5,55±0,17 3,63±0,22 6,58±0,00 Maksimali reikš-mė 81,31±0,37 4,21±0,79 5,99±0,08 4,29±0,19 6,74±0,05
9 lentelė. IBK 80+L cheminių tyrimų rezultatai.
Partijos Nr. Baltymai proc. Laktozė proc. Riebalai proc. Drėgmė proc. pH 1 79,84±1,25 4,93±0,31 6,58±0,13 4,59±1,12 6,65±0,02 2 79,69±1,34 5,06±0,32 6,90±0,40 3,95±1,39 6,62±0,02 3 78,84±0,42 4,83±0,3 7,17±0,21 4,13±0,25 6,57±0,01 4 80,15±0,95 4,55±0,29 6,63±0,19 3,97±0,65 6,97±0,20 5 79,89±0,47 4,81±0,3 7,11±0,10 4,17±0,31 6,77±0,06 6 79,78±0,11 4,34±0,28 6,89±0,10 4,17±0,10 6,66±0,02 7 79,61±0,60 4,49±0,29 6,99±0,26 4,15±0,28 6,60±0,04 8 80,46±0,34 4,45±0,28 6,92±0,16 3,72±0,18 6,65±0,04 9 79,43±0,31 4,70±0,30 7,10±0,18 4,08±0,26 6,62±0,01 10 79,86±0,73 4,53±0,29 6,99±0,41 3,69±0,59 6,69±0,03 Vidurkis 79,76±0,43 4,64±0,30 6,93±0,20 4,06±0,26 6,68±0,12 Minimali reikšmė 78,84±0,42 4,34±0,28 6,58±0,13 3,69±0,59 6,57±0,01 Maksimali reikš-mė 80,46±0,34 5,06±0,32 7,17±0,21 4,59±1,12 6,97±0,20
Atliekant IBK 80 baltymų priklausomybės analizę nuo drėgmės kiekio pastebėta (12 pav.), kad esant didelei drėgmei (partijų Nr. 4,6,7,8,9,10 atitinkamos reikšmės 4,26±0,09 proc., 4,11±0,36 proc., 4,27±0,14 proc., 4,32±0,05 proc., 4,23±0,29 proc., 4,29±0,19 proc.), baltymų kiekis gautas sąlyginai mažas t.y. 80,5 proc., 80,74 proc., 80,43 proc., 80,44 proc., 80,32 proc., 80,37 proc. Tuo
tarpu kai drėgmės kiekis mažesnis už 4 proc. – partijų Nr. 1,2,3,5 mėginiai (3,95 proc., 3,7 proc., 3,98 proc., 3,63 proc.), baltymų kiekis yra didesnis už 81 proc. (81,28 proc., 81,31 proc., 81,02 proc., 81,25 proc.) (r =-0,524).)
12 pav. IBK 80 baltymų priklausomybė nuo drėgmės.
IBK 80+L partijos Nr. 8 mėginiuose baltymų kiekis buvo didžiausias 80,46±0,34 proc., o drėgmė 3,72±0,18 proc. (13 pav.), o partijos Nr. 3 mėginyje mažiausias t.y.78,84±0,42 proc., kai drėgmė 4,13±0,25 proc. Drėgmės kiekiui esant 4,08–4,59 proc. baltymų kiekis svyravo nuo 78,84 proc. iki 79,78 proc. (partijų Nr. 1,3,5,6,7,9). Drėgmės kiekiui esant mažesniam už 4 proc. (3,69 proc. –3,97 proc.), baltymų kiekis partijose Nr. 2,4,8,10 svyravo nuo 79,69 proc. iki 80,46 proc. (r =-0,264). Partijų Nr. 5 ir 6 mėginiuose (nustatyta drėgmė buvo 4,17 proc.) baltymų kiekis taip pat buvo panašus (atitinkamai 79,89±0,47 proc. ir 79,78±0,11 proc.).
REZULTATŲ APTARIMAS
Per pastaruosius dešimtmečius daugelis mokslininkų studijavo ekonomiškas išrūgų panaudojimo galimybes, pirmiausia, kaip nepageidaujamą šalutinį produktą konvertuoti į vertinga žaliavą [20]. Šiuolaikinis mokslas atskleidė išrūgų baltymų ir kitų komponentų paslaptis,
ir nustatė jų maistinių ir funkcinių verčių reikšmingumą [50].
Pasak E. Casal ir kt. [51], išrūgų baltymai maistiniu požiūriu yra patys vertingiausi išrūgų komponentai. Cheminiai priedai ir veiksniai, pavyzdžiui: slėgis, temperatūra, maišymo greitis ir laikas, įrodyta, turi įtakos pH, baltymų struktūrai ir išeigai. A. Chollangi, ir M. Hossain [52], tei-gia, kad baltymo grynumas yra svarbus biologinei koncentruotų produktų vertei. Be to, biologinės koncentruotų produktų ypatybės yra sudėtingos standartizuoti dėl sudėtingos skirtingų išrūgų bal-tymų sudėties. Šiluminis stabilumas yra balbal-tymų gebėjimas išlikti termiškai apdorojant be žalingų pokyčių, pavyzdžiui: didelio drumstumo, padidėjusio klampumo, fazių atskyrimo, dribsnių ar dre-bučių. β-laktoglobulinas ir α-laktoalbuminąs yra pagrindiniai išrūgų baltymai, atsakingi už šilumos stabilumo charakteristikas randami IBK [29].
Mūsų tirtų IBK 80 ir IBK 80+L partijų pH, baltymų, kiekio kaitai galimai turėjo įtakos ga-mybos proceso slėgis, temperatūra, maišymo greitis ir laikas. O lecitino priedas IBK 80+L lėmė didesni reibalų, bei mažesnį baltymų ir drėgmės kiekį.
X. Jiménez ir kt. [27] , teigia, kad ultrafiltracijos ir sūrių išrūgų mėginiai buvo daugiau tirpūs, esant pH 6,5 (tirpumas 94 proc.), negu išrūgų produktų mėginiai gauti, naudojant kitus tradicinius nusodinimo metodus. Tirpumas kai pH 4,5 buvo žymiai mažesnis nei, kad, esant pH 6,5 su visais tirtais pavyzdžiais. Šio pH bandymo rezultatai rodo, kad ultrafiltracijos produktai nėra patyrę baltymų denatūracijos, kaip anksčiau parodė elektroforezės spektro tyrimai. Karštis ir rūgštingumas turi tendenciją sukelti denatūraciją ir, todėl sumažinti išrūgų baltymų ir IBK tirpumą.
Tiriant išrūginius baltymų koncentratus (IBK 80, IBK 80+L) pH reikšmės svyravo nuo 6,57 iki 6,97. Pasak A. Brown [53], dėl didelio tirpumo plačiose pH reikšmėse IBK geras pasirinkimas gaminant sportinius gėrimus ar skystą maistą. IBK taip pat gali būti naudojamas kaip kitų baltymų ingredientų pakaitalas (t.y. sojos, kiaušinių, pieno ir mėsos baltymų).
Gatavo produkto sanitarijos ir mikrobiologijos lygis, yra itin svarbus kokybei, stabilumui lai-kant ir mikrobiniam saugumui. IBK pradinės mikrofloros lygio žinojimas turėtu padėti perdirbė-jams suprasti laikymo įvairovę reikalingą pasiekti ilgesnį galiojimo laiką ir įgyvendinti rizikos veiksnių analizės ir svarbių valdymo taškų planus, ir geros gamybos praktikos taisykles. IBK nau-dojami kaip maisto ingredientai ir kaip pagrindas gaminant biologinius produktus. Tačiau yra ribo-ta informacija apie pradinės mikrofloros elgesį susijusį su šiais produkribo-tais [54].
