Повреждение семян подсолнечника грибной микрофлорой и влияние микотоксинов на качество готовой продукции

Результаты проведенных исследований свидетельствуют, что приведенные в таблице номера сортооб-разцов являются перспективными для получения высококачественной крупы при стабильных технологических параметрах переработки и могут быть рекомендованы в качестве исходного материала для селекции новых сортов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Юдина Э.В. Исходный материал для создания сортов риса в основных районах возделывания // Сб. науч. тр. по прикладной ботанике, генетике, селекции. Т. 136 / ВИР. - Л., 1990. - С. 102-106.

2. Козьмина Е.П. Технологические свойства сортов крупяных и зернобобовых культур. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос. 1981.-176 с.

3. Зеленский Г.Л., Стипиди Н.Н. Использование генофонда риса в практической селекции // Междунар. науч.-практ конф. «Генетические ресурсы культурных растений»: Тез. докл. -СПб., 2001.-С. 288-290.

4. Коваль С.Ф. Некоторые проблемы генетических коллекций растений // Генетические коллекции растений. Вып. 1. - Новосибирск, 1993. - С. 6-32.

5. Ерыгин П.С., Натальин Н.Б. Рис. - М: Колос, 1968. -328 с.

6. Прудникова Т.Н. Исследование консистеВции эндосперма зерновки риса и влияние некоторых факторов на ее изменение: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Краснодар, 196$: - 23 с.

Кафедра биохимии и технической микробиологии

Поступила 23.05.04 г.

633.854.78.002.612

ПОВРЕЖДЕНИЕ СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА ГРИБНОЙ МИКРОФЛОРОЙ И ВЛИЯНИЕ МИКОТОКСИНОВ НА КА ЧЕСТВО ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

М.Д. НАЗАРЬКО, С.Ю. КСАНДОПУЛО, А.В. БАРБАШОВ

Кубанский государственный технологический университет

При повреждении масличных семян грибной микрофлорой происходит не только разрушение липидно-белкового комплекса и снижение качественных показателей готовой продукции, но и накопление метаболитов микромицетов, многие из которых высокотоксичны для человека и высших животных [1].

Цель настоящей работы - анализ результатов проведенных в этой области исследований, а также предлагаемых способов по устранению токсичности семян и продуктов их переработки.

Семена подсолнечника могут загрязняться мико-токсинами на всех этапах: при созревании в поле, на току, при хранении.

На поверхности свежеубранных семян подсолнечника в основном преобладают грибы родов Cladosporium и Alternaria. Внутренняя микрофлора семян остается пока не до конца изученной. Поражение зерна плесневыми грибами происходит чаще всего при его травмировании в результате механизированной уборки [1]. Не исключено, что насекомые способны переносить споры грибов и способствовать заражению зерна. По-видимому, для развития и токсинообра-зования грибов родов Aspergillus и Penicillium на семенах в поле необходимы особые предпосылки: повреждение насекомыми, неблагоприятные климатические условия и т. п.

При хранении семян подсолнечника в неблагоприятных условиях полевая эпифитная микрофлора (в основном это виды Alternaria и dadosponuyiij погибает в течение 1-й нед хранения. В процессе развития плесеней хранения на семенах подсолнечника соотношение отдельных видов плесеней родов Aspergillus и Penicillium между собой в составе микрофлоры меня-

ется за счет конкуренции видов. Наличие механически поврежденных и обрушенных семян способствует порче партии, повышается опасность накопления микотоксинов.

Исследования свидетельствуют, что разные сорта подсолнечника неодинаково восприимчивы к поражению грибной микрофлорой при одинаковых условиях хранения, наиболее благоприятных для развития грибов родов Aspergillus и Penicillium. На всех этапах хранения в микрофлоре семян сорта Почин не обнаружен вид A. flavus, но выделен вид A. ochraseus, отсутствовавший в других сортах семян [2]. На семенах сорта Почин отмечено интенсивное развитие вида

A. versicolor, который в сортах других образцов появился к концу 2-й нед хранения и не являлся преобладающим в микрофлоре [2].

Определяющую роль в развитии микроорганизмов играет влажность хранящегося зерна. Плесени Aspergillus и некоторые из рода Penicillium растут на материалах с равновесной влажностью при относительной влажности воздуха 70-90%. Представители полевой микрофлоры семян развиваются в условиях их высокой влажности, равновесной относительной влажности воздуха близкой к 100%, а при равновесной относительной влажности 70-80% такая микрофлора быстро отмирает. При хранении семян с повышенной влажностью, превышающей критическую, идет медленное накопление ксерофитных видов A. restrictus и A. glaucus. Затем развиваются A. flavus и A. candidus, рост которых сопровождается быстрым подъемом температуры до 45-50°С. В процессе самосогревания при

ВЫСОКОЙ ВЛаЖНОСТИ С СМЯК СОЗДаЮТСЯ бЛаГОПрИЯТНЫс

условия для развития и токсинообразования микромицетов, выделенных в группу полевых плесеней, отнесенных к родам Aspergillus и Penicillium. Интенсивный рост микромицетов наблюдается в процессе самосо-

гревания семян. Три стадии самосогревания семян со специфическим видовым составом бактериальной и грибной микрофлоры выделил JI.A. Трисвятский. Таким образом, при хранении происходит смена состава микрофлоры [1].

Эпифитная микрофлора располагается на поверхности свежеубранных семян. Это, как правило, грибы родов Cladosporium, Alternaria, Aspergillus, Penicillium, Rhizopus, Fusarium, Sclerotinia [1, 3].

При переработке особенно тщательно следует проводить обрушивание семян и отделение лузги для предотвращения загрязнения ядра микотоксинами и их метаболитами, что важно при производстве пищевого белка и подсолнечного шрота [4].

В процессе жизнедеятельности плесневые грибы продуцируют большое количество биологически активных токсичных веществ, из которых следует выделить микотоксины. Микотоксины относятся к различным классам химических соединений: производным кумарина (афла- и охратоксины, стеригматоцистин, аспертоксин, паразитикол), лактонам (рубратоксины, зеараленон), антрахинонам (лютеоскирин), производным пирана (патулин, койевая кислота), стеролам (фу-зариумтоксины), полипептидам (тенуазоновая кислота, мальформины, исландитоксин). Степень токсичности этих соединений оценивается разными авторами неоднозначно и в значительной мере зависит от выбранного тест-объекта [1]. Микотоксины представляют собой вторичные метаболиты микроскопических плесневых грибов. С биологических позиций микотоксины выполняют в обмене микроскопических грибов функции, направленные на их выживание и конкурентоспособность.

В продуктах питания и продовольственном сырье распространены следующие микотоксины: афлатокси-ны, стеригматоцистин, охратоксины, патулин, исландитоксин, зеараленон, рубратоксины и др.

Наиболее подробно изучен метаболизм и токсическое действие афлатоксинов - микотоксинов, продуцируемых грибами A.flavusn A. parasiticus, встречающихся на семенах подсолнечника. Важнейшие из них -афлатоксины Вь В2, Gb G2, остальные - их производные или метаболиты, например Mi и М2. Высказывается предположение, что токсическое действие афлатоксинов обусловлено наличием в их молекуле р-связи в терминальном фурановом кольце. В процессе метабо-лизации наиболее токсичных афлатоксинов Bj и Gi микросомальными ферментами эта связь эпоксидиру-ется с образованием соответствующего эпоксида. Предполагается, что эпоксид благодаря своим элек-трофильным свойствам образует связи с нуклеиновыми кислотами, нарушая структуру ДНК [1].

Рубратоксины А и Б являются продуцентами грибов P. nibrum и P. purpurogenum. Они оказывают на организм человека гепатотоксическое мутагенное и тератогенное действие [5].

Фактором, влияющим на рост микроскопических грибов и синтез ими микотоксинов, помимо влажно-

сти, является температура. Образующие афлатоксины микромицеты развиваются в интервале температуры от 10 до 45°С. Оптимальная температура токсинообра-зования для большинства субстратов 30-35°С. При низкой температуре синтезируются преимущественно афлатоксин Оь при высокой - В,.

На токсинообразование значительно влияет состав атмосферы, так как микромицеты относятся к аэробным микроорганизмам и чувствительны к содержанию 02. Опыты по хранению зараженного А. зерна

показали, что снижение концентрации 02 и повышение СО? значительно подавляет синтез токсинов.

Таким образом, следует сделать вывод, что даже при наличии на семенах токсиногенных штаммов плесеней загрязнение семян микотоксинами может быть только в определенных условиях.

В процессе метаболизации афлатоксинов В] и В2 в организме животных образуются афлатоксины М> и М2 и именно они часто выделяются из продуктов животного происхождения. Некоторые штаммы А. Р1сп>ш, наряду с афлатоксинами групп Вив, могут продуцировать афлатоксины М| и М2. Афлатоксин М! представляет немаловажный интерес в плане загрязнения пищевых продуктов, поскольку он является метаболитом афлатоксина В1 и выделяется с молоком у животных после употребления загрязненного комбикорма.

Согласно [6], в молоке, сыре, сливках и термически обработанных напитках на молочной основе допустимый уровень содержания афлатоксина М1 должен быть не более 0,0005 мг/кг (л). Согласно этим же требованиям,, семена масличных культур и продукты их переработки должны содержать не более 0,005 мг/кг афлатоксина В) [6].

О возможности загрязнения комбикормов афлатоксинами свидетельствует загрязнение ими подсолнечного шрота, поскольку шроты масличных семян используются как компонент комбикорма. Именно посредством корма афлатоксины попадают в продукты животного происхождения, главным образом молочные.

Немаловажной является проблема содержания микотоксинов в продуктах переработки масличных семян, в частности подсолнечника. В семенах, пораженных БЫегоИта 5с1егоИогит и АНегпапа 1еппт, 6ыш выявлены ксантоксин, триметилпсорален, алтернари-ол и его метиловый эфир, тенуазоновая кислота. Эти токсины могут переходить в масло. Проблема заключается в том, что большинство микотоксинов термостабильны, поэтому тепловая сушка не снижает их содержания, но препятствует дальнейшему их накоплению в процессе хранения семян. При сушке нагревание также не оказывает значительного влияния на численность и видовой состав микрофлоры. В процессе хранения семян удаление органических и минеральных примесей, обычно инфицированных микроорганизмами больше самих семян, позволяет повысить устойчивость семенной массы. Наличие пораженных механи-

чески и обрушенных семян снижает устойчивость партии к порче и повышает опасность накопления микотоксинов [1].

Уменьшения содержания микотоксинов в ядровой фракции подсолнечника, поступающего на переработку, можно ожидать в результате обрушения семян данной культуры, разделения рушанки и удаления лузго-вой фракции.

Распределение микотоксинов между частями семян подсолнечника пока не изучено, в отличие от зерновых культур. Более подробно известно о распределении афлатоксинов на отдельных этапах технологической схемы переработки зерна в муку и крупу. Установлено, что после очистки пшеницы перед помолом по обычной схеме содержание афлатоксинов сокращается в 2 раза за счет удаления битых и щуплых зерен. При шелушении пшеницы количество афлатоксинов снижается на 30-40% от исходного уровня в зерне.

Технологические операции по переработке подсолнечника, приготовление мезги, отжим масла, тестирование шрота связаны с воздействием на перерабатываемые семена высокой температуры и влажности. Известно, что кристаллический афлатоксин термостабилен, он разрушается только при 200°С. Афлатоксины разрушаются несколько быстрее, при температуре выше 100°е. В первую очередь происходит разрушение афлатоксина В2, который менее токсичен чем В). Однако по технологическим нормам температура влаготепловой обработки мятки и приготовления мезги из семян подсолнечника не должна превышать 105-110°С, в результате чего разрушается только небольшая часть афлатоксинов.

В процессе отжима и экстракции масла афлатоксины из-за плохой их растворимости в неполярных растворителях концентрируются в жмыхе и шроте.

При изучении токсичности промежуточных и конечных продуктов переработки дефектных семян подсолнечника, пораженных псораленами-метаболитами Бс1егоггта эсЫгоИогит, установлено, что токсичность снижается после отделения плодовой оболочки семян, однако токсины, по-видимому, сосредоточены главным образом в ядре. В итоге полученное масло (прессовое и экстракционное) загрязнено псораленами, ко-

торые в отличие от афлатоксинов концентрируются в масле.

Для предотвращения роста и токсинообразования микроскопических грибов в пищевых продуктах предложены методы химического консервирования с помощью фумигантов. В опытах на синтетических питательных средах предложены дихлофос, 2-меркапто-этанол [7, 8]. Сорбиновая кислота и сорбоилпальмитат подавляют синтез микотоксинов, - афлатоксинов, па-тулина, стерегматоцитистина токсиногенными штаммами A.flavus, A. versicolor, P. expansum на пшеничном хлебе. Одним из перспективных химических консервантов влажных семян и зерна при хранении является пропионовая кислота [9].

Таким образом, проблема предотвращения поражения семян подсолнечника грибной микрофлорой на стадии хранения и переработки требует, в первую очередь, эффективных приемов и способов послеуборочной обработки и хранения семян.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лобанов В.Г., Шаззо АЛО., Щербаков В.Г. Теоретические основы хранения и переработки семян подсолнечника. - М.: Колос, 2002. - 592 с.

2. Лобанов В.Г., Скудина И.А., Щербаков В.Г. Изменение видового состава микрофлоры семян подсолнечника при хранении // Изв. вузов. Пищевая технология. - 1983. - Л» 6. - С. 177-179.

3. Мудрецова-Висс К.А., Кудряшова А.А., Дедюхина В.П. Микробиология, санитария и гигиена. 7-е изд. - М.: Издат. Дом «Деловая лит.», 2001. - 388 с.

4. Данилова Т.Л., Красильников В.Н., Логвинова Т.Т. Микрофлора семян подсолнечника и шрота // Масложировая пром-сть. - 1981. -№ 7. - С. 14-17.

5. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания, безопасность и экспертиза продовольственных товаров. 2-е изд., испр. и доп. - Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1999. - 448 с.

6. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. - М.: ИНФРА-М, 2002. - 216 с.

7. Rao H.R., Gundu H.F.K. Inhibition of aflatoxin and zearalenone biosyntesis with dichlorophos // Bull. Environ. Contam. and Toxikol. - 1973. -10. - № 2. - P. 112-115.

8. Gupta S.K., Maggon K.K. Inhibition of aflatoxin-formation by 2-merkaptoetenoI // Appl. and Environ. Microbiol. - 1976. - 32. - № 3. - P. 324-366.

9. Росляков Ю.Ф. Теоретические и прикладные основы

консервации зерна риса: Дис...д-ра техн. наук. - Краснодар, 1997.

-68 с.

Кафедра безопасности жизнедеятельности

Поступила 27.04.04 г.

635.25.004.4

ВЛИЯНИЕ ПОДСУШИВАНИЯ НА ЗАГНИВАНИЕ И ПРОРА СТАНИЕ ЛУКА ПРИ ХРАНЕНИИ

Т.А. ДЖУМ, Э.А. ИСАГУЛЯН, Ю.Г. СКОРИКОВА

Кубанский государственный технологический университет

Результаты хранения лука часто оказываются неудовлетворительными. Это объясняется биохимическими особенностями овощей, выращенных на юге, их

большей пораженностью болезнями, а также крайней

неустойчивостью погоды в период хранения.

Анализ климатических условий районов Краснодарского края за последние 50 лет показывает крайнюю нестабильность температуры и влажности в осей-