Взаимосвязь хранимоспособности пищевых сред с уровнем содержания в них хитозана

1

УДК 664.951

ВЗАИМОСВЯЗЬ ХРАНИМОСПОСОБНОСТИ ПИЩЕВЫХ СРЕД С УРОВНЕМ СОДЕРЖАНИЯ В НИХ ХИТОЗАНА Т.М. Сафронова, С.Н. Максимова, Е.В. Ситникова, Дальрыбвтуз, Владивосток

В основу работы положен установленный факт повышения стойкости продукта в присутствии хитозана. Нами изучена зависимость допустимого срока хранения продукта с хитозаном от концентрации полимера и его молекулярной массы. Установлено, что хранимоспособность продукции прямо пропорциональна концентрации хитозана. Различия в молекулярных массах хитозанов сказываются на хранимоспособности продукта незначительно.

В развитии отечественной технологии пищевых продуктов с применением хитозана одним из наиболее значительных современных достижений является определение взаимосвязи ряда характеристик исследуемого полимера (молекулярная масса, чистота соединения) с его свойствами, в том числе, антимикробными.

Проявление хитозаном антимикробных свойств в пищевых, в том числе и рыбных, продуктах известно по ряду публикаций [1, 2, 3]. Установлено повышение стойкости продуктов в присутствии 0,08-0,5 % хитозана. В ряде работ было показано, что хитозан обладает антибактериальной зависимостью, зависящей от средневязкостной молекулярной массы [4, 5].

Цель настоящей работы - изучение влияния содержания хитозана с различными значениями молекулярной массы (ММ) на допустимый срок хранения продукта.

Объектами исследования служили фарш минтая, хитозан (порошок), ММ 588 кДа, ТУ 9283-174-00472012-03, представленный ООО «Биополимер» (г. Партизанск); хитозан, ММ 270 кДа, ТУ 9289-06700472124-03, хитозан низкомолекулярный, ММ 32 кДа, ТУ 9289-00211418234-99, произведенные ЗАО «Биопрогресс» (г. Москва); хитозан водорастворимый, ММ 55 кДа, ТУ 9289-002-11418234-99, ЗАО НПЦ «БиоХит».

Работу выполняли на модельных системах (МС), изготовленных из мороженого фарша минтая. В МС добавляли растворы хитозана, различающиеся ММ и концентрацией полимера. МС термически обрабатывали при температуре 80 0С в центре продукта в течение 15 минут. В процессе хранения при температуре 4 0С с интервалом 2 дня определяли КМАФАнМ.

Антимикробный эффект оценивали по величинам продолжительности бактериостатического действия хитозана и допустимого срока хранения продукта (соответственно Т1 и Т2), которые

Д< )пу сти мы |й О о ве СГ '

КМ 1АФ >Ан |М

Л

2

находили по графику КМАФАнМ - продолжительность хранения (рис. 1).

ММ = 588

г

%

Рис. 1. Схема определения продолжительности бактериостатического действия хитозана (т-|) и допустимого срока хранения (т2) по динамике КМАФАнМ

Результаты эксперимента, представленные на рис. 2, позволяют отметить прямую зависимость Т1 и Т2 от концентрации хитозана в МС. Эта зависимость характерна для хитозанов всех исследованных значений ММ. Поскольку доля, которую составляет продолжительность бактериостатического действия хитозана от допустимого срока хранения МС, характеризует надежность последнего, сравнительная оценка этого показателя представляется обоснованной (табл. 1).

ММ = 55

С хтз., %

ММ = 270

в

ММ = 32 _ б

а

С

С хтз., %

3

Рис. 2. Продолжительность бактериостатического действия хитозана (т-|) и допустимый срок хранения МС (т2) в зависимости от концентрации хитозана: а - соль хитозана; б, в, г - хитозан ММ 32, 270 и 588 кДа

Таблица 1

Доля т от Т2 в зависимости от концентрации хитозана, %

ММ хитозана, кДа Концентрация хитозана

0,24 0,32 0,40 0,48

55 (соль) 28 77 82 78

32 - 77 44 82

270 33 60 69 73

588 25 60 75 58

В МС с 0,48 % хитозана ММ 588 кДа Т1 составляет 58 % от Т2, в то время как в других МС этот показатель значительно выше: он колеблется в пределах 73-82 %. С уменьшением концентрации хитозана доля Т1 от Т2 снижается, различия по этому признаку нивелируются. При концентрации 0,24 % Т1 составляет в МС с хитозаном ММ 588 кДА -

25 %, а в других образцах - 28 -33 %.

Антимикробная эффективность помимо допустимой продолжительности хранения и длительности бактериостатического действия хитозана в определенной степени может быть охарактеризована его минимальной концентрацией, необходимой для обеспечения заданного срока хранения. Полученные величины минимальной концентрации, необходимые для обеспечения определенной продолжительности хранения МС (5, 10 и 15 сут) позволяют отметить несущественные различия в эффективности исследованных хитозанов (табл. 2). Исключение составляет водорастворимый хитозан при длительности хранения МС в течение 15 сут, необходимое количество которой ниже, чем других хитозанов.

Таблица 2

Концентрация хитозана, необходимая для достижения заданного срока хранения МС, %

4

Заданный срок хранения, сут ММ хитозана, кДа

55 (соль) 32 270 588

5 < 0,24 < 0,24 < 0,24 < 0,24

10 0,32 0,35 0,32 0,30

15 0,38 0,45 0,45 >0,5

Таким образом, хранимоспособность продукции прямо пропорциональна содержанию хитозана. Механизм антибактериального действия хитозанов на микроорганизмы, вероятно, связан с нарушением целостности наружной мембраны. Показано, что под действием хитозана усиливается проницаемость мембраны клеток до пределов, несовместимых с их жизнедеятельностью [5]. Четкой зависимости антимикробной эффективности от концентрации полимера не найдено, что согласуется с данными других авторов. Соответственно различия с ММ хитозанов незначительно сказываются на хранимоспособности продукта.

Библиографический список

1. Москаленко Т.М., Шепель Т.А., Сахарова Т.Г. Количественный и качественный состав микроорганизмов и продуктов с его добавками: Тез. докл. IV конф. «Производство и применение хитина и хитозана». М.: ВНИРО, 1995. С. 17, 18.

2. Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение / Под ред. К.Г. Скрябина, Г.А. Вихоревой, В.П. Варламова. М.: Наука, 2002. 368 с.

3. Ким Г.Н., Сафронова Т.М. Барьерная технология гидробионтов. Владивосток: Дальнаука, 2001. 172 с.

4. Ким Г.Н. Обоснование и разработка барьерной технологии продуктов из гидробионтов: Автореф. дис. ... д-ра техн. наук. Калининград, 2002. 49 с.

5. Герасименко Д.В., Авдиенко И.Д., Банникова Г.Е., Зуева О.Ю., Варламов В.П. Антибактериальная активность водорастворимых низкомолекулярных хитозанов в отношении различных микроорганизмов // Прикладная биохимия и микробиология. 2004. Т. 40. № 3. С. 301-306.