Научное обоснование эффективности использования эхинацеи пурпурной в производстве функциональных хлебобулочных изделий
ART 53219
Авторы:
К.
Ф. Зинатуллина, Е.
С. Смертина
К.
Ф. Зинатуллина, Е.
С. Смертина Библиографическое описание статьи для цитирования:
Зинатуллина
К.
Ф.,
Смертина
Е.
С. Научное обоснование эффективности использования эхинацеи пурпурной в производстве функциональных хлебобулочных изделий // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2013. – Т. 3. – С.
1081–1085. – URL:
http://e-koncept.ru/2013/53219.htm.
Аннотация. В статье представлены результаты исследования возможности и целесообразности применения адаптогена растительного происхождения – эхинацеи пурпурной (Echinácea purpúrea) в хлебопекарной промышленности.
Показана перспективность использования эхинацеи пурпурной (Echinácea purpúrea) в качестве функционального ингредиента в составе рецептуры хлеба и изучено ее влияние на потребительские свойства готового продукта. Представлены результаты медико-биологического обоснования нового функционального продукта.
Ключевые слова:
качество, хлебобулочные изделия, эхинацея пурпурная, здоровое питание, функциональные продукты, медико-биологические исследования
Текст статьи
Зинатуллина Кристина Фанидовна аспирант кафедры товароведения и экспертизы товаров Дальневосточного федерального университета г. Владивостокstenechka90@yandex.ru
Смертина Елена Семеновнакандидат технических наук, доценткафедры товароведения и экспертизы товаров Дальневосточного федерального университета г. Владивостокsmertinalena@mail.ru
Научное обоснование эффективности использования эхинацеи пурпурной впроизводствефункциональных хлебобулочных изделий
Аннотация.В статье представлены результаты исследования возможности и целесообразности применения адаптогена растительного происхождения –эхинацеи пурпурной (Echinácea purpúrea) в хлебопекарной промышленности. Показана перспективность использования эхинацеи пурпурной(Echinácea purpúrea)в качестве функционального ингредиента в составе рецептуры хлебаи изученоее влияние на потребительские свойства готового продукта. Представлены результаты медикобиологического обоснования нового функционального продукта.
Ключевые слова:хлебобулочные изделия, эхинацея пурпурная, качество, здоровое питание, функциональныепродукты, медикобиологические исследования.
В последние годы в мире большое внимание уделяется обогащению хлеба различными полезными веществами, придающими ему лечебные и профилактические свойства. Лечебный и профилактический эффект от употребления хлебобулочных изделий обеспечивается либо введением в рецептуру необходимых дополнительных компонентов, либо исключением нежелательных, а также изменения технологии их приготовления. Хлеб –один из наиболее употребляемых населением продуктов питания. Введение в его рецептуру компонентов, придающих лечебные и профилактические свойства, позволит эффективно решить проблему профилактики и лечения различных заболеваний, связанных с дефицитом тех или иных веществ. Рынок производства отечественной продукции имеет большой потенциал для роста. Разработано значительное количество разнообразных хлебобулочных изделий для лечебного питания; имеется широкий ассортимент изделий для профилактического питания, предназначенныхдля людей предрасположенных к тем или иным болезням, а также лиц, проживающих в экологически неблагополучных регионах страны, для рабочих тяжелых профессий, детей дошкольного возраста и пожилых людей. Анализ ассортиментной политики предприятий хлебопекарной отрасли свидетельствует о том, что практически на всех предприятиях выпускаются изделия, предназначенные для профилактического питания. Изделия для лечебного питания на территории страны практически не производятся[1].
Перспективным направлением развития ассортимента функциональных хлебобулочных изделий является применение при производстве хлебобулочных изделий нетрадиционного сырья[2, 3, 4].
В настоящее время четко прослеживается тенденция к росту состояний иммунодефицита среди населения. Ухудшающаяся экологическая обстановка, хронический стресс, малоподвижный образ жизни, несбалансированное питание это те факторы, которые при постоянном воздействии вызывают снижение общей резистентности организма. Вследствие этого растет уровень заболеваемости отдельных органов и систем организма (дыхания, желудочнокишечного тракта), нарушается гормональная регуляция, снижаются иммунологические силы организма [5].В связи с этим особую популярность приобретает растительное сырье, применяемое для профилактики и лечения состояний иммунодефицита. Одним из растений, сочетающих в себе иммуномодулирующие, противовоспалительные, противовирусные, тонизирующие свойства,является эхинацея пурпурная (Echinácea purpúrea).
В ХХ веке во многих странах начали изучать механизм действия препаратов эхинацеи на организм человека, занимались изучением этого растения и у нас в стране. Выяснилось, что оно обладает очень ценным свойством способностью повышать естественные защитные силы организма и тем самым быстрее справляться с болезнью. Обладает она также антиаллергическим, антибактериальным, противовирусным и противомикотическим действиями.Согласно некоторым источникам [6],эхинацея используется для лечения различных заболеваний, в т. ч. при змеиных укусах, простудах, зубной боли, язвах, ранах и герпесе. Эхинацея проявила себя как средство, стимулирующее иммунитет, и дальнейшие исследования посвящаются ее потенциальному применению для лечения рака, артрита, СПИДа и синдрома хронической усталости. В Западной Германии из эхинацеи изготавливается более 200 фармацевтических препаратов, включая экстракты, мази и напитки.Экстракты эхинацеи эффективно используются в лечении хронических инфекций верхних дыхательных путей [7]. Ведущей группой биологически активных соединений (БАС) травы эхинацеи являются фенилпропаноиды, а именно производные коричных кислот. Наиболее характерный компонент цикориевая кислота, обусловливающая иммуномодулирующую и противовирусную активность препаратов на основе сырья данного растения.Данное соединение, согласно «Справочнику Химика» [8], не разлагается при температуре 200 220ºС, что свидетельствует о том, что оно сохраняет свои свойства и это позволяет использовать эхинацею пурпурную (Echinácea purpúrea)в хлебопечении. Также к основным действующим веществам, обладающим иммуномодулирующей активностью, относятся полисахариды эхинацеипурпурной. Полисахариды эхинацеи стимулируют активность макрофагов –белых кровяных клеток, которые поглощают бактерии, вирусы, а также уже пораженные ими клетки организма. Плюс к этому полисахариды способствуют увеличению выработки Тлимфоцитов, благодаря чему удается предотвратить начало заболевания или ослабить симптомы уже начавшейся болезни.Все вышесказанное определило цель работы –изучить возможность и целесообразность использования эхинацеи пурпурной в качестве функционального ингредиентав производстве хлебобулочных изделий. В работе были использованы стандартные методы исследования: определение газообразующей способности муки; качества имассовой доли сырой клейковины; количества дрожжевых клеток в 1 грамме теста, подъемной силы дрожжей, а также органолептические и физикохимические показатели качества готового продукта –хлеба. Кроме того, на модели in vivoизучено стресспротективное действие функционального продукта: на поведении животных, прибавки массы тела, двигательной активности.Эксперименты проводили на половозрелых крысахсамцах линии Август массой 210
250 г (25 шт.), выращенных в группе по 5 особей в стандартных пластмассовых клетках в условиях вивария. В дальнейшем при формировании групп было проведено ранжирование животных по массе тела с целью обеспечения идентичности указанных групп по данному показателю. Животные содержались в виварии на стандартном пищевом рационе при свободном доступе к воде и естественном световом режиме [9, 10].Эвтаназия животных осуществлялась в соответствии с требованием к работе с экспериментальными животными согласно Европейской конвенции по защите экспериментальных животных 86/609.Животные были разделены на следующие группы:
две контрольныегруппыкрыс, получавшие в рационе хлеб одной выпечки с опытными, но без эхинацеи пурпурной, исследовали поведение животных и прибавку массы тела через 14и 25 дней эксперимента;
две опытныегруппыкрыс(в рационе хлеб с добавлением эхинацеи) через 14и 25дней эксперимента исследовали поведение животных и прибавку массы тела;
две контрольныегруппыкрыс, получавшие в рационе хлеб одной выпечки с опытными, но без эхинацеи пурпурной, исследовали ориентировочно –двигательную активность в «открытом поле» через 14 и 25дней эксперимента;
две опытныегруппыкрыс(в рационе хлеб с добавлением эхинацеи) через 14и 25дней эксперимента исследовали ориентировочно –двигательную активность в «открытомполе» [11, 12].Исследование поведения крыс в «открытом поле»:Поведение животных, в частности их двигательная активность, агрессивность и другие составляющие могут определяться особенностями алиментарного фактора; внешний вид животных, в частности, состояние шерстного покрова, зависит от состава диет, особенно от их минеральных компонентов, что представляется важным с учетом изучаемого в работе пищевого объекта [13]. Для изучения функционального состояния центральной нервной системы использовали исследования ориентировочнодвигательной активности (ОДА) применяли тест «открытое поле» по C.S. Hall (1934) в модификации И.И. Брехмана (1970) и условнодвигательную активность мышей при помощи методики, предложенную WinterC., FlatecerS (1963), модифицированной К.А. Мещерской и Т.М. Гончаровой (1969).Методика «открытого поля» основана на использовании установки, которая представляет собой площадку, разделенную на квадратики со сторонами по 10 см., ограниченный прозрачными стенками высотой 50 см. Крыс размещалив коробке по 1, спустя 515 минут поступают в опыт. Осторожно наклоняя коробку и не прикасаясь к крысе, помещали ее в центральный квадрат. Наблюдения за животными производилив одно и то жевремя суток по 2 минуты в течение 5 последовательных дней. По данному методу отмечали двигательнуюактивность, т.е. количество пересеченных линий (4 лапками), количество подъемов на задние лапки, оценивали «двигательную активность» –по числу пересеченныхквадратов (локомоции), «исследовательскую» –по числу вертикальных стоек (вертикальный компонент ориентировочной реакции) [14].
Исследования по выявлению стресс –протективного действия хлеба на организм животных (in vivo) проводились на кафедре общей и клинической фармакологииТихоокеанского государственного медицинскогоуниверситета(ТГМУ). Изучение влияния эхинацеи пурпурной (Echinácea purpúrea) на качество сырья и качество готового продукта –хлеба проводилисьв условиях лаборатории товароведения продовольственных товаров из растительного и животного сырья и в лаборатории физикохимических исследований и радиологии инновационно –технологического центра Школы экономики и менеджмента Дальневосточного федерального университета(ИТЦ ШЭМ ДВФУ). С целью подбора дозировок, исходя из рекомендуемых уровней потребления пищевых и биологически активных веществ [15]были проведены пробные выпечки пшенично ржаного хлебав условиях хлебобулочного цеха ИТЦ ШЭМ ДВФУ.Новый вид хлебобулочного изделия получил название «Иммуноцин». При подборе дозировок эхинацеи пурпурной расчетным методом было установлено, что дозировка 0,02% к массе пшеничной муки обеспечивает суточную норму потребления цикориевой кислоты на 100% при употреблении 100 граммовпродукта, однако дозировки превышающие концентрацию 0,0025%эхинацеи пурпурной ухудшалисенсорное восприятие продукта, исходя из этого авторами были взяты концентрации эхинацеи пурпурной в количестве от 0,0015% до 0,0025% к массе пшеничной муки, что обеспечивает суточную норму потребления цикориевой кислоты на 15% –25%при употреблении 100 граммов хлеба. Далее определяли влияние эхинацеи пурпурной на качество сырья, а именно: на биотехнологические свойства дрожжей и качество сырой клейковины пшеничной муки. Установлено, что в выбранных концентрациях массовая доля сырой клейковины по сравнению с контрольным образцом (без внесения эхинацеи) увеличилась на 1,5% 10,5%.Предположительно это происходит за счет содержащихся в эхинацеи пурпурнойсложных белков
гликопротеинов.О качестве муки судят и по качеству клейковины. Образец клейковины без добавления эхинацеи пурпурнойи образцы клейковиныс исследуемыми дозировками эхинацеи пурпурнойэластичные, не провисающие, восстанавливают первоначальную форму после усилия, цвет серый. С увеличением вносимой добавки показатель ИДК изменяется незначительно (на 1,1% 1,8%)соответственно по сравнению с контрольным образцом. На основании полученных данных и контрольный и экспериментальные образцы были отнесены к Iгруппе качества, следовательно вносимая добавка не оказывает существенного влияния на качество клейковины.Экспериментально доказано, что эхинацея пурпурная оказывает стимулирующее действие на жизнедеятельность хлебопекарных дрожжей (по показателям бродильная активность и подъемная силадрожжей).Предположительно интенсификации брожения теста способствуют содержащиеся в эхинацеи пурпурной минеральные элементы, витамины, углеводы, моно –и дисахара, а также органические кислоты. Минеральные элементы способствуют активации и образованию полноценной биомассы дрожжей, а витамины служат стимуляторами роста дрожжей. Известно, что для образования полноценной биомассы дрожжей питательная среда должна содержать азот, усвояемые формы углеродсодержащих соединений, макро –и микроэлементы.
Для выяснения влияния эхинацеи пурпурной на качество готовых изделий провели пробные выпечки подового хлеба изсмеси пшеничной и ржаной муки(в соотношении 80:20). Добавление эхинацеи оказало положительное влияние на органолептические показатели подовогохлеба –хлеб имел пышную форму, мелкую и равномерную пористость, с приятнымпослевкусием эхинацеи. Контрольный образец хлеба был оценен на 80,9 балла (по 100 балльной органолептической шкале), что соответствует категории качества «хороший»; образцы подового хлеба с добавлением эхинацеи пурпурной соответствовали категории качества «отлично», за исключением образца с максимальной концентрацией, который был отнесен к категории качества «хороший». Установлено, что по сравнению с контрольным образцом удельный объем подового хлеба «Иммуноцин» увеличилсяв зависимости от дозировки на15,1 –38,0%; пористостьна: 11,0%
13,1%; формоустойчивость улучшилась на: 18,2% 48,5%.Нормируемый ГОСТ Р 52961 –2008 показатель кислотность не превышает установленныенормы, нос увеличением концентрации эхинацеи пурпурной наблюдается незначительное повышение кислотностипо сравнению с контрольным образцом, предположительно за счет содержащихся в ней органических кислот.Согласно изменению №1 от 03. 01. 2011 к ГОСТ Р 52349 –2005 «Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения», в частности –«эффективность функционального пищевого продукта подлежит научному обоснованию подтверждению в рамках экспериментальных исследований …» определили дальнейшее направление исследований –экспериментальное обоснование эффективности функционального компонента в составе готового продукта –хлеба. При этом определение эффективности готового продукта –хлеба, косвенно подтверждает и наличие в нем остаточного количества функционального компонента, не разрушающегося в процессе термической обработки, что в свою очередь подтверждает функциональность изделия. Особенно важны, в этом аспекте, экспериментальные исследования на животных (in vivo), которые метаболизируют тестируемоевещество подобно человеку [16].Поэтому авторами были проведены исследованияпо выявлению стресс –протективного действия хлеба на организм животных (in vivo). О степени действия эхинацеи пурпурной (Echinaceae purpureae) судили по общему состоянию животных, а также динамике массы тела (таблица 1).
Таблица 1
Группа животныхПоказательПродолжительность опытаисходныеданныечерез 14 днейчерез 25 днейКонтроль(хлеб без добавления эхинацеи)Абсолютная масса, гПрирост массы, г223,821,2258,7 24,3
34,93,3281,426,3
22,7 2,1Опытная(хлеб с добавлением эхинацеи)Абсолютная масса, гПрирост массы, г225,520,4241,3 23,8
15,81,3263,723,8
22,4 1,1
Результаты проведенных исследований показали, что за изучаемый период общее состояние крыс, получавших хлеб с эхинацеей пурпурной, былов пределах нормы (таблица 1). Животные полностью поедали корм и прибавляли в массе, которая в группе, получавших хлеб с травой эхинацеей превышала контрольных в 1,5 раза.Наблюдения за внешним видоми поведением животных проводились ежедневно. Крысы полностью поедали корм, потребляли обычное количество воды, видимые слизистые были розовые, шерстный покров всех животных имел нормальный блеск, обычную густоту. Данные исследования ориентировочнодвигательной активности крыс в «открытомполе» представлены в таблице 2.
Таблица 2
Группа животныхВертикальный компонентГоризонтальный компонентчерез 14 дней.через 25дней.через 14 днейчерез 25 днейКонтроль (хлеб без добавления эхинацеи)11,7±1,212,5±0,749,5±5,246,4±4,1Опыт(хлеб с добавлением эхинацеи)13,2±1,814,9±1,248,7±4,643,7±3,4
Как видно из таблицы2, животные были достаточно активны во всех исследуемых группах. В опытной группе наблюдали увеличение числа «вертикальных» стоек, что говорит о повышении ориентировочно –двигательной активностипри употреблении экспериментального хлеба.Таким образом, полученные результаты исследований позволяют рекомендовать эхинацею пурпурную в качестве функционального ингредиента в производстве хлебобулочных изделий, с целью профилактики болезненных состояний вызванных общим физическим ослаблением организма, снижением иммунитета как укрепляющее средство, а также в послеоперационный период. Проведена товароведная оценка качества хлеба «Иммуноцин», которая показала, что введение в рецептуру хлеба эхинацеи улучшает технологические свойстваготового продукта. На основании проведенной работы была подана заявка на изобретение и разработана нормативная документация на хлеб пшенично –ржаной «Иммуноцин».
Ссылки на источники1.Скорик А.В. Здоровье нации: значение производства функциональных и лечебно –профилактических хлебобулочных изделий // Пищевая индустрия. №2. –2012. –С. 28.2.Смертина Е.С. О возможности использования адаптогенов растительного происхождения в хлебопечении // Товаровед продовольственных товаров. –2012. №7. –С. 7 –12. 3.Смертина Е.С., Федянина Л.Н., Каленик Т.К. Перспективы применения нетрадиционного сырья растительного происхождения в хлебопечении // Хлебопечение России. –2012. №4. –С. 12 –14.4.Зинатуллина К.Ф., Смертина Е.С. О возможности использования иммуномодуляторов и природных адаптогенов в производстве функциональных хлебобулочных изделий // Сборник начных трудов SWorld. Материалы Международной научно практической конференции «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития, 2012» Выпуск 3. Том 12. Технические науки. Одесса: Куприенко, ЦИТ: 312047, 2012. –С. 6 –9. 5.Тарасова В. Хлебобулочные изделияфункционального назначения //Хлебопродукты. №6. –2009. –С. 54 –55.6.Куркин В. А. Фенилпропаноиды как самостоятельный класс биологически активных соединений // Учебное пособие. Самара, 2005 128 с.7.Добряков Ю.И., Нестеренко И.Ф., Положенцева М.И. О стимулирующем и антистрессовом действии растительных экстрактов и композиции из них // Владивосток: Дальнаука. 1996. Вып. 3. С. 116123.8.Никольский Б. П. Справочник химика. Том 2. Основные свойства неорганических и органических соединений / Б.П. Никольского —Л.: Химия, 1971. —1168 с.9.Kadan, R. S. Textyre and other physicochemical properties of whole rice bread // J. Food Sc. –2001. Vol. 66, №7. –P. 940 –944. 10.Пичхадзе Г.М. Содержание в вивариях лабораторных животных: методические рекомендации / Караганда: КГМИ, 1982. –36 с.11.Nakamura T., Nagayama K, Uchida K., Tanaka R. Antioxdant activity of phlorotannins from the brown alga Eisenia bicyclis//Fish. Sci. 1996. Vol.62. P. 923 926.12.Западнюк И.П. Лабораторные животные: Разведение, содержание, использование в эксперименте / Киев: Высшая школа, 1974. 303 с.13.Барабой В.А. Перекисное окисление и стресс / СПб.: Наука, 1992. –148 с.14.Зенков Н.К. Окислительный стресс. Биохимические, патофизиологические аспекты / М.: Наука/Интерпериодика, 2001. –490 с.15.Временная фармакопейная статья ВфС 42 –3533 –99. Экстракт ламинарии сухой / Минздрав РФ. –М., 2000. –14 с.16.ГОСТ Р 52349 –2005. Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения. –Введен 2006 –07 –01. –М.: Стандартинформ, 2006. –8 с.
Christina ZinatyllinaGraduate student at the Far East federal university, VladivostokSmertina Elena SemenovnaCandidate of technical science, assistant professor of Far East federal university, VladivostokScientific motivation to efficiency of the use Echinácea purpúrea in production functional bakery productsAbstract.In article are presented results of the study of the possibility and practicability of the using adaptogenavegetable origin Echinácea purpúreain bakingindustry. It Is Shown prospectsuse Echinácea purpúreaas functional ingredientin composition recipebread. The Studied influence Echinácea purpúreaon consumer characteristic of the ready product bread. Results physicianbiological motivation of the new functional product are presented In work. Keywords:bakery products, Echinácea purpúrea, quality, sound feeding, functional products, physicianbiological studies.
Смертина Елена Семеновнакандидат технических наук, доценткафедры товароведения и экспертизы товаров Дальневосточного федерального университета г. Владивостокsmertinalena@mail.ru
Научное обоснование эффективности использования эхинацеи пурпурной впроизводствефункциональных хлебобулочных изделий
Аннотация.В статье представлены результаты исследования возможности и целесообразности применения адаптогена растительного происхождения –эхинацеи пурпурной (Echinácea purpúrea) в хлебопекарной промышленности. Показана перспективность использования эхинацеи пурпурной(Echinácea purpúrea)в качестве функционального ингредиента в составе рецептуры хлебаи изученоее влияние на потребительские свойства готового продукта. Представлены результаты медикобиологического обоснования нового функционального продукта.
Ключевые слова:хлебобулочные изделия, эхинацея пурпурная, качество, здоровое питание, функциональныепродукты, медикобиологические исследования.
В последние годы в мире большое внимание уделяется обогащению хлеба различными полезными веществами, придающими ему лечебные и профилактические свойства. Лечебный и профилактический эффект от употребления хлебобулочных изделий обеспечивается либо введением в рецептуру необходимых дополнительных компонентов, либо исключением нежелательных, а также изменения технологии их приготовления. Хлеб –один из наиболее употребляемых населением продуктов питания. Введение в его рецептуру компонентов, придающих лечебные и профилактические свойства, позволит эффективно решить проблему профилактики и лечения различных заболеваний, связанных с дефицитом тех или иных веществ. Рынок производства отечественной продукции имеет большой потенциал для роста. Разработано значительное количество разнообразных хлебобулочных изделий для лечебного питания; имеется широкий ассортимент изделий для профилактического питания, предназначенныхдля людей предрасположенных к тем или иным болезням, а также лиц, проживающих в экологически неблагополучных регионах страны, для рабочих тяжелых профессий, детей дошкольного возраста и пожилых людей. Анализ ассортиментной политики предприятий хлебопекарной отрасли свидетельствует о том, что практически на всех предприятиях выпускаются изделия, предназначенные для профилактического питания. Изделия для лечебного питания на территории страны практически не производятся[1].
Перспективным направлением развития ассортимента функциональных хлебобулочных изделий является применение при производстве хлебобулочных изделий нетрадиционного сырья[2, 3, 4].
В настоящее время четко прослеживается тенденция к росту состояний иммунодефицита среди населения. Ухудшающаяся экологическая обстановка, хронический стресс, малоподвижный образ жизни, несбалансированное питание это те факторы, которые при постоянном воздействии вызывают снижение общей резистентности организма. Вследствие этого растет уровень заболеваемости отдельных органов и систем организма (дыхания, желудочнокишечного тракта), нарушается гормональная регуляция, снижаются иммунологические силы организма [5].В связи с этим особую популярность приобретает растительное сырье, применяемое для профилактики и лечения состояний иммунодефицита. Одним из растений, сочетающих в себе иммуномодулирующие, противовоспалительные, противовирусные, тонизирующие свойства,является эхинацея пурпурная (Echinácea purpúrea).
В ХХ веке во многих странах начали изучать механизм действия препаратов эхинацеи на организм человека, занимались изучением этого растения и у нас в стране. Выяснилось, что оно обладает очень ценным свойством способностью повышать естественные защитные силы организма и тем самым быстрее справляться с болезнью. Обладает она также антиаллергическим, антибактериальным, противовирусным и противомикотическим действиями.Согласно некоторым источникам [6],эхинацея используется для лечения различных заболеваний, в т. ч. при змеиных укусах, простудах, зубной боли, язвах, ранах и герпесе. Эхинацея проявила себя как средство, стимулирующее иммунитет, и дальнейшие исследования посвящаются ее потенциальному применению для лечения рака, артрита, СПИДа и синдрома хронической усталости. В Западной Германии из эхинацеи изготавливается более 200 фармацевтических препаратов, включая экстракты, мази и напитки.Экстракты эхинацеи эффективно используются в лечении хронических инфекций верхних дыхательных путей [7]. Ведущей группой биологически активных соединений (БАС) травы эхинацеи являются фенилпропаноиды, а именно производные коричных кислот. Наиболее характерный компонент цикориевая кислота, обусловливающая иммуномодулирующую и противовирусную активность препаратов на основе сырья данного растения.Данное соединение, согласно «Справочнику Химика» [8], не разлагается при температуре 200 220ºС, что свидетельствует о том, что оно сохраняет свои свойства и это позволяет использовать эхинацею пурпурную (Echinácea purpúrea)в хлебопечении. Также к основным действующим веществам, обладающим иммуномодулирующей активностью, относятся полисахариды эхинацеипурпурной. Полисахариды эхинацеи стимулируют активность макрофагов –белых кровяных клеток, которые поглощают бактерии, вирусы, а также уже пораженные ими клетки организма. Плюс к этому полисахариды способствуют увеличению выработки Тлимфоцитов, благодаря чему удается предотвратить начало заболевания или ослабить симптомы уже начавшейся болезни.Все вышесказанное определило цель работы –изучить возможность и целесообразность использования эхинацеи пурпурной в качестве функционального ингредиентав производстве хлебобулочных изделий. В работе были использованы стандартные методы исследования: определение газообразующей способности муки; качества имассовой доли сырой клейковины; количества дрожжевых клеток в 1 грамме теста, подъемной силы дрожжей, а также органолептические и физикохимические показатели качества готового продукта –хлеба. Кроме того, на модели in vivoизучено стресспротективное действие функционального продукта: на поведении животных, прибавки массы тела, двигательной активности.Эксперименты проводили на половозрелых крысахсамцах линии Август массой 210
250 г (25 шт.), выращенных в группе по 5 особей в стандартных пластмассовых клетках в условиях вивария. В дальнейшем при формировании групп было проведено ранжирование животных по массе тела с целью обеспечения идентичности указанных групп по данному показателю. Животные содержались в виварии на стандартном пищевом рационе при свободном доступе к воде и естественном световом режиме [9, 10].Эвтаназия животных осуществлялась в соответствии с требованием к работе с экспериментальными животными согласно Европейской конвенции по защите экспериментальных животных 86/609.Животные были разделены на следующие группы:
две контрольныегруппыкрыс, получавшие в рационе хлеб одной выпечки с опытными, но без эхинацеи пурпурной, исследовали поведение животных и прибавку массы тела через 14и 25 дней эксперимента;
две опытныегруппыкрыс(в рационе хлеб с добавлением эхинацеи) через 14и 25дней эксперимента исследовали поведение животных и прибавку массы тела;
две контрольныегруппыкрыс, получавшие в рационе хлеб одной выпечки с опытными, но без эхинацеи пурпурной, исследовали ориентировочно –двигательную активность в «открытом поле» через 14 и 25дней эксперимента;
две опытныегруппыкрыс(в рационе хлеб с добавлением эхинацеи) через 14и 25дней эксперимента исследовали ориентировочно –двигательную активность в «открытомполе» [11, 12].Исследование поведения крыс в «открытом поле»:Поведение животных, в частности их двигательная активность, агрессивность и другие составляющие могут определяться особенностями алиментарного фактора; внешний вид животных, в частности, состояние шерстного покрова, зависит от состава диет, особенно от их минеральных компонентов, что представляется важным с учетом изучаемого в работе пищевого объекта [13]. Для изучения функционального состояния центральной нервной системы использовали исследования ориентировочнодвигательной активности (ОДА) применяли тест «открытое поле» по C.S. Hall (1934) в модификации И.И. Брехмана (1970) и условнодвигательную активность мышей при помощи методики, предложенную WinterC., FlatecerS (1963), модифицированной К.А. Мещерской и Т.М. Гончаровой (1969).Методика «открытого поля» основана на использовании установки, которая представляет собой площадку, разделенную на квадратики со сторонами по 10 см., ограниченный прозрачными стенками высотой 50 см. Крыс размещалив коробке по 1, спустя 515 минут поступают в опыт. Осторожно наклоняя коробку и не прикасаясь к крысе, помещали ее в центральный квадрат. Наблюдения за животными производилив одно и то жевремя суток по 2 минуты в течение 5 последовательных дней. По данному методу отмечали двигательнуюактивность, т.е. количество пересеченных линий (4 лапками), количество подъемов на задние лапки, оценивали «двигательную активность» –по числу пересеченныхквадратов (локомоции), «исследовательскую» –по числу вертикальных стоек (вертикальный компонент ориентировочной реакции) [14].
Исследования по выявлению стресс –протективного действия хлеба на организм животных (in vivo) проводились на кафедре общей и клинической фармакологииТихоокеанского государственного медицинскогоуниверситета(ТГМУ). Изучение влияния эхинацеи пурпурной (Echinácea purpúrea) на качество сырья и качество готового продукта –хлеба проводилисьв условиях лаборатории товароведения продовольственных товаров из растительного и животного сырья и в лаборатории физикохимических исследований и радиологии инновационно –технологического центра Школы экономики и менеджмента Дальневосточного федерального университета(ИТЦ ШЭМ ДВФУ). С целью подбора дозировок, исходя из рекомендуемых уровней потребления пищевых и биологически активных веществ [15]были проведены пробные выпечки пшенично ржаного хлебав условиях хлебобулочного цеха ИТЦ ШЭМ ДВФУ.Новый вид хлебобулочного изделия получил название «Иммуноцин». При подборе дозировок эхинацеи пурпурной расчетным методом было установлено, что дозировка 0,02% к массе пшеничной муки обеспечивает суточную норму потребления цикориевой кислоты на 100% при употреблении 100 граммовпродукта, однако дозировки превышающие концентрацию 0,0025%эхинацеи пурпурной ухудшалисенсорное восприятие продукта, исходя из этого авторами были взяты концентрации эхинацеи пурпурной в количестве от 0,0015% до 0,0025% к массе пшеничной муки, что обеспечивает суточную норму потребления цикориевой кислоты на 15% –25%при употреблении 100 граммов хлеба. Далее определяли влияние эхинацеи пурпурной на качество сырья, а именно: на биотехнологические свойства дрожжей и качество сырой клейковины пшеничной муки. Установлено, что в выбранных концентрациях массовая доля сырой клейковины по сравнению с контрольным образцом (без внесения эхинацеи) увеличилась на 1,5% 10,5%.Предположительно это происходит за счет содержащихся в эхинацеи пурпурнойсложных белков
гликопротеинов.О качестве муки судят и по качеству клейковины. Образец клейковины без добавления эхинацеи пурпурнойи образцы клейковиныс исследуемыми дозировками эхинацеи пурпурнойэластичные, не провисающие, восстанавливают первоначальную форму после усилия, цвет серый. С увеличением вносимой добавки показатель ИДК изменяется незначительно (на 1,1% 1,8%)соответственно по сравнению с контрольным образцом. На основании полученных данных и контрольный и экспериментальные образцы были отнесены к Iгруппе качества, следовательно вносимая добавка не оказывает существенного влияния на качество клейковины.Экспериментально доказано, что эхинацея пурпурная оказывает стимулирующее действие на жизнедеятельность хлебопекарных дрожжей (по показателям бродильная активность и подъемная силадрожжей).Предположительно интенсификации брожения теста способствуют содержащиеся в эхинацеи пурпурной минеральные элементы, витамины, углеводы, моно –и дисахара, а также органические кислоты. Минеральные элементы способствуют активации и образованию полноценной биомассы дрожжей, а витамины служат стимуляторами роста дрожжей. Известно, что для образования полноценной биомассы дрожжей питательная среда должна содержать азот, усвояемые формы углеродсодержащих соединений, макро –и микроэлементы.
Для выяснения влияния эхинацеи пурпурной на качество готовых изделий провели пробные выпечки подового хлеба изсмеси пшеничной и ржаной муки(в соотношении 80:20). Добавление эхинацеи оказало положительное влияние на органолептические показатели подовогохлеба –хлеб имел пышную форму, мелкую и равномерную пористость, с приятнымпослевкусием эхинацеи. Контрольный образец хлеба был оценен на 80,9 балла (по 100 балльной органолептической шкале), что соответствует категории качества «хороший»; образцы подового хлеба с добавлением эхинацеи пурпурной соответствовали категории качества «отлично», за исключением образца с максимальной концентрацией, который был отнесен к категории качества «хороший». Установлено, что по сравнению с контрольным образцом удельный объем подового хлеба «Иммуноцин» увеличилсяв зависимости от дозировки на15,1 –38,0%; пористостьна: 11,0%
13,1%; формоустойчивость улучшилась на: 18,2% 48,5%.Нормируемый ГОСТ Р 52961 –2008 показатель кислотность не превышает установленныенормы, нос увеличением концентрации эхинацеи пурпурной наблюдается незначительное повышение кислотностипо сравнению с контрольным образцом, предположительно за счет содержащихся в ней органических кислот.Согласно изменению №1 от 03. 01. 2011 к ГОСТ Р 52349 –2005 «Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения», в частности –«эффективность функционального пищевого продукта подлежит научному обоснованию подтверждению в рамках экспериментальных исследований …» определили дальнейшее направление исследований –экспериментальное обоснование эффективности функционального компонента в составе готового продукта –хлеба. При этом определение эффективности готового продукта –хлеба, косвенно подтверждает и наличие в нем остаточного количества функционального компонента, не разрушающегося в процессе термической обработки, что в свою очередь подтверждает функциональность изделия. Особенно важны, в этом аспекте, экспериментальные исследования на животных (in vivo), которые метаболизируют тестируемоевещество подобно человеку [16].Поэтому авторами были проведены исследованияпо выявлению стресс –протективного действия хлеба на организм животных (in vivo). О степени действия эхинацеи пурпурной (Echinaceae purpureae) судили по общему состоянию животных, а также динамике массы тела (таблица 1).
Таблица 1
Группа животныхПоказательПродолжительность опытаисходныеданныечерез 14 днейчерез 25 днейКонтроль(хлеб без добавления эхинацеи)Абсолютная масса, гПрирост массы, г223,821,2258,7 24,3
34,93,3281,426,3
22,7 2,1Опытная(хлеб с добавлением эхинацеи)Абсолютная масса, гПрирост массы, г225,520,4241,3 23,8
15,81,3263,723,8
22,4 1,1
Результаты проведенных исследований показали, что за изучаемый период общее состояние крыс, получавших хлеб с эхинацеей пурпурной, былов пределах нормы (таблица 1). Животные полностью поедали корм и прибавляли в массе, которая в группе, получавших хлеб с травой эхинацеей превышала контрольных в 1,5 раза.Наблюдения за внешним видоми поведением животных проводились ежедневно. Крысы полностью поедали корм, потребляли обычное количество воды, видимые слизистые были розовые, шерстный покров всех животных имел нормальный блеск, обычную густоту. Данные исследования ориентировочнодвигательной активности крыс в «открытомполе» представлены в таблице 2.
Таблица 2
Группа животныхВертикальный компонентГоризонтальный компонентчерез 14 дней.через 25дней.через 14 днейчерез 25 днейКонтроль (хлеб без добавления эхинацеи)11,7±1,212,5±0,749,5±5,246,4±4,1Опыт(хлеб с добавлением эхинацеи)13,2±1,814,9±1,248,7±4,643,7±3,4
Как видно из таблицы2, животные были достаточно активны во всех исследуемых группах. В опытной группе наблюдали увеличение числа «вертикальных» стоек, что говорит о повышении ориентировочно –двигательной активностипри употреблении экспериментального хлеба.Таким образом, полученные результаты исследований позволяют рекомендовать эхинацею пурпурную в качестве функционального ингредиента в производстве хлебобулочных изделий, с целью профилактики болезненных состояний вызванных общим физическим ослаблением организма, снижением иммунитета как укрепляющее средство, а также в послеоперационный период. Проведена товароведная оценка качества хлеба «Иммуноцин», которая показала, что введение в рецептуру хлеба эхинацеи улучшает технологические свойстваготового продукта. На основании проведенной работы была подана заявка на изобретение и разработана нормативная документация на хлеб пшенично –ржаной «Иммуноцин».
Ссылки на источники1.Скорик А.В. Здоровье нации: значение производства функциональных и лечебно –профилактических хлебобулочных изделий // Пищевая индустрия. №2. –2012. –С. 28.2.Смертина Е.С. О возможности использования адаптогенов растительного происхождения в хлебопечении // Товаровед продовольственных товаров. –2012. №7. –С. 7 –12. 3.Смертина Е.С., Федянина Л.Н., Каленик Т.К. Перспективы применения нетрадиционного сырья растительного происхождения в хлебопечении // Хлебопечение России. –2012. №4. –С. 12 –14.4.Зинатуллина К.Ф., Смертина Е.С. О возможности использования иммуномодуляторов и природных адаптогенов в производстве функциональных хлебобулочных изделий // Сборник начных трудов SWorld. Материалы Международной научно практической конференции «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития, 2012» Выпуск 3. Том 12. Технические науки. Одесса: Куприенко, ЦИТ: 312047, 2012. –С. 6 –9. 5.Тарасова В. Хлебобулочные изделияфункционального назначения //Хлебопродукты. №6. –2009. –С. 54 –55.6.Куркин В. А. Фенилпропаноиды как самостоятельный класс биологически активных соединений // Учебное пособие. Самара, 2005 128 с.7.Добряков Ю.И., Нестеренко И.Ф., Положенцева М.И. О стимулирующем и антистрессовом действии растительных экстрактов и композиции из них // Владивосток: Дальнаука. 1996. Вып. 3. С. 116123.8.Никольский Б. П. Справочник химика. Том 2. Основные свойства неорганических и органических соединений / Б.П. Никольского —Л.: Химия, 1971. —1168 с.9.Kadan, R. S. Textyre and other physicochemical properties of whole rice bread // J. Food Sc. –2001. Vol. 66, №7. –P. 940 –944. 10.Пичхадзе Г.М. Содержание в вивариях лабораторных животных: методические рекомендации / Караганда: КГМИ, 1982. –36 с.11.Nakamura T., Nagayama K, Uchida K., Tanaka R. Antioxdant activity of phlorotannins from the brown alga Eisenia bicyclis//Fish. Sci. 1996. Vol.62. P. 923 926.12.Западнюк И.П. Лабораторные животные: Разведение, содержание, использование в эксперименте / Киев: Высшая школа, 1974. 303 с.13.Барабой В.А. Перекисное окисление и стресс / СПб.: Наука, 1992. –148 с.14.Зенков Н.К. Окислительный стресс. Биохимические, патофизиологические аспекты / М.: Наука/Интерпериодика, 2001. –490 с.15.Временная фармакопейная статья ВфС 42 –3533 –99. Экстракт ламинарии сухой / Минздрав РФ. –М., 2000. –14 с.16.ГОСТ Р 52349 –2005. Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения. –Введен 2006 –07 –01. –М.: Стандартинформ, 2006. –8 с.
Christina ZinatyllinaGraduate student at the Far East federal university, VladivostokSmertina Elena SemenovnaCandidate of technical science, assistant professor of Far East federal university, VladivostokScientific motivation to efficiency of the use Echinácea purpúrea in production functional bakery productsAbstract.In article are presented results of the study of the possibility and practicability of the using adaptogenavegetable origin Echinácea purpúreain bakingindustry. It Is Shown prospectsuse Echinácea purpúreaas functional ingredientin composition recipebread. The Studied influence Echinácea purpúreaon consumer characteristic of the ready product bread. Results physicianbiological motivation of the new functional product are presented In work. Keywords:bakery products, Echinácea purpúrea, quality, sound feeding, functional products, physicianbiological studies.
