În prezent, atenția specială a oamenilor de știință se concentrează pe semințele de in care sunt bogate în acizi grași polinesaturați ω-3 și ω-6, proteine, polizaharide solubile în apă, fibre alimentare, lignină, vitamine, minerale și compuși fenolici.

Acordarea atenției este cauzată de capacitatea semințelor de in de a avea o mare influență asupra sănătății umane și de a preveni bolile cardiovasculare, problemele gastrointestinale și cancerul.

Aceasta e fost tema unui studiu intitulat ”Aplicarea aditivilor din semințe de in în producția de produse lactate”, al cărui autori sunt Sergey Ivanova, Tamara Rashevskayaa, Marina Makhonina, de la National University of Food Technologies, Vladimirskaya, Ucraina, din care vă prezentăm principalele idei.

Etapele realizării suspensiei

Un nou aditiv pentru lactate obținut din semințe de in a fost realizat și studiat de echipa ucrainiană de cercetători. Mai precis, a fost studiată microstructura suspensiei aditivului din semințe de in. S-a dezvăluit că microstructura aditivului din semințe de in este un sistem multicomponent și structurat.

Acesta se compune din fază neîntreruptă de soluție de polizaharide și elemente structurale, cum ar fi particule de semințe de in, globule și zone cu o structură celulară din celule poligonale. Ca urmare a fost propus mecanismul de formare a suspensiei microstructurii.

Realizarea suspensiei presupune câteva etape. Acestea sunt formarea dispersiei globulelor, agregarea globulelor și formarea zonelor cu structură celulară. Evaluarea senzorială a arătat că untul cu aditiv din semințe de in are o aromă cremoasă pură și miros fără aromă și miros de aditiv, culoare galbenă și o bună întindere și plasticitate.

S-a dovedit că adăugarea de suspensie structurată de aditiv din semințe de in face ca distrugerea structurii să scadă și să crească plasticitatea. De asemenea, a fost dezvăluit că întreaga capacitate de recuperare a structurii untului crește atunci când doza de aditiv din semințe de in crește și ea.

Acest fapt indică faptul că untul cu aditiv din semințe de in are structură de coagulare-cristalizare cu dominație a celei de coagulare. Scăderea distrugerii structurii și creșterea capacității de recuperare a structurii untului se realizează aparent datorită formării de legături intermoleculare suplimentare între componentele aditivului de semințe de in și unt.

Bun pentru toată lumea

Soluția posibilă la această problemă favorizează o alimentație sănătoasă, echilibrată din punct de vedere fiziologic, bogată în substanțe biologic active, inclusiv componente esențiale. În prezent, există peste o mie de ingrediente funcționale care sunt folosite pentru crearea produselor alimentare terapeutice.

Acizii grași polinesaturați (PUFA) ω-3 și ω-6 au atras atenția specială a medicilor deoarece acești acizi au capacitatea de a participa la organizarea structurală și funcțională a membranelor celulare, reglează metabolismul grăsimilor, reduc nivelul colesterolului din sânge și au efect cardioprotector.

Elementele PUFA ω-3 și ω-6 pot fi găsite din abundență în semințele de in. În ultimii ani, oamenii de știință și nutriționiștii din întreaga lume acordă atenție beneficiilor pentru sănătate ale semințelor de in.

Conform compoziției fizico-chimice, semințele de in sunt un sistem multicomponent cu substanțe biologic active din plante precum uleiul (este bogat în acizi grași esențiali ω-3 (acid α-linolenic) și ω-6 (acid linoleic)), proteine, fibre alimentare, polizaharide solubile, lignină, compuși fenolici, vitamine A, C, F, E și elemente minerale P, Mg, K, Na, Fe, Cu, Mn, Zn.

În uleiul de in, PUFA ω-3 și ω-6 sunt conținute în raportul optim de 1:10. În prezent, semințele de in și preparatele din semințe de in sunt utilizate pe scară largă în medicină ca agent de învelire și de vindecare a rănilor în tratamentul bolilor gastrointestinale, cardiovasculare, nervoase și cancerului. De aceea, este deosebit de util pentru persoanele în vârstă, copiii slăbiți și pacienții postoperatori.

Dar semințele de in sunt necesare pentru toți oamenii sănătoși în timpul activităților lor mentale și fizice, pentru studenți și elevi pentru a-și îmbunătăți rezultatele școlare, pentru toți cei care lucrează cu computerul sau sunt expuși la diferite radiații.

Aplicabilitate demonstrată

O analiză detaliată a datelor publicate a demonstrat aplicabilitatea sistemului multicomponent de semințe de in în tehnologia alimentară. Acesta corespunde tendințelor mondiale de dezvoltare a industriei alimentare.

Luând în considerare cele menționate mai sus, la Universitatea Națională de Tehnologii Alimentare din Ucraina a fost dezvoltat un nou tip de unt cu aditiv pentru semințe de in și tehnologia obținerii aditivilor din semințe de in.

Aditivul pentru semințe de in se adaugă la unt ca suspensie în lapte. Studiile anterioare au arătat că adăugarea de aditivi vegetali afectează în mod semnificativ formarea micro-și nanostructurii untului.

Prin urmare, pentru a înțelege mai bine micro-și nanostructura untului cu aditiv din semințe de in, este necesar să se studieze microstructura suspensiei de apă a aditivului din semințe de in.

Materiale și metode

Microstructura suspensiei apoase de aditiv din semințe de in a fost studiată cu microscopul optic. Suspensia a fost preparată prin agitarea aditivului din semințe de in cu apă distilată într-un raport de 1:4 la 20 ± 2 C, viteza agitatorului a fost de 250 rpm. În acest sens, au fost fabricate mostre model de unt cu aditiv de semințe de in.

Procentul de aditiv din unt a fost de 0,8; 1,2; 1,6%. În studiu s-a folosit unt fără aditiv ca probă martor. Umiditatea cont în toate probele a fost de 25%. Probele de unt au fost păstrate la +5 C. Gradul de distrugere a structurii și comportamentul de relaxare a structurii untului (refacerea structurii untului) au fost măsurate la +18 C așa cum a fost descris.

Rezultate și discuții

A fost investigat efectul amestecării asupra formării microstructurii suspensiei de aditivi de semințe de in. După primele 5 minute de agitare, microstructura suspensiei a conținut particule de semințe de in F (până la 10 micrometri), globule G (d 2-10 micrometri) și fază neîntreruptă de soluție de polizaharide.

Globulii sunt în mare parte de formă sferică și doar unii dintre ei sunt elipsoizi. Formarea agregatului A din globule este văzută în apropierea particulei de semințe de in F1. Agitarea suspensiei timp de 10 minute duce la formarea ulterioară a microstructurii.

Particulele de aditiv se umflă, cresc de 2 ori în dimensiune, iar globulele G formează agregate cu dimensiunea de 20-40 micrometri. După 20 de minute de agitare se observă formarea structurii celulare K în microstructura suspensiei de aditivi de semințe de in. Structura celulară este formată din celule poliedrice de 17-30 micrometri.

La periferia celulelor sunt mici globule d 2-6 micrometri. În Fig. 1, d sunt văzute legăturile celulei bine definite și structura internă a celulei. Formarea globulelor și a structurii celulare se datorează aparent compoziției eterogene a polizaharidelor de in solubile în apă.

Conform literaturii de specialitate, ele sunt eterogene și constau din două fracții: o fracție acidă asemănătoare pectinei și una neutră arabinoxilană.

Hidratarea și distrugerea legăturilor

În urma cercetărilor a fost propus mecanismul de formare a microstructurii suspensiei de semințe de in. În primele etape ale preparării suspensiei, particulele de aditiv se umflă, moleculele de apă difuzează în particule. Hidratarea duce la distrugerea legăturilor slabe dintre macromolecule, prin urmare macromoleculele de polizaharide și proteine ​​solubile din semințe de in difuzează în faza apoasă.

În acest caz, difuzia fracției acide asemănătoare pectinei trece înaintea celei neutre din cauza masei lor moleculare mai mici. Filmele hidratate de dipoli aposi orientați în jurul grupelor -COOH ale polizaharidelor acide protejează unele părți ale macromoleculelor și reduc repulsia electrostatică dintre ele.

Ea conduce la o răsucire a moleculelor și la formarea structurilor globulare în stadiul anterior al formării microstructurii suspensiei (a). Convergența globulelor și formarea agregatelor (b) au loc în suspensia de aditiv din semințe de in în timpul procesului de agitare. Aceasta se datorează forțelor interacțiunii intermoleculare.

Condiționarea termică ulterioară a suspensiei crește concentrația fracției arabinoxilan neutre din suspensie. În consecință, crește și cantitatea de grupări hidrofobe -CH2-. Prezența părții acelor macromolecule neprotejate de pelicule hidratate duce la întrepătrunderea lanțurilor de hidrocarburi și la formarea de legături intermoleculare.

Potrivit lui A.D. Zimone, astfel de structuri au o formă asemănătoare unui cadru care arată ca celule poliedrice. Etapa inițială de formare a unei structuri celulare este (a), iar structura celulară este (d). Prin urmare, suspensia de aditiv din semințe de in este multicomponentă și structurată.

Caracteristici superioare

Anterior, pe baza rezultatelor studiilor integrate ale untului cu aditivi alimentari din plante, s-a constatat că introducerea de soluții structurate de aditivi afectează semnificativ structura și textura untului și îmbunătățește calitatea acestuia. Evaluarea senzorială a arătat că untul cu aditiv din semințe de in are o aromă cremoasă pură și miros fără aromă și miros de aditiv, culoare galbenă omogenă și o bună tartinabilitate și plasticitate.

S-a remarcat combinația excelentă de aditiv din semințe de in cu unt. Principalele caracteristici structurale și mecanice ale untului includ gradul de distrugere și refacerea structurii. Potrivit lui A.J. Haighton gradul de distrugere a structurii de 70 - 75% (la t = 18 C) indică duritatea și plasticitatea optimă a untului.

Structura de coagulare este dominantă în acest unt, iar când gradul de distrugere este de 80% și mai mult structura dominantă este cea de cristalizare. S-a arătat că numai probele de unt cu aditiv din semințe de in sunt caracterizate de duritatea optimă (conform lui A.J. Haighton).

Odată cu creșterea procentului de aditiv din semințe de in scade gradul de distrugere a structurii, ceea ce indică întărirea legăturilor de coagulare în probele de unt și îmbunătățirea plasticității acestuia. În consecință, aplicarea aditivului din semințe de in în unt favorizează formarea structurii de coagulare-cristalizare cu structura de coagulare dominantă.

Refacerea structurii

Rezultatele cercetărilor de refacere a structurii untului cu diferite doze de aditiv din semințe de in au fost sintetizate în timpul termostatării la +18 C. Procesul de refacere a structurii tuturor probelor de unt cu aditiv din semințe de in este mai rapid decât al celui martor.

Prin urmare, la a 11-a zi de termostatare, gradul de restaurare a structurii probei de control este de 47,0%, în timp ce probele de unt cu 0,8%, 1,2% și 1,6% doza de aditiv este de 68,5%, 70,9% respectiv 76 2%. Astfel, odată cu creșterea dozei de aditiv aplicat, capacitatea de restaurare a structurii untului se îmbunătățește.

Se confirmă că în toate probele de unt cu aditiv din semințe de in structura de coagulare-cristalizare se formează cu dominație asupra structurii de coagulare. Reducerea gradului de distrugere și îmbunătățirea capacității de refacere a structurii untului odată cu creșterea dozei de aditiv aplicat din semințe de in poate fi explicată prin creșterea numărului de particule de aditiv în structura untului.

Aceasta duce la apariția unor legături intermoleculare și hidrofile suplimentare între componentele aditivului și untului, ca urmare densitatea rețelei spațiale secundare în structura untului crește.

Concluzie

Rezultatele cercetărilor au arătat că microstructura suspensiei multicomponente de aditiv din semințe de in este structurată. Microstructura include particule de semințe de in, globule, agregate și are o microstructură celulară.

În final, a fost propus mecanismul de formare a microstructurii suspensiei de aditiv din semințe de in, care include stadii precum formarea globulelor, agregarea globulelor în agregate, formarea zonelor cu structură celulară.

S-a afirmat că aplicarea suspensiei structurate de aditiv din semințe de in ajută la îmbunătățirea caracteristicilor structurii untului: gradul de distrugere scade și refacerea structurii untului după distrugerea mecanică crește.