Velikom broju ljudi nije poznata ova materija uopšte, pa ni kao pčelinji proizvod. Iako je propolis jedan od sporednih pčelinjih proizvoda, on ipak nalazi dosta značajnu primenu u pčelinjem društvu, kao što će se videti. Reč propolis je grčkog porekla, složenica dve reči: „pro“ što znači „pred“ i „polis“ koja u grčkom ima značajne „grad“. Analogno njegovoj primeni u košnici, odnosna složenica imala bi značenje odbrana grada. U košnici propolis služi pčelama za zatvaranje pukotina koje se pojavljuju na zidovima košnice, prema čemu predstavlja materijal koji zaštićuje, brani prodor vlage i vetra i obezbeđuje nesmetan rad pčelinjem društvu. Međutim, pored ove zaštite propolis ima još i zadatak higijensko-sanitarni, koji nije za potcenjivanje. Život pčela uslovljava strogu higijenu, primernu čistoću, red. Propolis ima antibaktericidne i bakteriostatične osobine. Tako, na primer, događa se da u košnicu prodru nepoželjni gosti insekti, puževi i da zaluta čak poneki mali miš. Pčela u svojoj sredini ne podnosi strance i ona ih odmah ubija, a njihove leševe izbacuje iz košnice. Ako bi se dogodio slučaj da ponekog od ovih ne mogu da izbace, sasvim je prirodno da bi došlo do raspadanja leša i zagađivanja vazduha. U tom slučaju veći broj pčela pristupa oblaganju leša propolisom i to tako temeljno da ga potpuno izoluju od dodira s vazduhom, mumificiraju ga. No, pored toga, pčele lepe i ramove saća i glačaju ćelije njime.

Sakupljanje propolisa

Mehanizam sakupljanja propolisa podrobno je sledeći. Svojim usnim organima pčele zahvataju smolu sa pupoljaka i izvlače je u dugačku nit, dok se otkine. Zatim se odvojeno parče smole obrađuje nožicama i meće u korpice nožica kojima se prenosi i polen. Za vreme sakupljanja pčela meša propolis sa sekrecijom mandibularnih žlezda koja joj pomaže u obrađivanju lepljivih smola biljaka. Sakupljanje propolisa traje duže vreme i pčela ga često prekida da bi se vratila i hranila u košnici. Smatra se da se pčela ne oslobađa sama propolisa, nego obično čeka na zidu košnice (ponekad od 1 časa do 2 dana) dok je druge pčele, koje koriste propolis, oslobode tereta. Pčele koje sakupijaju propolis stare su preko 15 dana i relativno ih je malo.
Posle sakupljanja propolisa one učestvuju u radu u košnici i retko se uključuju u sakupljanje nektara. Neposredna merenja pokazuju da jedna pčela jednokratno donosi oko 10 mg propolisa. Ako se prihvati da je prosečna godišnja količina propolisa za jednu porodicu pčela 50 grama i da godišnje ima oko 50 dana povoljnih za sakupljanje propolisa, onda se dnevno prikupi 1 g. Jedna pčela dnevno leti 3-4 puta po propolis.
Lepljive materije koje odvajaju pupoljci sadrže lako isparljive aromatične komponente (terpene), koje deluju na hemoreceptore antena pčela i izazivaju nastajanje i funkcionisanje refleksa za traženje izvorišta i sakupljanje propolisa.

Propolis se sakuplja prevashodno krajem leta i u jesen (kad nema nektara) i vrlo retko u proleće. Sklonost raznih vrsta pčela da sakupljaju propolis nije jednaka. Kavkaska pčela koristi relativno velike količine, italijanska i ukrajinska-manje, a rasprostranjene u Indiji Apis dorsata, Apis indica i Apis florea uopšte ne sakupljaju propolis. Godišnje jedno društvo sakupi 100-150 g, ali postavljanjem pomoćnih sprava u košnici ova količina se može povećati na 250-500 g, a u nekim slučajevima i do 1 kg. Obično se u košnicu stavljaju magacini u čijem su zadnjem delu napravljeni prorezi ili okrugli otvori, pa pčele zatvaraju te veštačke rupe propolisom.

U poslednje vreme su konstruisane mnoge pomoćne sprave za efikasnije prikupljanje propolisa. To su specijalne rešetke (od žice ili drveta) sa prečnikom otvora 3-5 mm. Postavljaju se iznad okvira u košnicama u oba kraja gnezda ili umesto normalnih pregradnih dasaka. Pčele odmah počinju da zatvaraju otvore propolisom koji se periodično skida.
U košnici pčele koriste smolu za glačanje voštanih ćelija, zatvaranje pukotina i rupa, izglađivanje hrapavosti, za smanjivanje otvora košnice u jesen, pričvršćivanje okvira, a takođe i da se spreči truljenje (za mumificiranje) sitnih životinja i insekata koji su dospeli u košnicu.
Ranije se smatralo da propolis služi samo kao „građevinski“ materijal, ali se u poslednje vreme razjasnilo da ima i dezinfekciona svojstva i igra ulogu dezinfekcionog sredstva za voštane ćelije i uopšte u košnici. Propolis sadrži lako isparljiva eterična ulja koja imaju jasno izraženu antimikrobnu aktivnost, zaštićujući društvo od patogene mikroflore. Ona uveliko prelaze i atmosferu košnice kad sunce zagreje njene zidove. Na zidovima, pogotovu u gornjem delu košnice ima tankog sloja propolisa koji pčele stalno zamenjuju. Kad je relativno veća površina unutrašnjih zidova, količina isparljivih materija je znatna. O ulozi propolisa u tom pogledu svedoči činjenica da društva pčela čije se košnice nalaze na osunčanom mestu ređe oboljevaju od nozematoze i varooze. Evropska trulež ima sezonski karakter i pojavljuje se obično u proleće i početkom leta, kad nema dovoljno propolisa. Sadržani u propolisu naftalin ima akaricidno dejstvo, a benzoeva kiselina, koja je takođe lako isparljiva-antibakterijska svojstva. Eto zašto pčelari uvek treba da posvećuju posebnu pažnju da košnice imaju dovoljne rezerve svežeg propolisa, jer je on izvorište prirodnih zaštitnih materija.

Osobine propolisa

Fizičke osobine propolisa

Propolis je smolasta materija žutozelene do mrke ili tamnocrvene boje. Ako se duže čuva, postaje tamniji, a pod uticajem sunca gubi plastičnost. Na temperaturi iznad 30°C je mekana lepljiva masa, a ispod 15°C krha i čvrsta. Prilikom lomljenja se mrvi. Ima karakterističan smolasti miris i nagorak ukus, a po strukturi je gust i nehomogen. Relativna gustina mu je iznad 1,0 (1,112-1,136, prosečno 1,127), topi se na 80-105°C, ali zbog prisutnosti više komponenata u njemu, nema oštro određenu tačku topljenja. Razni rastvarači rastvaraju pojedine njegove komponente, ali ga nijedan ne rastvara u potpunosti na hladnom. U vrućoj vodi se slabo rastvara. Alkohol rastvara propolis na hladnom 60-70%, a pri vrenju u potpunosti (prirodno, izuzev mehaničkih primesa). Najbolja rastvorljivost se postiže kad se koristi mešavina rastvarača etar-alkohol; hloroform-alkohol, toluol-falkohol i dr. Rastvorljivost propolisa u različitim rastvaračima je sledeća u etaru na temperaturi 23°C do 66%, a na 34°C do 80%; u etilalkoholu u zavisnosti od temperature 50-75%; u vodi 7-11%; u acetonu 20-40%. Rastvorljivost zavisi od temperature i trajanja ekstrakcije.

Hemijski sastav propolisa

Korišćenjem raznih rastvarača i destilacijom vodenom parom utvrđeno je da propolis sadrži do 30% pčelinjeg voska, oko 20% mehaničkih primesa, 40-60% smola i balzama, 5-10% eteričnih ulja, 5-15% tanina, polen i dr. Međutim sa hemijske tačke gledišta termini kao smola, balzami i eterična ulja potpuno su neodređeni, ukoliko ništa ne govore o hemijskoj prirodi sastavnih komponenata.
Osnovna komponenta propolisa su flavonoidi, ali pored njih on sadrži i niz organskih kiselina, terpena, aldehida, estera, alkohola, etera, mineralnih materija, aminokiselina i dr.
Flavonoidi
Flavonoidi čine preko 25% svih komponenata. Flavonoidi propolisa proizvodi su flavona (a) i flavonona (b) ii čijim su jezgrima neki vodonični atomi zamenjeni hidroksilnim (OH) ili metoksi (OCH3) grupama. Tako se flavonoidi u propolisu mogu razmatrati kao polifenoli i njihovi metilovi eteri.
Smole
Mnoge komponente propolisa nalaze i u smolastoj materiji na pupoljcima breze i topole. Pošto insekti nemaju biosintetički aparat koji je u stanju da sintetizuje flavonoide, jasno je da osnovni delovi propolisa imaju biljno poreklo. Dok su u biljkama flavonoidi obično u obliku glikozida, u pčelinjoj smoli oni su u slobodnom stanju. Verovatno se primarni biljni materijal podvrgava uticaju enzima pčela, tj. odvajaju se šećerni ostaci i otkidaju se flavonoidi u slobodnom stanju.
Propolis sadrži i predstavnike drugih grupa organskih jedinjenja (tabela 1). Pored navedenih jedinjenja propolis sadrži estere, terpene, pterostilben, fenolne trigliceride, naftalin i dr. Količina pojedinih materija varira u širokim granicama, a neke od njih nalaze se samo u određenim vrstama propolisa.
Mineralne materije
Propolis sadrži znatne količine mineralnih materija. Utvrđeno je prisustvo mangana, cinka, barijuma, titana, bakra, kalaja, nikla, kobalta, vanadijuma, hroma, olova (od 0 do 11.060 µg/100 g), a identifikovani su i elemenata našli i kalcijum, fosfor, kalijum, sumpor, natrijum, hlor, gvožđe, magnezijum, molibden, silicijum, živu, selen, cirkonijum, aluminijum, fluor i antimon. U poređenju sa drugim elementima vrlo velika je količina cinka i mangana.

Tabela 1. Hemijski sastav propolisa

Organske kiseline Alkoholi i fenoli Aldehidi Esteri
Kanelena kanelen vanilin ferulat benzilovog alkohola
Kafena benzilovi izovanilin ferulat koniferilovog alkohola
Ferulova evgenol benzaldehid p-kumarat koniferilovog alkohola
Benzoeva koniferilov koniferilov benzoat koniferilovog alkohola
p-oksibenzoeva 3,5- di meto-ksibenzilov p- kumarov p-kumarat benzilovog alkohola
Vanilinova vanilat p-kumarovog alkohola
Sorbinska ester kafene kiseline sa aromatičnim alkoholom
Miristinska cikloheksibenzoat
Više masne kiseline (C7-Cis) esteri kafene kiseline sa benzilovim, fenileti lovim i kanelenim alkoholom

Vitamini
Količina vitamina je mala i prilično promenljiva. Propolis sadrži vitamine: B1, B2, B6, C, E, nikotinsku i pantotensku kiselinu. Vitamina B, ima oko 4,5 µg/g, vitamina A od 6,1 do 8,1 Ul/g, riboflavina od 20 do 28 µg/g, i vitamina B6 5 µg.
Poznato je da se pčelinji vosak sastoji od oko 70% estera viših masnih kiselina i viših masnih alkohola, 10-15% ugljovodonika, slobodnih masnih kiselina, alkohola itd.
Poreklo komponenata
Većina komponenata propolisa ima biljno poreklo. To se odnosi na flavonoide, organske kiseline, terpene, alkohole i estere, čiji se veliki deo nalazi u sokovima pupoljaka biljaka. Ova jedinjenja imaju određenu fiziološku ulogu kod biljaka. Poznato je da većina flavonoida i organskih kiselina sadržanih u smoli pupoljaka, s jedne strane, zadržavaju rastenje biljaka, a s druge-imaju veoma izraženu antimikrobnu aktivnost. Za vreme mirovanja pupoljaka oni sprečavaju razvoj i istovremeno služe kao zaštita od fitopatogenih mikroorganizama. U tom periodu količina komponenata koje zaustavljaju rast je velika. U proleće i leto (za vreme razvoja) te komponente se smanjuju ili nestaju (nisu više neophodne) i ostaju sastojci koji imaju zaštitnu ulogu, tako da su pupoljci pod složenom biohemijskom kontrolom.
Mada su dosad izolovana mnoga jedinjenja iz propolisa većina njegovih komponenata ostaje nepoznata. Izolovana je i proučena većina materija koje se nalaze u vodenim i organskim rastvorima. Međutim, deo propolisa se ne rastvara u vodi niti i organskim rastvaračima. Verovatno se sastoji od prirodnih polimernih produkata, čije proučavanje traži dugotrajan istraživački rad.
U poređenju sa drugim pčelinjim produktima propolis i dalje ostaje najslabije proučen. Njegov varijabilni sastav koji zavisi od biljnih vrsta sa kojih je sakupljan, komplikuje razjašnjavanje vrste i količine komponenata i definisanje njegovih svojstava.

Antimikrobno delovanje propolisa

Antimikrobne osobine propolisa naučnici su eksperimentalno potvrdili. Propolis uništava čak i one mikrobe koji se nalaze u okolnom vazduhu. Na osnovu toga nameće se zaključak da u propolisu postoji proces samosterilizacije. Treba napomenuti da u odnosu na propolis ipak postoje neke vrste bakterija na koje propolis nejednako deluje. Tako, na primer, deluje uništavajuće na izvesne, dok na neke deluje samo bakteriostatički, tj. sprečava njihov razvoj. Na osnovu ispitivanja dokazano je da propolis bakteriostatički deluje na hemolitičke streptokoke, stafilokoke (bele, zlatne i limunastožute), kao i na izazivače crvenog vetra kod svinja, prostrela nekih domaćih životinja i nekih paratifusnih bacila, izazivača crevnih oboljenja, bacila dizenterije, raznih oblika spororastućih mikroba, pigmentnih bakterija, plavih gnojnih bakterija, bacilus proteusa, američkog uzročnika truljenja pčela i dr.
O antimikrobnom delovanju propolisa postoji mnogo eksperimentalnih radova, koji su razvrstani u dve grupe: od kojih jedni obuhvataju delovanje na gram-pozitivne, a drugi obuhvataju gram-negativne.
Delovanje propolisa u veoma malim količinama je mnogo jače na gram-pozitivne nego na gram-negativne bakterije kada je potrebna daleko veća koncentracija propolisa, čak i do 5%.

Biološka svojstva propolisa

Propolis ispoljava raznovrsna biološka svojstva. Poznato je da deluje protiv mikroba, gljivica, virusa, protiv zapaljenja, ima i anestetički uticaj, sprečava rastenje biljaka i klijanje semena, stimuliše regeneraciju tkiva, povećava imunološku reaktivnost organizma.
Različite vrste mikroba nisu podjednako osetljive prema propolisu. Osetljivije su gram-pozitivne bakterije u poređenju sa gram-negativnim. Bakteriostatična koncentracija propolisa za gram-pozitivne bakterije je 0,62-2,5 mg/cm3, a za grupu crevnih bakterija (gram-negativne mikrobe) 40 mg/cm3 i više. Baktericidne doze su od 2 do 8 puta veće od bakteriostatičnih.
Utvrđeno je da razne vrste bakterija umiru za različito vreme pod dejstvom propolisa, pasterele za 15-20 minuta, prouzrokovač crvenog vetra svinja za 1-2 časa, stafilokoke za 2-4 časa itd. Najotpornije su spore bacila, one ne umiru čak ni posle 48 časova.
Čuvanje propolisa 3-4 godine ne smanjuje njegova antimikrobna svojstva. Antimikrobne materije su termostabilne.
Važno svojstvo propolisa je njegova aktivnost protiv bakterije tuberkuloze. Propolis u jačim koncentracijama inhibira razvoj mnogih sojeva Salmonella patogenih gram-negativnih bakterija, uzročnika paratifinih oboljenja i toksikoinfekcija, sojeva Proteus i Pseudomonas aeruginosa, uzročnika infekcija rana koje se teško leče antibioticima.
Razni autori su utvrdili antimikrobno dejstvo propolisa na uzročnika bruceloze, uzročnika crvenog vetra svinja, neke prouzrokovače bolesti pčela i legla i dr. Propolis deluje slabije od antibiotika, ali je manje toksičan i ne izaziva rezistentnost u organizmu. Za razliku od antibiotika propolis ne oštećuje normalnu crevnu mikrofloru, tj. ne izaziva disbakteriozu.
Antibakterijska svojstva propolisa dolaze uglavnom od dejstva flavonoida, kao i estera p-kumarove kiseline i estera kafene kiseline. Ova jedinjenja su bila manje efikasna protiv mikroorganizama u poređenju sa antibiotočkim i hemioterapeutskim sredstvima. Ovom spisku komponenata propolisa sa antibakterijskim dejstvom treba dodati i ferulovu kiselinu, benzoevu kiselinu i terpene.
Propolis

Slika 1. Mesto skupljanja propolisa u saću

Propolis pokazuje antigljivično dejstvo protiv različitih nižih gljiva koje su većinom uzročnici bolesti na koži i kosi. Ima podataka o njegovoj aktivnosti protiv tipova iz vidova Trychophyton, Candida, Trychosporon, Achorion shonleini, Epidermophiton, Microsporum.
S obzirom na dosadašnja saznanja o biološkoj aktivnosti komponenata propolisa, pretpostavlja se da njegovo antigljivično (anti-mikotično) dejstvo dolazi od: pinocembrina i njegovog acetata, od p-kumarove kiseline, estera kafene kiseline, benzoeve kiseline i stilbena.
Ima podataka i o antivirusnom dejstvu propolisa. Pretpostavlja se da antivirusno dejstvo propolisa dolazi od nekih flavonoida koje sadrži.
Odavno je poznat lokalni anestetički efekat propolisa. Pretpostavlja se da to dolazi od eteričnih ulja u propolisu.
Antioksidaciona svojstva propolisa neki autori ističu kao činilac njegove biološke aktivnosti.
Pristupačnost propolisa i u poslednje vreme pojačana tendencija da se neregularno primenjuje kao lek oštro postavljaju problem njegovih nepoželjnih pratećih pojava. Opšteprihvaćeno je da nije toksičan.
U poslednje vreme su sve češća saopštenja o alergičnim reakcijama izazvanim propolisom. U jednom istraživanju je utvrđeno da od ukupno 2000 pčelara jedan je preosetljiv prema propolisu i bolest se obično izražava kao alergičan dermatitis. Veruje se da alergeni propolisa potiču uglavnom od smolastih materija topole.

Lečenje propolisom

Propolis se primenjuje u lečenju širokog spektra bolesti u humanoj međicini i veterini. Ovo omogućuju njegova raznovrsna farmakološka svojstva čiji su nosioci mnogobrojne prirodne materije koje sačinjavaju njegov biološki-aktivni kompleks.
Široka lepeza njegove terapeutske aktivnosti ima neosporne prednosti, ali i nedostatak, kad se traži visoka aktivnost u užem terapeutskom dijapazonu. U takvim slučajevima neophodno je njegovo kombinovanje sa drugim, jačim aktivnim lekovima.
Terapeutske mogućnosti propolisa kod mnogih oboljenja još nisu upoređene sa lekovitim dejstvom savremenih propisanih preparata. To traži rezervisanost spram njegove primene u lečenju bolesti za koje nije dokazano da je on najbolje terapeutsko sredstvo.
Istorijski spomenici pokazuju da je propolis primenjivan u kurativi još u drevna vremena. Antimikrobna, antiupalna, anestetička i trofična svojstva propolisa su njegov farmakološki mehanizam terapijskog uticaja na zapaljenja sluznice nosa, usta, okonosnih duplji, disajnih puteva, srednjeg uva, probavnog trakta, urogenitalnog sistema i na koži.
Propolisom uspešno se leči:

  • Atrofični oblik hroničnog faringitisa.
  • Bronhitis, kombinovanom primenom antibiotika i propolisa.
  • Antimikrobna i antiupalna svojstva propolisa jasno se ispoljavaju pri lečenju hroničnih gnojnih zapaljenja srednjeg uva.
  • Antimikrobno dejstvo propolisa protiv prouzrokovača tuberkuloze.
  • Lečenje upalnih procesa u usnoj šupljini rastvorom pčelinje smole koristi se u narodnoj medicini. Preporučuje se propolis kao najpogodnije sredstvo za lečenje monilijaze odojčadi.
  • Kombinovani preparati od rastvora propolisa i biljnih ekstrakata korišćeni su lokalno i kroz usta za lečenje nekrotičnog stoinatitisa sa ranama.

Kompleks farmakoloških osobina propolisa zajedno sa njegovom sposobnošću da trajno, tokom desetina časova, stvara plastično pokriće na desnima, neki stomatolozi uspešno koriste u lečenju paradontoze-hroničnih oboljenja sa gnojnim zapaljenjima tkiva oko zuba koja izazivaju rasklimavanje i ispadanje zuba.
Gnojna zapaljenja srednjeg uva propolisom i primetio da njegov alkoholni rastvor otklanja neprijatan zadah gnojnih sekrecija. To je dalo razloga da se stvori aerosolni dezodorans i paste za zube sa propolisom.
Čir na želucu i dvanaestopalačnom crevu je bolest u lečenju koje su od velikog značaja lokalno delujuća terapeutska sredstva. Anestetički i trofično-granulirajući efekat propolisa neposredno utiču: smanjuje se bol i stimuliše zaceljivanje grizlica.
Antimikrobno i antiupalno dejstvo propolisa je korišćeno i u ginekologiji-kod upalnih atrofičnih oboljenja vagine i grlića materice.
Alkoholni 3-15%-ni rastvori propolisa primenjivani su lokalno sa dobrim rezultatom u lečenju ektopija, erozija i zapaljenja grlića materice.
Propolis se koristi i u lečenju opekotina kože:

  1. Kožna oboljenja su ta na koja dobro utiče kompleksnost terapeutskih svojstava propolisa. Propolisovom mašću sa salicilnom kiselinom ili bez nje lečili su kožnu tuberkulozu. Dobri rezultati lečenja pokazali su da propolisova mast može da bude dopunsko, a pri rezistentnosti prema protivtuberkuloznim antibioticima i jedno sredstvo za lečenje kožne tuberkuloze.
  2. Propolis se može koristiti i za Iečenje opekotina. Preparat je pokazuje ne samo antiseptička svojstva nego je i stimulisao regenerisanje tkiva.
  3. Svojstvo propolisa da stimuliše granulaciju rana veoma je korisno u tretiranju hroničnih rana koje loše granulišu.

Značajna iskustva u primeni propolisa kao lekovitog sredstva nagomilana su i u veterini. Propolis je sa uspehom korišćen kao biostimulator rastenja jagnjadi slabo razvijenih zbog bolesti pluća i probave a takođe i prasadi i teladi zaostalih u razvoju.
Kvaliteti propolisa variraju u vezi s njegovim poreklom. Karakterisanje propolisove sirovine prema njenim biološkim svojstvima, kao i izrada naučno obrazloženih tehnologija i recepata za pripremanje propolisovih preparata, važan je preduslov njihove uspešne primene. Na žalost, još nisu precizirane i propisane metode i norme standardizacije sirovine i preparata.
Propolis nije toksičan i to mu daje određene prednosti prema drugim lekovima. Međutim, činjenica je da još nije u potpunosti dokazana njegova neškodljivost što neopravdano podstiče samolečenje njegovim preparatima. To može izazvati opasne komplikacije u stanju nekih bolesnika zbog propuštanja mogućnosti za blagovremeno lečenje na najpogodniji način. Zbog poraslog interesovanja za propolis u mnogim zemljama razvija se intenzivan eksperimentalni klinički naučno istraživački rad na proučavanju njegovih svojstava i primenljivosti kao leka. Ovo daje razloga da očekujemo da će u bliskoj budućnosti biti dovoljno naučne informacije i biće stvoreni neophodni uslovi za rešavanje postavljenih problema.

Kontrola kvaliteta propolisa

Zbog korišćenja sve većih količina propolisa u raznim oblastima medicine i privrede, iskrsava pitanje standardizacije i kontrolisanja njegovog kvaliteta kao sirovine. Za razliku od meda i voska, standardizacija propolisa je znatno teža, ali ne i nemoguća. Teškoće dolaze od složenog, nedovoljno proučenog sastava pčelinje smole i zbog nedostatka odgovarajućih metoda analize.
Standardizacija i kontrolisanje kvaliteta propolisa zasnivaju se na činjenici da on uvek sadrži određene grupe jedinjenja-fiavonoide (polifenole), kiseline, nezasićena jedinjenja, estere, vosak i mehaničke primese. Te materije su u određenim, makar i varijabilnim količinama i određuju kako fizičko-hemijske konstante, tako i biološka svojstva propolisa. Za kontrolisanje kvaliteta i čistoće tog pčelinjeg proizvoda koriste se organoleptička svojstva (izgled, boja, miris, struktura i konzistencija), određivanje nekih konstanta (kiselinski, esterski, saponifikacioni i jodni broj, pokazatelj oksidacionosti, pH). Znatno variranje u vrednostima pojedinih pokazatelja proističe od porekla, načina sakupljanja i prerade, od čuvanja i mesta košnice odakle su uzeti uzorci.

Tabela 2. Parametri kvaliteta propolisa

Pokazatelji Prosek Granice
Vosak, % 18,75 7,40- 34,85
Mehaničke primese, % 9,53 4,40- 19,00
Suma voska i mehaničkih primesa, % 28,05 17,75- 46,05
Saponifikacioni broj 197,45 160,60-228,60
Esterski broj 148,65 130,43-180,15
Kiselinski broj 47,88 39,27- 56,10
Jodni broj 124,11 100,30-152,40
pH 4,26 3,85- 4,70
Pokazatelj oksidacionosti, s 8,10 4,80- 16,30

Upravo se ove uže granice mogu uzeti kao normalne u procenjivanju kvaliteta propolisa. Količina voska ne sme da bude veća od 25-28% i mehaničkih primesa od 13-15%. Između komponenata i fizičko-hemijskih konstanta propolisa ima korelacione veze. Posebno je jasno izražena korelacija između količine voska i mehaničkih primesa, s jedne strane, i ostalih pokazatelja, s druge. Povećanje količine voska i mehaničkih primesa vodi smanjenju kiselinskog, saponifikacionog, esterskog i jodnog broja i povećanju pokazatelja oksidacije. To je prirodno, pošto su sve konstante mehaničkih primesa jednake nuli, a konstante voska su mnogo niže od propolisovih, tako da ukoliko je manja količina voska i mehaničkih primesa i niži pokazatelj oksidacije i ukoliko su veći kiselinski, saponifikacioni esterski i jodni broj (ne izlazeći, međutim, iznad graničnih vrednosti) utoliko je i kvalitet propolisa bolji.
Predložena je šema određivanja kvaliteta propolisa, prema kojoj se ekstrakcijom alkoholom odvajaju vosak i mehaničke primese, a u ekstraktu se određuju: količina ekstrahovanih sastojaka fenola, kiselih i neutralnih jedinjenja, i jodni broj. Osim toga primenjuju se specijalne kvalitativne obojene reakcije za flavonoidna jedinjenja (sa olovnim i bakarnim acetatom, kalijum-permanganatom, natrijumovom bazom i gvozdevim hloridom.
Ispitivanje propolisa omogućuje da se otkriju i eventualne falsifikacije, tj. dodaci drugih materija. Svako odstupanje od normalnih granica nekih pokazatelja čistog propolisa bez sumnje pokazuje da je reč o falsifikatu.
Pri kontrolisanju kvaliteta propolisa posvećuje se neophodna pažnja njegovoj biološkoj aktivnosti. Kao biološki test koristi se ispitivanje antibakterijskog delovanja prema nizu mikroorganizama, uključujući i infuzorije.
Zbog specifičnosti sastava propolisa, u određivanju niza konstanta nailazi se na izvesne teškoće. Čak i takve poznate metode kao što je određivanje kiselinskog i saponifikacionog broja koje se lako obavljaju u ispitivanju, na primer, voska i masti, ne mogu se primenjivati u klasičnom vidu prema propolisu. Stoga je neophodno da se ukratko osvrnemo na specifične osobenosti metoda analize propolisa.
Zbog nejednorodnosti propolisa od velikog značaja je pravilno uzimanje prosečnog uzorka koji karakteriše celokupnu partiju. Količina pčelinje smole koja čini jednu partiju mnogo manja je u poređenju sa pčelinjim medom i voskom. Određena količina za odgovarajuću analizu najlakše se uzima struganjem propolisa ohlađenog do temperature 0° C.

Kada je početkom XIX veka konzervisanje voća i životnih namirnica prvi put postavljeno na savremene osnove, voćni kompot je bio jedan od prvih oblika u kojem je voće početo da se prerađuje. I danas, kada se u inostranstvu kaže konzervisano voće, obično se misli na kompot, mada ga tim imenom nazivaju samo Nemci. Ostali narodi ga nazivaju „voće u šećernom rastvoru“, što u stvari i jeste.

Kompot je celo ili isečeno, oljušteno ili neoljušteno voće zaliveno šećernim rastvorom i konzervisano toplotom u hermetički zatvorenim sudovima.

Tehnološki proces pri spravljanju kompota, bilo da se radi o industrijskoj ili kućnoj preradi, uglavnom se svodi na to, da se prebrano i oprano čvrsto voće, obično neprezrelo, ljušti, polovi, vade mu se koštice, semena loža, otkidaju peteljke itd., a zatim se lako bari i obareno stavlja u limenke gde se zaliva ranije spremljenim šećernim rastvorom dok se sud ne napuni. Posle toga se sud hermetički zatvara, ređa u pasterizator ili obični sud u koji ulazi vrela voda čija se temperatura podiže do 100°C i na toj temperaturi drži 15-30 minuta već prema vrstama voća i veličini suda. U industriji se ovakva pasterizacija provodi tako što se u vrelu vodu uvodi para, koja vodu dovodi do željene temperature. Još češće se sterilizacija vrši u hermetički zatvorenim autoklavima, u kojima se pored vrele vode, kao aktivni faktor pojavljuje i pritisak, koji se stvara uvođenjem vrele pare. U autoklavima se postižu temperature i više od 100°C, dok se u otvorenim pasterizatorima, u kojima se pasterizuju tegle, temperatura najčešće zadržava na oko 85°C.

Ovde su navedene osnovne radnje pri spravljanju kompota, ali uz svaku od izloženih radnji, postoji niz varijacija i sporednih načina, koji se primenjuju bilo prema vrsti voća koje se tretira, bilo prema željama i veštini onoga koji radi na proizvodnji.

1) Jabučasto voće se posle ljuštenja, sečenja i izvajanja semene lože potapa u slab rastvor kuhinjske soli ili vinske, limunske ili mlečne kiseline, čime se sprečava da plodovi potamne usled oksidacije.

2) Voće se ponekad blanšira u vodi, koja je slabo zakišeljena, da bi se bolje održala boja plodova. Ponekad se voda, u kojoj je voće blanširano, upotrebljava za spravljanje šećernog rastvora da bi se bolje iskoristile aromatične materije koje su se eventualno zadržale u vodi prilikom blanširanja. Ovo nije uvek preporučljivo zato što ova voda od blanširanja često bude prljava ili zamućena.

Osetljivo meko voće (jagode, maline, ribizle) ne blanšira se u vodi već u šećernom rastvoru slabije koncentracije, pa se posle barenja hlade, a zatim nalivaju šećernim rastvorom jače koncentracije. Obično se pojača isti rastvor u kojem je i bareno.

3) Šećerni rastvor za nalivanje blanširanog (barenog) voća spravlja se od čiste pijaće vode uz rastvaranje određenih težinskih delova šećera. Različito voće zahteva različitu koncentraciju šećera. Naši propisi (standardi) zahtevaju 8-10% saharoze u šećernom rastvoru za nalivanje. Međutim, obično se prave rastvori jače koncentracije da bi se dobio dovoljan procenat suvih materija u gotovom kompotu. Kompot treba da ima najmanje 15% suvih materija.

Tabela 1. Osnovni parametri tehnološkog procesa proizvodnje kompota po sirovinama
.

Vrste voća Sorte najpogodnije za izradu kompota % otpada pri čišćenju Svežeg voća (g) Očišćenih plodova (g) Šećernog sirupa (g) Ambalaža i vreme pasterizacije na 100°C
Jabuka Čvrstog mirisnog mesa 20-25 730 600 400 Tegle 0,5 kg 15 min Tegle 1 kg 20 min
Kruška Čvrstog mirisnog mesa, sitnog zrna 20-25 660 550 450 Tegle 0,5 kg 25 min Tegle 1 kg 30 min
Kajsija Krupnije rane sorte, ne prezrele 30 780 600 400 Tegle 0,5 kg 25 min Tegle 1 kg 30 min
Breskva Čvrstog belog ili žutog mesa, gde se koštica odvaja 25-30 770 600 400 Tegle 0,5 kg 25 min Tegle 1 kg 30 min
Trešnja Bolje bele sorte ili svetlo crvene 3 620 600 400 Tegle 0,5 kg 20 min Tegle 1 kg 25 min
Višnja i marela Čvrste, krupne, tamne boje 3 620 600 400 Tegle 0,5 kg 20 min Tegle 1 kg 25 min
Šljiva Krupne, mesnate, svetle i tamne 10-15 620 550 450 Tegle 0,5 kg 20 min Tegle 1 kg 25 min
Dunja Sa finim mesom bez kamenih ćelija 30-40 850 600 400 Tegle 0,5 kg 25 min Tegle 1 kg 30 min
Jagoda Krupne, čvrste, ne prezrele 1 600 600 400 Tegle 0,5 kg 15 min Tegle 1 kg 20 min
Malina Čvrste, ne prezrele 1 600 600 400 Tegle 0,5 kg 15 min Tegle 1 kg 20 min
Ribizla Čvrste, ne prezrele, svetlije boje 20 720 600 400 Tegle 0,5 kg 20 min Tegle 1 kg 25 min
Grožđe Zdravi, zreli, čvrsti plodovi 5 630 600 400 Tegle 0,5 kg 20 min Tegle 1 kg 25 min

.
Tabela 2. Pregled tehnoloških procesa proizvodnje kompota po sirovinama
.

Sirovina Tehnološki proces
Jabuka Pranje, ljuštenje, sečenje sa vađenjem lože i semena, potapanje u kiseli rastvor, blanširanje, hlađenje, punjenje ambalaže, nalivanje sirupom, zatvaranje, sterilizacija, hlađenje.
Kruška Pranje, ljuštenje i vađenje lože, potapanje u kiseli rastvor, blanširanje, punjenje ambalaže, nalivanje sirupom, zatvaranje, sterilizacija, hlađenje
Kajsija Pranje, polućenje i vađenje koštice, blanširanje, hlađenje, punjenje ambalaže, nalivanje sirupom, zatvaranje, sterilizacija, hlađenje
Breskva Kao kajsija
Trešnja Pranje, otkidanje peteljki, blanširanje, hlađenje, punjenje ambalaže, nalivanje sirupom, zatvaranje, sterilizacija, hlađenje
Višnja i marela Kao trešnja.
Šljiva Pranje, vađenje koštica (sa i bez polućenja), blanširanje i hlađenje, punjenje ambalaže, nalivanje sirupom, zatvaranje, sterilizacija, hlađenje
Dunja Pranje, ljuštenje, rezanje, potapanje u kiseli rastvor, blanširanje, hlađenje, punjenje ambalaže, zatvaranje, sterilizacija, hlađenje
Jagoda Prebiranje sa skidanjem peteljki i čašičnih listića, tretiranje krečnim mlekom ili boraksom, ispiranje, punjenje ambalaže, nalivanje sirupom, zatvaranje, sterilizacija
Malina Kao jagoda
Ribizla Pranje, skidanje bobica, punjenje u ambalažu, nalivanje sirupom, zatvaranje, sterilizacija, hlađenje
Grožđe Kao ribizla

.
6) U sud se obično naliva 60% plodova a ostatak od 40% dopunjava se šećernim rastvorom.

7) Posle nalivanja, u savremenoj industrijskoj proizvodnji vrši se takozvano ekshaustiranje, tj. izdvajanje vazduha iz suda sa nalivenim kompotom, pomoću visoke temperature. Osim ovog načina ima i drugih metoda izvlačenja vazduha, pomoću vakuma pri zatvaranju sudova i dr.

8) Odmah po završenom ekshaustiranju, pre nego što bi mogla da nastupi nova infekcija, sudovi sa vrelim kompotom se hermetički zatvaraju i otpremaju na pasterizaciju, koja se vrši u otvorenim pasterizatorima ili zatvorenim autoklavima. Vreme sterilizacije pokazano je u tabeli 1.

Za pakovanje kompota upotrebljavaju se ili staklene tegle raznih veličina ili limenke. Kompot u teglama lepše izgleda, ali da bi izdržale pasterizaciju tegle mora da budu načinjene od kvalitetnog stakla. Limenke se lakše upotrebljavaju pri pasterizaciji i bolje hermetički zatvaraju, ali su skuplje, neuglednije, moraju biti od kvalitetnog belog lima. Osim toga limene kutije moraju biti prevučene lakom, da bi se zaštitile od kiselina iz voća. Samo presvlačenje kalajem koje postoji na belom limu nije dovoljno kod kompota.

Vrlo je važno da konzerva ili tegla budu apsolutno hermetički zatvoreni. Ako u sud ulazi i najmanja količina vazduha, prodire s njim i infekcija i počinje kvarenje konzerve, koje se obično poznaje po tome što usled razvijanja gasova dolazi do nadimanja limene kutije i eventualne eksplozije, odnosno do loma tegle. Ove pojave nazivaju se bombažama.

9) U sok kompota pri nalivanju mogu se dodavati limunska, vinska ili mlečna kiselina, posebno kod voća koje je kiselinom siromašno. Isto tako se u novije vreme dodaje 0,2 g askorbinske kiseline na 1 kg kompota. Zabranjeno je bojenje bilo kojim sredstvima.

U spravljanju kompota postoji toliko raznovrsnosti, toliko specifičnih recepata, da je to nemoguće sve obuhvatiti ovakvim jednim kratkim pregledom. U tabelama su date glavne informacije.


U savremenim uslovima našeg privrednog i društvenog razvitka zaštita životne sredine i njeno dalje unapređivanje predstavljaju veoma značajno pitanje za koje je trajno zainteresovano celo naše društvo. Tehnološki proces, praćen razvojem proizvodnih snaga i uvećanjem ekonomskog potencijala zemlje, kao i razvoj društvenih odnosa, omogućuju šire promene u pogledu materijalnog položaja i načina života čoveka. Ali, taj razvoj je istovremeno stvorio i neke probleme, određene opasnosti i rizike, veći stepen ugroženosti čoveka u radnoj i životnoj sredini. Pri tome se ne sme zaboraviti da čovek može održati svoje vitalne sposobnosti i opstati kao društveno biće jedino pod uslovom da reguliše i uskladi svoje odnose ne samo unutar svoje zajednice već i sa ostalim živim organizmima u svojoj sredini, što nesumnjivo nije ni lako ni jednostavno.

Savremena nauka, tehnika i tehnologija, nisu i ne mogu biti činioci, koji bi sami po sebi ugrožavali životnu sredinu, već su to, u prvom redu, ponašanje čoveka i neodgovarajući društveni odnosi u kojima se odvijaju savremeni procesi razvoja ne samo u našoj zemlji već i u velikom delu sveta. Otuda je važno da se izmeni odnos čoveka prema životnoj sredini i njenim postojećim bogatstvima. Degradirajući čitave ekosisteme drastičnim eliminisanjem zakonomernosti prirodne ravnoteže, čovek uslovljava i neposrednu budućnost čovečanstva, a time i postojeće društvene odnose. Društveni odnosi i kulturni aspekti čovekovog ponašanja čine osnovu njegovog odnosa prema životnoj sredini mnogo složenijom i kvalitetno drugačijom u odnosu na sve druge vrste.

Pušenje kao zagađivač vazduha

Osim drugih zagađivača vazduha i životne sredine čoveka, javlja se u većem stepenu i upotreba duvana, koji je posebno štetan po zdravlje.

Donesen je zakon kojim se zabranjuje pušenje u zatvorenim prostorijama. Najnovija istraživanja daju pouzdane podatke o porastu smrtnosti među ženama i muškarcima usled povećane potrošnje cigareta. Kod strasnih pušača rizik od raka je 15 do 30 puta veći nego kod nepušača. Osim toga, rizik se povećava udisanjem dima, otpočinjanjem pušenja u ranoj mladosti, uvlačenjem dima iste cigarete više puta, ponovnim palјenjem popušene cigarete.

Svaki put kada se povuče dim iz cigarete, lule ili cigare, čovek je izložen uticaju preko četrdeset hemikalija i otrova, od kojih 23 mogu da prouzrokuju smrt. U te otrove ubrajaju se: arsenik, nikotin, metil-alkohol, karbon, karbonmonoksid, amonijak, metan, piriden i dr. Svaki od njih može da prouzrokuje smrt, a svi zajedno mogu je znatno ubrzati.

Zaštita drumskog saobraćaja

Razvoj industrijalizacije u svetu i kod nas postiže sve veće rezultate, ali istim tempom nanosi i štetne posledice čovekovoj sredini. Zagađenost vazduha se javlja kao osnovni problem u oblastima gde je razvijena industrija. Posebno se javlja u gradovima sa razvijenim saobraćajem, gde je učešće produkata sagorevanja od motornih vozila skoro 50%. U svetu se na putevima nalaze milioni putničkih automobila, od kojih svaki izbacuje u atmosferu oko 600 kg štetnih sastojaka godišnje. Ovi podaci pokazuju da je neophodno donošenje oštrijih zakonskih propisa o ograničenju emisije otrovnih sastojaka iz motornih vozila.

Poznato je da su automobili sa benzinskim motorom izraziti zagađivači sredine, jer ispuštaju plav dim neprijatnog mirisa. Proizvođači vozila nastoje da se uklope u evropske norme u pogledu suzbijanja zagađivanja vazduha. S obzirom na broj vozila koji se nalazi na svetskim putevima, jasno je koliku odgovornost imaju proizvođači automobila u doprinosu boljoj zaštiti čovekove sredine.

Zaštita od nuklearne energije

Objekti nuklearne energetike imaju veći broj specifičnosti u odnosu na klasične elektrane, i to: neophodni su i perspektivni izvori za rešavanje energetske krize; okolni pejzaž i objekte ne narušavaju više od drugih; ispuštanje štetnih efluenata (materija) pri normalnom radu znatno manje utiče na okolinu u odnosu na druge privredne objekte; sadrže velike potencijalne opasnosti koje se mogu osloboditi u čovekovu sredinu samo u vanrednim okolnostima; vrše psihički pritisak na javnost zbog nedovoljnog poznavanja koristi od nuklearne energije.

Osnovna opasnost za okolinu nuklearnih postrojenja jeste direktno zračenje i ispuštanje radioaktivnih materija koje zrače ili koje mogu na razne načine da dospevaju u čovekov organizam i na taj način da ugroze zdravlje, pa i život. Zbog ovih opasnosti pri izgradnji nuklearnih objekata preduzete su takve zaštitne mere da ispuštanje radioaktivnih efluenata u normalnom radu iznosi samo 1% doze prirodnog zračenja okoline. Za prilagođavanje nuklearnog objekta okolini usvojena je osnovna norma kao doza dozvoljenog izlaganja stanovništva zračenju. Pri određivanju ove doze pošlo se od toga da postoji prirodno zračenje – kosmičko, iz vazduha, sa zemlje, od zgrada i od unošenja hrane koja sadrži prirodne radioaktivne materije. Kada se govori o dozi, misli se na sva zračenja iz svih izvora: preko vazduha, vode, životnih namirnica ili direktno. Za proučavanje dejstva zračenja na okolinu definišu se specijalne kritične grupe stanovništva, kao što su: profesionalci, deca, odojčad i druge, zatim kritični putevi zračenja, unošenja radioaktivnih materija u organizam, kritički organi i tkiva u kojima se oni talože i sl.

Radioaktivne materije u nuklearnim postrojenjima nastaju u procesu rada, i to najviše u samom procesu fisije u nuklearnom gorivu. Treba napomenuti da ove materije mogu dospeti u prirodu samo u slučaju probijanja tri barijere. Neki, pak, radioaktivni materijali nastaju kao posledica jakog zračenja iz jezgra reaktora, aktiviranjem fluida, konstruktivnih materijala, proizvoda korozije i sl. Ovi materijali se mogu lakše osloboditi u okolinu.

Polazeći od toga da će energetska kriza zahtevati povećanu izgradnju nuklearnih postrojenja, samo će plemeniti gasovi zahtevati dodatna sredstva za preventivne mere zaštite čovekove okoline. U daljoj budućnosti, zbog povećanog korišćenja plutonijumskog goriva (oplodni brzi reaktori), efluenti će porasti više u blizini postrojenja za preradu nego u blizini nuklearne elektrane. Ima mišljenja da će razvoj zaštitne opreme biti kompenziran manjim dozama koje će primati profesionalci zbog usavršavanja mera neposredne zaštite. Međutim, uspešno rešavanje problema zaustavljanja ispuštanja efluenata povećavaće problem radioaktivnog otpora.

Radioaktivni otpadni materijal, koji se proizvodi u svakom nuklearnom postrojenju, nije samo lokalni problem već predstavlja svetski -problem zbog sve većeg akumuliranja radioaktivnog materijala, a nastaje zbog nerešenog pitanja njegovog skladištenja i zaštite od zagađivanja životne sredine.

Ako je radioaktivni otpadni materijal u krugu nuklearnog postrojenja, on je pod kontrolom i ne ugrožava ljude. Postoje i različite metode da se radioaktivni otpadni materijal učini bezopasnim po društvo jer se može odlagati na bezbednom mestu. Pripremljeni otpad se najčešće deponuje u neki napušteni suvi rudnik, tunel, zatim betoniranjem koncentrovanog materijala, putem gasifikacije i slično, s tim da se sve to drži pod kontrolom. Kako ovo deponovanje nije tako jevtino, to su neki veliki korisnici nuklearne energije smatrali da je bolje da radioaktivni otpad bacaju u more i na taj način stvoren je međunarodni problem, jer nije obezbeđena zaštita od zagađivanja koje mogu da prouzrokuju ovi otpaci.

Mere za obezbeđivanje zagađivanja životne sredine od radioaktivnih otpadaka spadaju u tehničke, ekonomske i pravne. U današnje vreme zaštita životne sredine uopšte, pa i od radioaktivnih zagađenja, postaje sve više problem celog čovečanstva. Zato mnoge međunarodne organizacije (vladine, stručne, regionalne i dr.) rade na rešavanju problema normi za zračenja. Najveći problem ne sastoji se samo u postavljanju merila i normi već u pronalaženju pravog organa koji će to da uradi i da u ime čitavog društva preduzme i odgovarajuće odgovornosti.

Zagađivanje od industrijskog otpada

Količina čvrstog otpada stalno raste, i ne samo da oduzima prostor nego stvara i specifične uslove za zagađivanje životne sredine. Ogromne količine pepela, stakla, hartije, razne vrste ambalaže od plastike i drugih materijala, otpaci iz industrije i termoelektrana, predstavljaju značajne izvore zagađivanja životne sredine.

Zagađenje od industrijskog otpada naročito je izraženo u industrijski nerazvijenim zemljama što predstavlja veliku opasnost za zagađivanje životne sredine. Kako struktura otpada postaje sve raznovrsnija, ona je često i veoma opasna, jer industrija svake godine stvara tone i tone potencijalno otrovnog otpada. Raspadanje otpada dovodi do znatnog zagađivanja životne sredine.

U našoj zemlji, takođe se svake godine povećava količina raznih vrsta otpada. Tome doprinosi i konstantno uvećavanje gradova u kojima se povećavaju i količine gradskog smeća. I drugi čvrsti otpaci u našoj zemlji, kao što su: hartija, pepeo, razna ambalaža, posebno staklena, konzerve itd., povećavaju se svakim danom sve više i zagađuju životnu sredinu tamo gde se gomilaju. Do sada nije stvorena mogućnost u našoj zemlji da se ovakvi otpaci sakupljaju i ponovo prerađuju u nove sirovine, čime bi se postiglo smanjenje zagađenja, sa jedne strane, a istovremeno omogućila velika korist novim sirovinama, sa druge strane.

Gradsko smeće može da predstavlja izvor velikog broja sirovina koje mogu korisno poslužiti čoveku. Kao primer mogu se navesti neke sirovine koje se preradom (recikliranjem) smeća mogu dobiti: čelik za železare, sirovine za fabrike hartije, građevinski materijal, benzin, ugalj, gas za gorenje i osvetljenje itd. Iz ovog se može zaključiti da kod nas postoje velike neiskorišćene mogućnosti ponovnog korišćenja otpada u obliku novih sirovina.

Zaštita vazduha od zagađivanja

Zagađivanje vazduha nastaje u prvom redu kao posledica sve većeg razvoja tehnike i tehnologije, a posebno industrije i energetike. Ova zagađenost iz godine u godinu sve je veća, pa je neophodno preduzeti što pre potrebne mere zaštite na njenom suzbijanju i smanjivanju.

Vazduh najčešće zagađuju štetne materije kao što su: sitne čestice prašine i čađi, ugljenmonoksid, sumpor-dioksid, izduvni gasovi iz automobila, ali isto tako i meteorološki faktori, količine padavina, vlažnost vazduha, temperature vazduha, jačina i pravac duvanja vetrova.

Veći broj stručnjaka nagoveštava da bi sveukupne atmosferske promene prouzrokovane toplotom, prašinom, ugljendioksidom i ostalim gasovima iz velikih gradova i industrijskih centara, mogle za kratko vreme da prouzrokuju krupne posledice promena klime u celom svetu.

Od zagađenja vazduha stradaju, pre svih, stanovnici velikih gradova i industrijskih centara. Gradovi su često pokriveni sivim omotačem koji dostiže visinu blizu tri kilometra. Izračunato je da se u industrijskim gradovima količina Sunčeve radijacije leti smanjuje za jednu petinu, a zimi za polovinu.

Hemijska industrija i razvoj proizvodnje plastičnih masa čine da se u atmosferu izbacuju nove štetne supstancije čije dejstvo štetno utiče na ljudski organizam. Sumporni gas, ugljenmonoksid, pepeo koji se rastura, industrijska prašina, hlor, amonijak, fluor, arsen, olovo, mangan, kadmijum i drugi agresivni elementi i gasovi ubitačno deluju na čovečji organizam i mogu da izazovu masovna oboljenja među stanovništvom.

Najvažniji je zadatak da se sačuva ravnoteža kiseonika. Zemlju okružuje ogromni okean čistog vazduha – po 2,5 miliona tona na svakog čoveka. Ali je isto tako utvrđeno da jedan mlazni avion sagori oko 50 do 120 tona atmosferskog kiseonika pri preletu okeana. Zato moramo s pravom da se upitamo nije li potrošnja kiseonika kod nekih industrijskih i drugih procesa znatno veća od mogućnosti njegovog stvaranja. Neki od najzagađenijih gradova u regionu su: Bor, Kosovska Mitrovica (posebno Trepča), Zenica, Pančevo, Beograd, Kruševac, Loznica, Sarajevo, Zagreb, Jasenice, Skoplje, Niš i mnogi drugi manji gradovi. U Pančevu koncentracija štetnih materija u vazduhu često premašuje dozvoljene norme za nekoliko puta.
Novi propisi o zaštiti vazduha zahtevaju hitno smanjenje zatrovanog vazduha. Ističe se da se budući tehnološki procesi usklade sa bioekonomijom koja pokušava da ukaže na odnos tehnologija – čovek – priroda.

Propisima su definisani zahtevi za prečišćavanje dimnih gasova. Uvedena je kontrola sagorevanja u kotlarnicama u sezoni grejanja, a prilikom tehničkog pregleda vozila predviđena je i provera ispravnosti sagorevanja gasova u motoru.

Zaštita vode i reka od zagađivanja

U toku poslednjeg stoleća potrošnja vode se povećala u gradovima za najmanje deset puta. Međutim, o nestašici vode za piće prvi put se počelo govoriti posle završetka drugog svetskog rata. Savremeni grad za sanitarne i životne potrebe troši po stanovniku 200 do 500 litara vode dnevno. To je znatno više od potrebnog minimuma od 25 litara kojim može čovek da zadovolji svoje potrebe.

Brzi razvoj industrije i poljoprivrede zahteva ogromne količine vode. Za rafiniranje jedne tone nafte potrebno je 18 tona vode, za topljenje jedne tone čelika – 25 tona vode, za proizvodnju 100 litara piva – 1000 litara vode, za proizvodnju tone celuloze – 600 tona vode. Ali, poznato je da se voda ne može zameniti ni jednom vrstom ma koje sirovine, već vodu može da zameni jedino samo voda, što znači da je praktično nezamenljiva.

Rezerve vode u svetu se sve više smanjuju, posebno kada se radi o zalihama slatke i čiste vode koja služi prvenstveno za piće i ishranu čoveka. Glavni problem nedostatka vode sastoji se u tome što ljudi troše mnogo više slatke vode nego što ima zaliha. Borba za vodu traje hiljadama godina. Nekad je oskudica vode pogađala stanovništvo samo nekih oblasti i regiona, a danas ona zabrinjava celo čovečanstvo. Na osnovu izvršenih ispitivanja Ujedinjene nacije su saopštile da već sada nema dovoljno vode za piće u više od 40 zemalja. Nestašica slatke vode može da postane vrlo kritična ako se što pre ne preduzmu potrebne mere za njenu svestranu zaštitu, i to na svetskom nivou.

Kopno zauzima nešto manje od jedne trećine ukupne površine zemlje. Sve ostalo čine mora i okeani (oko 71%). Sva mora i okeani sadrže oko 1,5 milijardu kubnih kilometara vode, a podzemne vode sadrže svega oko pola milijarde kubnih kilometara. U rekama i jezerima na našoj planeti nalazi se oko 400.000 kubnih kilometara vode.

Od ukupne količine vode koja postoji na našoj planeti čovečanstvo može da koristi vodu za piće, industriju i navodnjavanje svega oko 30.000 kubnih kilometara, i to samo slatku vodu, pošto se za ove svrhe ne može koristiti slana voda iz mora i okeana.

Prema nekim podacima godišnja svetska potrošnja vode kreće se od 1.000 do 1.300 kubnih kilometara, u razvijenim zemljama je znatno veća nego u nerazvijenim.

Stanovništvo u svetu svakog dana troši više od 7 milijardi tona vode; dakle, isto toliko koliko su teške sve rude koje se iskopaju u toku godine dana. Potrebe za vodom će se stalno povećavati i mi mora se učiniti sve što je u našoj moći da bi to i zadovoljili. Treba imati u vidu da se najveći deo tekuće vode koristi za izbacivanje otpada, što znači da kriza nije toliko u problemu količine vode, koliko u odnosu ljudi prema vodi.

Srbija po količini slatke vode pripada grupi bogatijih evropskih zemalja. Rezerve slatke vode nisu podjednako rasprostranjene u celoj zemlji, tako da se u mnogim krajevima već oseća nestašica vode. Ovakvu situaciju posebno otežava nemaran odnos velikog broja zagađivača reka, jezera i mora. Veći broj industrijskih zagađivača su prehrambena, hemijska i metalska industrija.

Centralnom i jugoistočnom delu Srbije preti ozbiljna nestašica čiste vode. Situacija bi mogla da postane kritična, ukoliko se blagovremeno ne preduzmu potrebne mere. Ovo upozorenje možda ne izgleda na prvi pogled uverljivo, jer se zna da kroz Srbiju godišnje protekne oko 15 milijardi kubika vode iz sopstvenih reka i više od 160 milijardi iz reka koje dolaze iz inostranstva, kao što su: Dunav, Sava, Tamiš, Tisa i Drina.

Analize pokazuju da je zagađenost nekih reka dostigla kritičnu tačku. Nisu retki primeri da stočna pojila na rekama truju krupnu i sitnu stoku (na primer pritoke Južne Morave). Naše dve najveće reke Dunav i Sava sve su zagađenije.

U Srbiji vodotokovi su izloženi zagađivanju na četiri petine svoje dužine. Zagađivača na njenom području godišnje ispuštaju milione kubnih metara otpadnih voda. Uređaje za prečišćavanje ima veoma mali broj prerađivača.

Borba za očuvanje prirode

U borbi za očuvanje prirodne sredine svakako je veoma značajna izgrađena svest ljudi. Ona ukazuje na odgovarajuće ponašanje i odnos prema ugrožavanju prirodne sredine u kojoj živimo.

U pojedinim zemljama, posebno industrijski razvijenim, vlasti i pojedinci došli su do zaključka koliko pojedini delovi sveta uzajamno zavise jedni od drugih u rešavanju problema zaštite čovekove životne sredine. Čitava Zemlja je planeta na kojoj živi čovečanstvo, ali koja raspolaže ograničenim zalihama koje su potrebne za život. Današnje generacije su odgovorne za razumno upravljanje zalihama i za njihovo očuvanje za buduće generacije. Svaka biljna i životinjska vrsta, ribe, kitovi, .sisari, drveće, bilje, insekti nezamenljivi su. Istrebljenje jedne vrste smanjuje bogatstvo sveta.

Životna celina na našoj planeti je jedinstvena i ona je nužno dovela do toga da sve zemlje sveta, a naročito susedne, zavise jedna od druge kada je reč o očuvanju čovekove prirode. Zbog toga je već uspostavljena bliža saradnja između pojedinih zemalja.

Danas je svetsko mnjenje svesno činjenice da savremena civilizacija predstavlja pretnju biološkoj ravnoteži naše prirodne sredine i da njen dalji razvoj, ako pažljivo ne bude vođen i usmeravan, preti ne samo biljnom i životinjskom svetu nego i rekama, morima i okeanima. Zemlja će postati pusta, a vazduh nepogodan za disanje. Da bi se sadašnje stanje popravilo, da bi se sprečile nepopravljive greške koje ugrožavaju i sam opstanak čoveka, apsolutno je potrebno da se svi pridržavamo pravila ponašanja, koje nameće sadašnja situacija. Čuvanje čovekove sredine traži mudrost i dalekovidost svih nas, spremnost da vlastite interese podredimo opštem blagostanju čovečanstva, međunarodnoj solidarnosti i, što je posebno važno, zajedničkoj akciji u kojoj ćemo svi sudelovati.

Da bi se reči pretvorile u delo, neophodno je da se novi tehnološki procesi usmeravaju ka traženju efikasnijih načina za borbu protiv zagađivanja i za obnovu čovekove sredine. Ovakvi novi tehnološki postupci treba da omoguće:

  • uklanjanje sumpora iz tekućih goriva i dima; sprečavanje čađi iz dimnjaka;
  • takvu konstrukciju automobilskih motora koji neće zagađivati vazduh;
  • konstrukciju tihih mlaznih aviona i podzemnih železnica;
  • prečišćavanje i ponovno korišćenje hemijskih otpadaka i toplotne energije iz fabrika i energetskih objekata;
  • proizvodnju veštačkih đubriva iz gradskih otpadnih materijala;
  • korišćenje otpadnih automobila kao izvora upotrebljivog gvožđa;
  • proizvodnju deterdženata bez fosfora i nitrata, koji stvaraju alge;
  • suzbijanje poljoprivrednih štetočina biološkim i ostalim sredstvima koja ne sadrže netopljive organohlorne materije, a koje izazivaju ekološke poremećaje.

Veliki broj tehnoloških pronalazaka dobijenih na osnovu ovakvih istraživanja u praksi se već koristi. Drugi se nalaze u završnoj fazi ispitivanja. Ali, ako se koncentrišu nastojanja brojnih istraživača u većem broju zemalja, to će sigurno dovesti do pozitivnih rezultata.

Uticaj vaspitnih mera na ljude

Današnji odnos većine ljudi prema zabrinjavajućim pojavama sve većeg zagađivanja čovekove životne sredine ne može da nas zadovolji. U borbi koja predstoji protiv ugrožavanja čovekovog opstanka najvažnije je pomenuti ponašanje i odnos čoveka kao živog i svesnog bića prema sredini u kojoj živi. Potrebno je vaspitavanje i obrazovanje celokupnog stanovništva, kao i shvatanje značaja o veličini rastuće opasnosti.

Vaspitavanje i obrazovanje mora da ukaže na to da sredina koja čoveka okružuje, i u kojoj on radi menja je, nije prosti zbir sastavnih komponenata, kao što su: voda, zemljište, vazduh, biljke, životinje itd., već da je ona jedinstveni globalni sistem – biosfera – u kojoj su sve komponente u uzajamnom sadejstvu.

Različiti oblici povezanosti sa životnom sredinom moraju da razvijaju estetska i moralna osećanja mladih, da doživljavanje prirodnih lepota oplemenjuje njihove misli i ponašanje. Sposobnost da se uoče i dožive prirodne pojave, lepote oblika i boja, zvuci i miris, razvija kod mladih ljudi posebna osećanja i pruža velike mogućnosti za zaštitu životne sredine uopšte. Omladini treba objasniti da izvorna, nedegradirana i dobro očuvana prirodna sredina ima značaj ne samo za fizičko nego i za psihičko stanje ljudi, posebno onih koji žive u gradovima i industrijskim sredinama. Život čoveka u savremenoj urbanizovanoj sredini, uz sve odgovarajuće udobnosti koje pruža, praćen je smanjenjem fizičke aktivnosti bukom, pojačanim vibracijama, zagađenom atmosferom, monotonijom gradske sredine koja je u velikom stepenu izolovana od izvorne prirode. Ovakvi uslovi izazivaju i pojačavaju težnju gradskog čoveka za doživljavanjem izvorne prirodne sredine. Zato je neophodno razvijati i zadovoljavati potrebu za što češćim i prisnijim kontaktom sa očuvanom prirodom i ne treba dozvoliti otuđivanje omladine od prirode. To je svakako veoma važno kako za moralno i estetsko tako i za zdravstveno vaspitanje i neophodnu psihofizičku reakciju omladine i odraslih ljudi.

Kako ubediti ljude da je veoma štetno bacanje smeća van određenog mesta, uništavanje zelenila, ubijanje ptica i sl. Mora se obezbediti povoljno jedinstvo sredine u kojoj čovek živi i radi, i to u celini, u svim njenim elementima i manifestacijama. Garanciju uspeha u zaštiti i unapređenju sredine možemo gledati samo u tom jedinstvu.

Svakome bi trebalo da bude na umu misao da štiti prirodu znači i štititi sebe. Kad to budemo postigli, sačuvaćemo reke i mora, gradove i izletišta, šume i jezera, ptice i ribe, sačuvaćemo u prvom redu svoje zdravlje.

Izvod

Pešterska visoravan predstavlјa potencijal kako za turizam, jer je neotkrivena i magično lepa tako i za proizvodnju zdrave hrane. U prilog tome govori činjenica da je položaj i lokalitet Peštera takav da je očuvan tradicionalan način uzgoja stoke, što je u direktnoj vezi sa kvalitetom proizvoda. Svi proizvodi iz ovog kraja osim što bi mogli biti zaštićeni i patentirani mogu se nazvati i organski, jer su čisti prirodni bez ikakvih zagađivača, a ishrana stoke se zasniva na prirodnim vlaknima, tako da je kvalitet sačuvan. Da je to tako potvrđuje činjenica da je procenat masti u mleku (kravlјem, ovčem i kozjem) koje je uzorkovano iz seoskih domaćinstava iznad proseka. A mleko je osnovna životna namirnica i prva hrana sisara.

Excerpt

Pester plateau represents the potential for tourism because it is undetected and magically beautiful and for the production of healthy food. This is corroborated by the fact that the location and site Pester such that preserved the traditional way of breeding cattle, which is directly related to the quality of the product. All the products in this region in addition to be able to be protected by patent ,also may be referred to the organic because they are pure, natural, without any pollutants and the diet of livestock is based on natural fibers, so that the quality is preserved. That this is so is the fact that the percentage of fat in milk (cow, sheep and goat ) which was sampled from rural households above average. And milk is basic foodstuff and the first food for mammals.

Uvod

Mleko je prirodna hrana bogata kalcijumom, belančevinama, vitaminima i mi-neralima neophodnim za rast i razvoj i pravilno funkcionisanje lјudskog organizma.

Tehnološka definicija mleka je, da je to proizvod mlečne žlezde ženke sisara, dobijen potpunom i neprekidnom mužom 14 dana pre i 9 dana posle laktacije, kojem se ništa ne sme oduzeti niti dodati.

Koristi se kao osnovna životna namirnica od velikog je značaja u ishrani lјudi, a posebno za pravilan rast i razvoj kod dece, jer predstavlјa prvu hranu po rođenju.

Problem u čitavom svetu, pa i kod nas je proizvodnja zdrave hrane, a Pešterska oblast i ako neispitana, neistražena i retko naselјena ima ogroman potencijal za organsku proizvodnju. Pešterska visoravan je krečnjačko prostrano polјe obraslo travom na nadmorskoj visini od 900-1400m, okružena planinama i ispresecana rekama, na jugozapadu Srbije i čini idealan pašnjak, pogodan za razvoj stočarstva.

Položaj i karakteristike ovog kraja sa očuvanom i nedirnutom prirodom, ali i navikama lјudi, načinom života koji podseća na davna vremena, zasnovani na tradicionalnom uzgoju stoke predstavlјa blago, koje kao da čeka da bude otkriveno. Kao takva Pešterska visoravan predstavlјa turistički potencijal i atrakciju, ali i potencijal za proizvodnju zdrave hrane. Iako je Pešterska visoravan retko naselјena sa veoma hladnom klimom, (temperature padaju i do -39˚S) veći deo stanovništva se bavi stočarstvom, tako da je ovaj kraj poznat po mleku i mlečnim proizvodima, posebno po siru i paprici u pavlaci.
Obzirom na geografski položaj i klimatske uslove bez većih zagađivača, bilјke u takvim krajevima su bogatije terpenima, prirodnim antibioticima i drugim važnim hranlјivim sastojcima, tako da je neosporan izuzetan kvalitet pašnjaka, samim tim i zdravlјe stoke koja se napasa takvom travom, jer nesumnjivo pored izuzetno kvalitetne ishrane, voda kojom se poji stoka je čista odličnog kvaliteta bez teških metala i drugih zagađivača, a i vazduh je na zavidnom nivou. Gaje se uglavnom autohtone rase ovaca, krava i koza, koje se ne mogu pohvaliti kvantitetom proizvoda kao što je slučaj sa pasminama na farmama, ali je zato kvalitet proizvoda koji se dobiju ovakvim načinom uzgoja stoke izuzetan, kako mleka i mlečnih proizvoda tako i mesa i proizvoda od mesa.

Određivanje mlečne masti u mleku sa Peštera

Na osnovu literarnih podataka iznetih u ovom delu teksta kako bi dokazali ove tvrdnje u okviru eksperimentalnog rada izvršeno je prikuplјanje uzoraka mleka iz nekoliko različitih domaćinstava iz sela na Pešterskoj visoravni koja su smeštena na različitim nadmorskim visinama i u njima je određen sadržaj mlečne masti.

Za određivanje mlečne masti u mleku mogu se primeniti sve opšte metode za određivanje masti u životnim namirnicama. U praksi se kao brza metoda najviše upotreblјava acidobutirometrijska metoda po Gerber-u. Zasnovana na rastvaranju svih sastojaka mleka u sumpornoj kiselini H2SO4, osim masti koje se izluče na površini dodavanjem izoamil-alkohola (CH3)2 CH CH2 CH2 ON koji smanjuje površinski napon, a ubrzava se centrifugiranjem [1]. Za određivanje masti koristi se graduisani butirometar po Gerber-u.

Kvalitetno mleko je žućkaste boje, neprozirno, čisto, prijatnog mirisa blagog i slatkog ukusa. Sastav mleka varira, što zavisi od više faktora, kao što su: uzrast, rasa, prehrana životinja, godišnje doba i sl.

Po hemijskom sastavu mleko je gruba suspenzija mlečne masti u koloidnom rastvoru belančevina u pravom rastvoru laktoze. Prosečan sastav mleka od različitih vrsta sisara prikazan je u tabeli 1.

Tabela 1. Prosečan sastav mleka kod različitih vrsta sisara[12]

Sastav Čovek Krava Ovca Koza Konj Bivol
Voda 87,2% 87,5% 82,7% 86,6% 90,1% 82,2%
Uglј.hidrati 7,0% 4,8% 6,3% 3,9% 5,9% 5,5%
Mleč.mast 4,0% < 4,2% 5,3% 3,7% 1,5% 7,4%
Belančevine 1,5% 3,5% 4,6% 4,2% 2,1% 3,6%
Elem.u trag. 0,3% 0,7% 0,9% 0,8% 0,4% /

Prema procentu mlečne masti mleka se dele na:

  • Ekstra punomasno mleko sadrži ( 4,00 – 9,00% mlečne masti).
  • Punomasno mleko sadrži ( 3,5 % mlečne masti).
  • Delimično obrano mleko sadrži ( 1,5- 1,8% mlečne masti).
  • Obrano mleko sadrži ( oko 0,5% mlečne masti).

Mleko spada u zdravu hranu koja se može konzumirati sirova i tada je najzdravije, ako potiče od zdravih životinja. Mleko možemo koristiti i obrađeno postupkom pasterizacije ili sterilizacije čime se uništavaju patogeni mikroorganizmi [2], ili se privremeno inhibiše rast bakterja, ali se i uništavaju supstance osetlјive na visoke temperature.

Mleko do 3,25 % mlečne masti u 100 g. ima energetsku vrednost 60 kcal. i sledeći sadržaj:

  • 3,22 % proteina
  • 3,25 % masti
  • 4,52 % uglјenih hidrata
  • 113 mg. kalcijuma
  • 91 mg. fosfora
  • 18 % vitamina V12
  • 14 % riboflavina i
  • somatskih ćelija (leukociti, epitelne ćelije koje su poreklom iz vimena i čine odbrambene ćelije organizma), veći broj od 400.000 u mleku nije dozvolјen.

Masti u mleku su podelјene na proste i složene koje sadrže i zasićene i nezasićene više masne kiseline. Zasićene kiseline su postojanije pri tehnološkim procesima i u toku skladištenja, a nezasićene su mnogo reaktivnije što pravi problem u mlekarskoj industriji. Pored ostalih masti u mleku značajnu ulogu imaju lecitin koji sadrži veliku količinu nezasićenih masnih kiselina i baktericidna svojstva u organizmu, kao i prenos K+ i Na+jona i metabolizam masnih kiselina i holesterol kog u mleku ima oko 0,3% od ukupne masti, tako da ne može da utiče na nivo holesterola u krvi [3,4].
Hemiski sastav mlečne masti utiče na niz njenih fizičkih i hemijskih osobina.

Faktori koji utiču na procenat mlečne masti

Niska proizvodnja mlečne masti je problem sa kojim se susreće industrijska proizvodnja mleka već duži niz godina, jer se potencira na kvantitetu, ali se gubi na kvalitetu. Procenat mlečne masti u mleku je određen naslednošću životinja i količinom bilјnih vlakana u obroku.

  • Stadijum laktacije utiče na sadržaj mlečne masti u mleku. Najniži sadržaj mlečne masti je u drugom mesecu laktacije, a zatim se postepeno povećava.
    Godišnje doba kao i starost životinja, utiču na procenat pa i strukturu mlečne mast. Procenat mlečne masti je veći u jesenjem periodu, a sa starošću životinja opada.
    I doba dana utiče na masnoću, večernje mleko ima veći sadržaj mlečne masti od jutarnjeg.

Od svih faktora koji utiču na masnoću, najznačajniji faktor je ishrana odnosno tip i struktura obroka [3]. Što je više u obroku zastuplјena prirodna hrana bogata bilјnim vlaknima, to je i procenat mlečne masti veći. Potreba stalnog povećanja proizvodnje, koja je nametnula upotrebu hrane usitnjene u obliku koncentrata, a smanjila upotrebu prirodne, grube, velike hrane ima za posledicu smanjenje procenta mlečne masti u mleku i proizvodima od mleka [5]. Mlečna mast je najskuplјi sastojak mleka, jer od ukupne energetske vrednosti mleka na mast prosečno opada 54, a drugi razlog je njena biološka vrednost u odnosu na druge masti [3,4].

U ovom radu ispitivanja su rađena pojedinačno, za svaki uzorak, koji je uzet direktno iz domaćinstva, sa različitih nadmorskih visina bez ikakvih prethodnih analiza, jutarnja i večernja muža.

Rezultati ispitivanja mlečne masti u mleku od odgovarajućih uzoraka prikazani su u sledećim tabelama 2 i 3.

Tabela 2. Procenat mlečne masti u kravlјem, ovčjem i kozjem mleku (jutarnja i večernja muža, početak leta)

Procenat mlečne masti (%/l)
nadmorska visina Kravlјe Ovčije Kozje
m jutarnje večernje jutarnje večernje jutarnje večernje
1 1030-1080 3,6 3,7 6,6 6,8 2,4 2,5
2 1045 3,7 3,8 6,7 6,8 2,5 2,6
3 1063 3,7 3,9 6,7 6,9 2,6 2,8
4 1169 3,8 3,9 6,8 6,9 2,7 2,8
5 1200 3,9 4,0 6,8 7,2 2,7 3,0
6 1269 4,0 4,1 6,9 7,4 2,8 3,0
7 1300 4,0 4,1 6,9 7,4 2,9 3,2

Sela: 1- Dubinje, 2- Krstac, 3- Rasno, 4-Karajukića Bunari, 5- Vrnci, 6- Ugao, 7-Žabren.

Tabela 3. Procenat mlečne masti u kravlјem, ovčjem i kozjem mleku (jutarnja i večernja
muža, početak jeseni)

Procenat mlečne masti (%/l)
nadmorska visina Kravlјe Ovčije Kozje
m jutarnje večernje jutarnje večernje jutarnje večernje
1 1030-1080 4,4 4,5 7,0 7,2 3,0 3,1
2 1045 4,4 4,6 7,2 7,2 3,0 3,2
3 1063 4,5 4,7 7,2 7,2 3,2 3,4
4 1169 4,6 4,7 7,4 7,4 3,4 3,4
5 1200 4,6 4,8 7,4 7,6 3,6 3,6
6 1269 4,7 4,9 7,6 7,8 3,8 3,9
7 1300 4,8 5,0 7,6 7,8 4,0 4,1

Sela: 1- Dubinje, 2- Krstac, 3- Rasno, 4-Karajukića Bunari, 5- Vrnci, 6- Ugao, 7-Žabren.

Početkom zime bilo je nemoguće sakupiti uzorke mleka većine životinja, jer su se životinje nalazile u periodu graviditeta kada se prekida sa mužom tako da bi uzimanje uzoraka narušilo prirodnu ravnotežu, što nije cilј, ali iz par dostupnih uzoraka dobili smo da procenat mlečne masti u kravlјem mleku na nadmorskoj visini od 1069m iznosi 4,8-5%. U ovčem mleku koje je bilo najnedostupnije procenat mlečne masti je od 7,8-8,1%, a kozje mleko od 3,8-4,2%, što je znatno iznad proseka. Da na procenat mlečne masti najviše utiče ishrana pokazuju i ova merenja. Uzorci su uzeti sa nekoliko destinacija, koje se nalaze na različitim nadmorskim visinama od 1030–1300 metara, iz različitih seoskih domaćinstava, gde se stoka hrani potpuno prirodnom, zdravom hranom, bogatom prirodnim vlaknima, i dobijeni su visoki rezultati. To ukazuje na izuzetan kvalitet mleka.

Taj procenat zavisi i od doba dana i godišnjeg doba, načina i raznovrsnosti ishrane, kao što je prikazano u datim tabelama.

Sa porastom procenta masti smanjuje se prinos mleka, pa prolećnog i jutarnjeg mleka količinski ima više sa manjim procentom masti, dok večernjeg i jesenjeg količinski ima manje sa većim procentom masti.

U današnje vreme brzog razvoja raznih grana industrije, tehnike, gde se više obraća važnost na količinski prinos mleka, a zanemaren je kvalitet, a samim tim i procenat mlečne masti javio se problem u čitavom svetu, a to je proizvodnja zdrave hrane, za šta Pešter ima izuzetan potencijal.

Da je procenat mlečne masti u mleku, jako bitan govori i podatak da je dugo postojala zabluda da treba piti obrano mleko, sa manjim procentom mlečne masti radi regulisanja telesne težine [6,7]. Naprotiv, treba piti punomasno mleko, jer masnoće iz mleka čuvaju hranlјive sastojke i minerale npr. kalcijuma (Sa ) i mlečne kiseline, koje povolјno utiču na metabolizam, koji je kontrolor telesne težine [8,9].

U obranom mleku kalcijum i mlečna kiselina nemaju dovolјno snage da ubrzaju metabolizam, pa se lančano u telu talože masnoće iz drugih namirnica koje konzumiramo [10].

O kvalitetu, zdravlјu i ispravnosti mleka i proizvoda od mleka sa područja -PEŠTERSKE VISORAVNI – gde se ishrana bazira na prirodnoj i zdravoj hrani ukazuju i rezultati analiza mleka na procenat Afla toksina, gde je sadržaj Afla-toksina manji od 0,01 mikrogram po kilogramu ( što je dozvolјena koncentracija ove supstance u hrani za bebe) [11] (rezultati su instituta za higijenu i tehnologiju hrane – Beograd).

Sva ova razmatranja i analiziranja ukazuju na jednu prirodnu i zdravu sredinu kao i proizvode koji se dobijaju sa ovih prostora.

Zaklјučak

Zbog geografsog položaja, ali i očuvanog tradicionalnog uzgoja stoke, Pešterska visoravan je potencijal za proizvodnju kvalitetnog i zdravog mleka i proizvoda od mleka. Pored ostalih faktora koji određuju kvalitet mleka najveću ulogu ima procenat mlečne masti, što zbog uloge u organizmu, ali i zbog mogućnosti prizvodnje proizvoda od mlečnih masti. Na procenat mlečne masti u mleku utiču različiti faktori kao što su što su nadmorska visina, doba dana, godišnje doba, nasledni faktor, starost životinje, period laktacije, a najvažniju ulogu ima ishrana. Trava je na većim visinama kvalitetnija. Procenat masti u mleku znatno je veći ako se životinja hrani prirodnom hranom bogatom vlaknima, tako da se procenat masti kod uzoraka uzetih direktno iz seoskih domaćinstava, na različitim nadmorskim visinama, od jutarnje i večernje muže u periodu početak leta početak jeseni i početak zime (koliko je bilo moguće), kretao kod kravlјeg mleka od 3,6-5%, kod ovčeg od 6,6-8,1% i kod kozjeg od 2,4-4,2%. Ovi podaci govore u prilog da je kvalitet mleka na Pešteru veoma visok i da treba preduzeti sve mere kako bi se ta takva proizvodnja očuvala i proširila, ali i bila dostupna širem broju korisnika.

Literatura

  1. J.Trajković-Pazarinčević, B.Rajković, M.Mirić, J.Baras, Analiza životnih namirnica(I) i (I) deo.Skriptarnica SSTMF.Beograd(1963/64/74/75).
  2. Pravilnik o kvalitetu prehrambenih proizvoda: mleka i proizvoda od mleka, sirila, mlekarskih kultura, sladoleda i praška za sladoled, jaja i proizvoda od jaja, Službeni glasnik SFRJ, odgovarajući brojevi 1963-1978.
  3. Lj. Kršev, Mikrobne kulture u proizvodnji mliječnih proizvoda ,Udruženje mlekarskih radnika SR Hrvatske, Zagreb, (1989).
  4. Priručnik za ispitivanje životnih namirnica (Švajcarska), Medicinska knjiga, Beograd, 1952.
  5. Milun D.Petrović, Milan M.Petrović, Vladimir S.Kurčubić, Govedarstvo i tehnologija proizvodnje, Čačak 2006.
  6. FAO:Aminoacids content of.foods and biolgiel data on proteins. Nutritional studies,Nr.24,Nutrition Division Rome 1970.
  7. Pravilnik o dopunama pravilnika o maksimalno dozvoljenim količinama ostalih sredstava za zaštitu bilja o hrani i hrani za životinje, Službeni glasnik RS 28/2011.
  8. V.Miljković, Higijena i tehnologija mleka, Beograd Naučna knjiga (1984).
  9. Lazar Stojanović i Vera Katić, Higijena mleka, Beograd.1982.
  10. Mc INTSOH, G.H.ROYLE,P.J, Le LEY,R.K, REGESTER G.O., JOHONSON,M.,A.,GR-NSTED,R.L.,KENWARD,R.S.SMITHERS,G.W.(1998): Whey Proteins as Funkcional Food Ingendiens,Internacional.Dairy Journal,8,425-434.
  11. Lj.Tratnik, Uloga surutke u dojenačkoj hrani, Prehrambeno-tehnološka i biotehnološka revija,24(2-3),139-144.(1986).
  12. Zlatan Saric,Tehnologija hrane, Sarajevo,2003.

PREVENTION OF ENZYMATIC BROWNING IN RECENT POTATO VARIETIES
Asima Begić-Akagić2, Vlasta Piližota3

Originalan naučni rad – Original scientific paper

Rezime

Na tržištu zemlja sa razvijenom ekonomijom bilježi se rast potražnje minimalno prerađenog krompira (u formi easy-to-use) i prerađevina od krompira kao što su čips i pomfrit. Međutim, tokom dezintegracije tkiva (guljenja, sječenja, rezanja, ribanja) dolazi veoma brzo do promjene boje (posmeđenja) kao rezultat enzimski kataliziranih reakcija. Ove reakcije, u prethodno oguljenom krompiru, predstavljaju veliki problem za prerađivače. Međutim, većina sredstava koja se danas koriste u svrhu inhibiranja enzimskog posmeđenja imaju neke nedostatke, kako u pogledu samog inhibitornog djelovanja, tako i sporednog dejstva na proizvod a neki su i štetni za potrošače.

Cilj ovog rada bio je spriječiti enzimsko posmeđenje u aktuelnim sortama krompira (Lady Claire, Lady Rosetta, Desiree, Ostara, Felicitas, Fabula, Anais, Liseta, Alwara, Carrera, Tango i Saturna) koristeći inhibitore enzimskog posmeđenja kao što su limunska kiselina (0,2% i 0,5%), askorbinska kiselina (0,3 i 0,5%), kalijbisulfit (0,5% i 1%), kombinacija 0,3% askorbinske i 0,2% limunske kiseline u realnim i modelnim sistemima (koristeći L-DOPA kao supstrat). U svrhu sprečavanja enzimskog posmeđenja proveden je termički tretman soka krompira. Efekat inhibitornog djelovanja praćen je degradacijom fenolnih materija u vremenskom intervalu od 0-24 h.

Dobri rezultati u inhibiciji posmeđenja analiziranih sorti krompira postignuti su sa 0,5% limunskom kiselinom, kombinacijom 0,3% askorbinske i 0,2% limunske kiseline, kalijbisulfitom (0,5 i 1%), a kod sorti Anais i Lady Claire i tretmanom sa 0,2% limunskom kiselinom. Degradacija fenolnih materija bila je najintenzivnija kod sorti krompira Desiree i Saturna, a sorte Lady Claire i Anais najviše su sačuvale fenolnih materija. Smanjenje sadržaja fenolnih jedinjenja kod analiziranih sorti krompira bilo je inhibirano pri višim temperaturama.

Ključne riječi: sorte krompira, enzimsko posmeđenje, inhibitori, termički tretmani

Summary

In developed economies there is an increased demand for minimally processed potato (in the „easy-to-use“ form) and potato products such as potato crisp and chips. However, in the process of disintegration of the tissue (peeling, cutting, chipping, grating), potato very soon changes the color (turning brown) as a result of the enzyme catalyzed reactions. These reactions in previously peeled potato are a huge problem for food processors. Majority of the present agents used for inhibition of the enzymatic browning have certain shortcomings in terms of both inhibitory effects and side effects to the product, and some of them are even harmful for consumers.

The purpose of this paper is to prevent enzymatic browning in the current varieties of potato (Lady Claire, Lady Rosetta, Desiree, Ostara, Felicitas, Fabula, Anais, Liseta, Alwara, Carrera, Tango and Saturna), using the inhibitors of enzymatic browning such as citric acid (0,2% and 0,5%), ascorbic acid (0,3 and 0,5%), potassium bisulphate (0,5% and 1%), combination of 0,3% ascorbic and 0,2% citric acid in real and model systems (using L-DOPA as a substrate). To prevent the enzymatic browning we carried out a thermal treatment of potato juice. Effects of inhibitory reactions were monitored through degradation of phenolic substances in the 24 h interval.

When it comes to inhibition of the browning in analyzed potato varieties, good results were achieved with 0,5% citric acid, combination of 0,3% ascorbic and 0,2% citric acid, and potassium bisulphate (0,5 and 1%). As for varieties Anais and Lady Claire, good results were achieved with the 0,2% citric acid treatment. Degradation of phenolic substances was most intensive with the potato varieties of Desiree and Saturna, while varieties Lady Claire and Anais preserved most phenolic substances. Reduction of phenolic substance contents in analyzed potato varieties was inhibited on high temperatures.

Key words: potato cultivars, enzymatic browning, inhibitors, thermal treatments

Uvod

Danas u razvijenim zemljama nema opasnosti od nedostatka hrane, ali postoji velika zabrinutost o njenom kvalitetu. Savremeni potrošač, s obzirom na izmijenjeni način života i povećanje kupovne moći, očekuje da hrana bude zdravstveno ispravna, visokokvalitetna sa atributima sličnim svježoj, jednostavna za upotrebu („ready-to-use“ „ready-to-eat“) i konzervisana primjenom „blagih“, netermičkih metoda. Da bi udovoljila zahtjevima potrošača, te da bi proširila asortiman proizvoda u vrijeme prispijeća sirovine prehrambena industrija uvodi na tržište minimalno prerađene proizvode.

Na tržištu, među ovim proizvodima, značajno mjesto zauzima minimalno prerađeno voće i povrće. Međutim, osnovni problem kod ovih proizvoda je promjena boje koja nastaje nakon dezintegracije tkiva (sječenjem, guljenjem, rezanjem i sl.), a veoma je značajna osobina za prihvatanje nekog prehrambenog proizvoda od strane potrošača. Boja potječe od prirodno prisutnih pigmenata kao što su hlorofil, karotenoidi i antocijani u hrani, ili od pigmenta enzimskih i neenzimskih reakcija. Enzimsko posmeđenje je jedna od najčešće izučavanih reakcija u voću, povrću i morskim plodovima. Ranije su gubici na voću i povrću ko posljedica ovih reakcija iznosili preko 50% (W h i t a k e r i L e e, 1995; R o i g et al., 1999; M a r c h a l l et al., 2000), danas je ovaj procenat znatno niži usljed postojećih, te uvođenja novih načina i sredstava za njegovo sprečavanje.

Ranije se posmeđenje voća i povrća veoma efikasno inhibiralo korištenjem sumpornih spojeva. Međutim, s obzirom na to da sulfiti imaju negativne posljedice na zdravlje potrošača, pokušava se iznaći adekvatna supstitucija sulfitima.

Godinama se istražuju tehnike i mehanizmi za kontrolu ove neželjene enzimske aktivnosti. S obzirom da su za pojavu neophodni kiseonik, enzim i supstrat, svim ovim tehnikama pokušavaju se eliminisati jedna ili više komponenti neophodnih za enzimsko posmeđenje.

U sprečavanju enzimskog posmeđenja primjenjuju se određeni konvencionalni postupci konzervisanja kao što je termički tretman (Severini et al., 2001; Severini et al., 2003), zamrzavanje, hlađenje (S o l i v a – F o r t u n y et al., 2002; V i n a i C h a v e s 2004), dehidracija i sl. Međutim, kod minimalno prerađenog voća i povrća čija je osnovna odlika svježina (slična prirodnoj tek ubranoj sirovini) većina ovih metoda se praktično ne primjenjuje.

Među relativno novim tehnikama u kontroli enzimskog posmeđenja su svakako prirodno prisutni enzimi kao inhibitori, električno pulsirajuće polje (G i n e r et al., 2002), jonizirajuće zračenje, elektrodijaliza (T r o n c et al., 1997) te čuvanje u kontrolisanoj i modifikovanoj atmosferi (R o c c u l i et al., 2005; Beaulieu et al., 2008; V e r l i n d e n et al., 2007).

U sprečavanju enzimskog posmeđenja primjenjuje se inhibitori kao što su, limunska kiselina (P i l i ž o t a i S a p e r s, 2004; B e g i ć-A k a g i ć et al., 2004), askorbinska kiselina (S a p e r s i M i l l e r, 1992; B a i et al., 2009), citozan (L i n i Z h a o, 2007), med (C h e n et al., 2000), halidi (Z h a n g i C h a n, 2005) substituisani rezorcinol (P e r e z – M a t e o s et al., 2002) i sl.

Imajući u vidu naprijed navedeno, cilj rada bio je ispitati utjecaj pojedinih inhibitora na količinu i stabilnost fenolnih materija kod aktuelnih sorti krompira i također, iznaći zakonitost po kojoj se dešava njihovo smanjenje.

Materijal i metode rada

Kao materijal rada poslužilo je dvanaest (12) sorti krompira i to: Desiree, Ostara, Lady Claire, Lady Rosatta, Anais, Tango, Saturna, Felicitas, Liseta, Fabula, Alwara i Carera od kojih je deset odobreno za uvođenje u proizvodnju FBiH1 dok su sorte Ostara i Desiree odobrene ranije. Na oglednom polju Poljoprivredno-prehrambenog fakulteta na Butmiru općina Ilidža postavljen je poljski ogled. Gnojidba je obavljena pred oranje mineralnim gnojivom NPK 15:15:15 i stajnjakom (30 t/ha). Krompir je vađen u septembru i čuvan u tamnoj prostoriji pri temperaturi 10 °C do momenta analize. Za analizu su upotrijebljeni samo zdravi i neoštećeni gomolji koji su oprani, usitnjeni na ribežu i tako dobivena kaša procijeđena je kroz osam slojeva gaze a ovako pripremljen sok se koristio za analize. Da bi udovoljili postavljenom cilju zadatak rada bio je utvrditi:

1. utjecaj pojedinih inhibitora posmeđenja u soku krompira.
2. utjecaj termičkog tretmana na posmeđenje u soku krompira tokom 24 sata.
3. stabilnost boje u modelnim sistemima (soka krompira + supstrat L-3,4- dihidroksifenilalanin -L-DOPA) s odabranim koncentracijama inhibitora u toku 24 sata.

Uzorak (sok krompira) obrađen je rastvorima inhibitora: limunske kiseline (0,2% i 0,5%), askorbinske kiseline (0,3% i 0,5%), kombinacijom 0,3% askorbinske i 0,2% limunske kiseline i rastvorima kalijbisulfida 0,5% i 1% u odnosu 1:1. Kod praćenja stabilnosti boje u modelnim sistemima korišteni su rastvori naprijed navedenih inhibitora, te 0,2 mM i 2 mM rastvor L-DOPA kao supstrat (tabela 1.).

Tabela 1. Descrition of samples

Opis uzoraka
Inliibitori Inhibitors Tretmani / treatments Oznak dmarks
Kontrolni uzorka sok krompira koji nije tretiran inhibitorima KO
0,2% limunska kiselina L1
0,5% limunska kiselina l3
0.3% askorbmska kiselina A2
0,5% askorbmska kiselina A3
Kombinacija 0,3% askorbmske i 0,2% limunske kisleine A2L1
Kombinacija 0,3% limunske i 0,2% askorbinske kisleine L2A1
0,1% kalijbisulfit K0
0,5% kalijbisulfit K1
1% kalijbisulfit K2
Tretman vodom V
Supstrati L-DOPA 0.2 mM D-1
substrate L-DOPA 2 mM D-2

Promjena boje je provedena spektrofotometrijski na talasnoj dužini 420 nm (Goodenough et al., 1983) UV/VIS spektrofotometar HITACHI model. Očitavanje je vršeno odmah nakon pripreme smjese, nakon 30 minuta, 1 sat, 2 sata, 3 sata i 24 sata. Termički tretman na iscijeđenom soku krompira proveden je zagrijavanjem na vodenom kupatilu na odgovarajuću temperaturu, tačno određeno vrijeme (50 °C, 60 °C, 65 °C i 70 °C u trajanju 5 minuta i 70 °C u trajanju 2 minuta). Kao kontrola poslužio je sok koji nije tretiran. Utjecaj inhibitora posmeđenja kao i termičkog tretmana analiziran je preko sadržaja ukupnih fenola koji su praćeni neposredno nakon tretmana, nakon 1, 2, 3 i 24 h.

Sadržaj ukupnih fenola određen je spektrofotometrijski nakon 2 sata (Ough i Amerine, 1988) pri talasnoj dužini λ = 765 nm uz Folin-Ciocalteu reagens, a kao standard poslužila je galna kiselina.

Kao inhibitori posmeđenja kako u realnim sistemima, tako i u modelnim rastvorima, korišteni su: askorbinska kiselina – Kemika, Zagreb; limunska kiselina i kalijbisulfit Semikem, Sarajevo a L-DOPA Himedia, Mumbai. Rezultati sadržaja fenolnih materija tretmanom inhibitorima, termičkim tretmanima obrađeni su računanjem koeficijenta korelacije i analize linearne regresije dok je stabilnost boje kao i odnos sadržaja fenolnih materija i promjene boje rađen računanjem koeficijenta korelacije.

Rezultati rada sa diskusijom

Istraživanja u radu su se odnosila na inhibiciju enzimskog posmeđenja termičkim i tretmanom inhibitiromi kako u realnom rastvoru tako i u modelnim sistemima. Također, je u ovom dijelu predstavljena međuzavisnost sadržaja fenolnih materija i promjene boje.

Na grafikonima 1 (a-d) prezentovana je promjena sadržaja polifenola kod analiziranih sorti krompira u zavisnosti od inhibitora posmeđenja.

Promjene sadržaja polifenola kod analiziranih sorti krompira (tretmani inhibitorima)

Promjene sadržaja polifenola kod analiziranih sorti krompira (tretmani inhibitorima)

Grafikon 1 (a-d) Changes of the poliphenol content in potato cultivars (inhibitor treatments)

Na osnovu predstavljenih rezultata (grafikon 1 a-d) može se konstatovati da je degradaciju polifenola kod analiziranih sorti krompira moguće spriječiti tretmanima L3, A2L1, K1 te K2 a kod sorti Anais i Lady Claire i tretmanom L1. Uvidom u rezultate prezentovane na grafikonima 1(a-d) jasno se vidi da su, sorte Saturna, Lady Claire, Lady Rosetta, Liseta i Ostara podjednako reagovale na tretmane A2L1 i L3, sorte Desiree, Felicitas, Alwara i Tango su bolje reagovale na tretman A2L1 a Carrera, Fabula i Anais na tretman L3. Između sorti Saturna i Lady Claire nije bilo razlike u smanjenju sadržaja polifenola pri tretmanima A2L1, L3 i K1, a sorte Fabula između tretmana L3 i K1. Dobijeni rezultati su u skladu sa rezultatima koje iznose M a t t i l a et al., (1993) da je, kombinacija limunske i askorbinske kiseline efikasan inhibitor posmeđenja kod krompira. Kod sorti Desiree i Saturna u intervalu od 24 sata, uočena je najintenzivnija razgradnja polifenola tj. konstatovan je najveći pad u sadržaju polifenola oko četiri (4) puta u odnosu na početni. Prema navodima autora S m i t h et al., (1997) sorte krompira sa crvenom pokožicom brže podliježu promjeni boje zbog visokog sadržaja šećera.

Na grafikonu 2 predstavljeni su rezultati stabilnosti fenolnih materija u zavisnosti od termičkog tretmana.

Promjena sadržaja polifenola tretmanima KO i T5 (g/L) nakon 24 sata

Promjena sadržaja polifenola tretmanima KO i T5 (g/L) nakon 24 sata

Grafikon 2. Changes of the poliphenol content under KO and T5 treatmens (g/L) after 24 h

Pregledom grafikona 2. može se konstatovati da je degradacija polifenola pri termičkim tretmanima usporena pri višim temperaturama kod analiziranih sorti krompira. Dobijeni rezultati su u skladu sa navodima autora Vamos – Vigyazo, 1995; Martinez i W h i t a k e r, 1995; W i l l i a m s et al., 2003) da izlaganje PPO temperaturama u rasponu od 70-90 °C rezultira uništavanjem njene katalitičke aktivnosti, ali istovremeno dolazi do promjene arome i teksture. Autori S e v e r i n i et al., (2001) su blanširali kriške i kocke krompira sorte Primura potapanjem u ključalu vodu i rastvor hipertoničnog kukuruznog sirupa mikrotalasima sa i bez natrijum hlorida i/ili kalcijum hlorida. Tretman blanširanja izveden je pri temperaturama 98 °C i 100 °C u različitom vremenskom intervalu. Rezultati pokazuju da uzorci kocki krompira stavljeni u vodu i blanširani mikrotalasima imaju najstabilniju boju ali najlošiju konzistenciju. S a p e r s i M i l l e r (1995) ispitivali su kombinovani utjecaj toplote i inhibitora (limunske i askorbinske kiseline), i došli do zaključka da je ovako tretiran krompir sačuvao boju duži vremenski period u poređenju sa krompirom tretiranim samo inhibitorima.

S obzirom da je većina do sada objavljenih radova ispitivala korelaciju utjecaj stepena posmeđenja, tj. promjene boje na sadržaj ukupnih polifenola, to je i u ovom radu utvrđena korelacija između promjene boje i sadržaja ukupnih polifenola kod analiziranih sorti (graf. 3 a-c).

Promjena sadržaja polifenola i boje kod analiziranih sorti krompira

Promjena sadržaja polifenola i boje kod analiziranih sorti krompira

Grafikon 3a-c Changes of the poliphenol content and colour in potato cultivars

Testom korelacije utvrđena je statistički veoma visokoznačajna vrlo jaka negativna korelacija između sadržaja polifenola i promjene boje kod sorti Fabula, Ostara, Tango i Carrera (r = -0,991/-0,994/-0,981/-0,977), visokoznačajna kod sorti Lady Rosetta, Desiree, Saturna i Alwara a statistički značajna za sorte Anais, Lady Claire, i Felicitas (r = -0,934/-0,827/-0,944). Sadržaj ukupnih polifenola i promjena boje kod sorte Liseta su u jakoj negativnoj korelaciji koja nije signifikantna (r = -0,818). Tretmani A2 i A3 rezultirali su u intenzivnoj degradaciji boje kod analiziranih sorti, tako da se promjena boje nakon 24 sata nije mogla ni detektovati (graf.4). Ova pojava se može objasniti činjenicom da se inhibicija PPO askorbinskom kiselinom odnosi na redukciju formiranih o-kinona na njihove perkusore difenole. Međutim, tokom procesa redukcije, askorbinska kiselina se ireverzibilno oksiduje do dehidroaskorbinske kiseline, te posmeđenje nastaje brže usljed trošenja askorbinske kiseline (S a p e r s, 1989).

Promjena boje analiziranih sorti krompira tretmanom askorbinskom kiselinom

Promjena boje analiziranih sorti krompira tretmanom askorbinskom kiselinom

Grafikon 4. Colour changes of potato cultivars under ascorbic acid treatments

Iz naprijed navedenog može se konstatovati da je sadržaj ukupnih polifenola i promjene boje kod analiziranih sorti krompira u jakoj negativnoj korelaciji, tj. da sa smanjenjem sadržaja polifenola dolazi do intenzivnije promjene boje.

Do istih rezultata došli su autori koji iznose da je posmeđenje krompira u korelaciji sa aktivnosti PPO i koncentracijom PPO substrata (M a t h e i s, 1987 – prema Sapers et al., 1989).Također, je prema istraživanjima S a p e r s et al., (1989) nizak stepen posmeđenja krompira sorte Atlantic u korelaciji sa sadržajem ukupnih polifenola.

Utjecaj indeksa posmeđenja, sadržaja ukupnih polifenola i PPO aktivnost tri sorte mrkve (Kendo, Ricardo i Stefano) ispitivali su istraživači Z h a n g et al., (2005). Oni su utvrdili da postoji pozitivna signifikantna korelacija između ukupnih polifenola i stepena posmeđenja za sva tri kultivara, dok su Chubby i Nylund (1970- prema Z h a n g et al., 2005) konstatovali negativnu korelaciju između ukupnih polifenola i stepena posmeđenja kod mrkve. Autori L e e et al., (1990) iznose da je stepen posmeđenja u korelaciji sa sadržajem polifenola i enzimskom aktivnosti.

Zaključci

Iz rezultata u sprečavanju posmeđenja (inhibitorima i termičkim tretmanima) te promjene boje u modelnim sistemima aktuelnog sortimenta krompira mogu se iznijeti slijedeći zaključci:

− Degradaciju polifenola kod analiziranih sorti moguće je spriječiti tretmanima 0,5% limunskom kiselinom, kombinacijom 0,3% askorbinske i 0,2% limunske kiseline, 0,5 i 1% kalijbisulfitom, a kod sorti Anais i Lady Claire i tretmanom 0,2% limunskom kiselinom.
− Statistički veći pad sadržaja polifenola u jedinici vremena zabilježen je pri kontrolnom tretmanu za sve analizirane sorte izuzev Carrere i Fabule gdje niti jedan od tretmana nije signifikantno očuvao polifenole.
− Upoređujući termičke i tretmane inhibitorima sorte Carrera, Saturna, Fabula, Lady Claire i Lady Rosetta bolje su reagovale na termičke tretmane, Desiree, Felicitas, Anais i Liseta na tretmane inhibitorima a na sorte Alwara, Ostara i Tango nije bilo razlike u zavisnosti od apliciranih tretmana.
− Za sve analizirane sorte utvrđena je negativna korelacija između sadržaja polifenola i promjene boje.
− Sorta Desiree, iako je najrasprostranjenija sorta krompira na području Bosne i Hercegovine, na osnovu provedenih istraživanja se ne preporučuje za industrijsku preradu kao ni sorta Ostara.
− Istraživanjima je utvrđeno da je faktor posmeđenja sortna odlika što znači da svaka sorta ima različitu brzinu enzimskog posmeđenja. Imajući u vidu da najviši dio krompira odlazi na industrijsku preradu u niz veoma atraktivnih proizvoda namijenjenih ljudskoj ishrani bilo kao gotov proizvod ili komponenta gotovih jela i da je na liniji prerade veoma teško tehnološki razdvojiti pojedine radne operacije kao što je priprema i tehnologija prerade (guljenje, ljuštenje i sl.), ovaj problem uočen kao osobena odlika sorte daje nam obavezu da u zahtjevima za kreiranje novih sorti pored klasičnih obaveza selekcionera da stvori visokoproduktivne sorte, otporne na bolesti i štetočine, bogate suhom materijom, prihvatljivog oblika gomolja, tanke kutikule, kratke vegetacije, visokog stepena transportabilnosti i tolerantnih na skladištenje dodajemo još jednu preporuku da novostvorene sorte namijenjene industrijskoj preradi imaju usporeno enzimsko posmeđenje s ciljem da se izbjegnu nepotrebne radne operacije ili tretman hemijskim sredstvima koja usporavaju posmeđenje.

Literatura

Bai J., Narciso J., Plotto A., Baldwin E. (2009): Harvest maturity and post-processing dip to improve quality of fresh-cut carambola fruit. Florida State Horticulural Society Meeting, Paper No. HP11 (abstrakt).
Beaulieu J., Karen B., Elizabeth B. (2008): Post-cutting flavor changes in freshly harvested Gala apples and in fresh-cut prepared after controlled atmosphere storage, Agriculture research service, USAD (abstrakt).
Begić-Akagić A., Jarebica Dž., Jahić N., Oručević S., Miličević D., Topčagić R. (2004): Influence of different inhibitors on enzymatic browning in new varieties of potato (Tango, Palma and Inovator). 2nd Congres Central Europe and 5th Conres Food Technology and Biotechnology. Opatija.
Chen L., Mehta A., Berenbaum M., Zangerl A.R., Engeseth N.J. (2000): Honeys from Different Floral Sources as Inhibitors of Enzymatic browning in Fruit and vegetable Homogenates. J.Agric.Food Chem.48, 4997-5000.
Giner J., Ortega M., Mesegue M., Gimeno V., Barbosa-Canovas G.V., Martin O. (2002): Inactivation of Peach Polyphenoloxidase by Exposure to Pulsed Electric Fields. J. of food Sci. Vol.67, No.4.
Goodenough P.W., Kessel S., Lea A.G.H., Loeffler T. (1983): Phytochemistry 22, pp. 359-363.
Lee C.Y., Kagan V., Jaworski A.W., Brown S.K. (1990): Enzymatic Browning in Relation to Phenolic Compounds and Polyphenoloxidase Activity among Various Peach Cultivars. J.Agric.Food Chem.38,pp.99-101.
Lin D., Zhao Y. (2007): Innovations in the Development and Application of Edible Coatings for Fresh and Minimally Processed Fruits and Vegetables. Food Science and Food Safety 6.
Marchall M.R., Kim J., Wei C. (2000): Enzymatic browning in Fruits, vegetables and seafoods – www.fao.org.
Martinez M.V., Whitaker J.R. (1995): The biochemistry and control of enzymatic browning. Tr.Food Sci. Tech., 6,195-200.
Mattila M., Ahvenainen R., Hurme E. (1993): Prevention of browning of pre-peeled potato In Post-Harvest Treatment of fruit and vegetables.Leuven, Belgium.
Ough, C.S., Amerine, M.A. (1988): Phenolic compounds, In: Methods for analysis of musts and wines, John Wiley & Sons, Inc., New York, USA.
Perez-Mateos M., Lopez-Caballero M.E., Montero P. (2002): Effect of High Pressure and 4-hexylresorcinol on Enzymatic Activity and Darkening in Oysters. J.of Food Sci. Vol.67, No.6.
Piližota V., Sapers G.M. (2004): Novel Browning Inhibitor Formulation for Fresh-cut Apples. Journal of Food Science vol.69, Nr.2004.
Rocculi P., Romani S., Rosa M.D. (2005): Effect of MAP with argon and nitrous oxide on quality maintenance of minimally processed kiwifruit. Postharvest Biology and technology, Volume 35, Issue3, pp.319-328.
Roig M.G., Bello J.F., Rivera Z.S., Kennedy J.F. (1999): Studies on the occurence of non-enzymatic browning during storage of citrus juice. Food research International 32, 609-619.
Sapers G.M. (1989): Inhibition of enzymatic browning in fruits and vegetables, American Chemical Society.
Sapers G.M., Douglas F.W., Bilyk J.A., Hsu A.F., Dowel H.W., Garzarella L., Kozempel M. (1989): Enzymatic Browning in Atalntic Potatoes and realted Cultivars. Journal of Food Science, Volume 54, No.2.
Sapers G.M., Miller R.L. (1992): Enzymatic browning control in potato with ascorbic acid-2-phosphates. Journal of Food Science, Volume 57, No.5,1132-1135.
Sapers G.M., Miller R.L. (1995): Heated ascorbic /citric acid solution as browning inhibitor for pre-peeled potatoes. Journal of Food Science,v.60, p.762-766.
Severini C., Baiano A., Pilli T.D., Romaniello R., Derossi A. (2003): Prevention of enzymatic browning in sliced potatoes by blanching in boiling saline solution. Lebensmittel-Wissenschaft und Technologie.Volume 36, Issue,7, 657-665.

Severini C., De Pilli T., Baiano A., Mastrocola D., Massini R. (2001): Preventing enzymatic browning of potato by microwave blanching. Sci. Aliments21, 2, 149-160.
Smith D.S., Cash J.N., Hui Y.H. (1997): Potatoes: Chip and French Fry Processing In Processing vegetables. Technomic, Basel.
Soliva-Fortuny R.C., Elez-Martinez P., Merce S.C., Martin-Belloso O. (2002): Kinetics of polyphenol oxidase activity inhibition and browning of avocado puree preserved by combined methods. Journal of Food Engineering, Volume 55, Issue 2, 131-137.
Tronc J.S., Lamarche F., Makhlouf J. (1997): Enzymatic browning inhibition in Cloudy Apple Juice by Electodialysis. Journal of Food Science, Volume 62, No.1p.75-78.
Vamos Vigyazo L. (1995): Prevention of enzymatic browning in fruits and vegetables – a review of principles and practice – Enzymatic browning and its prevention. ACS Symposium Series.
Verlinden B.E., Geysen S., Nicolai B.M. (2007): A Stochastic model to evaluate the effect of products and package variability in super atmospheric oxygen MAP design for fresh cut butter head lettuce, International conference on quality management of fresh cut produce, ISHS Acta Horticulturae 746 (abstarkt).
Vina S.Z., Chaves A.R. (2004): Antioxidant responses in minimally processed celery during refrigerated storage. Food Chemistry. Article in Press. Elsevier Ltd.
Whitaker J.R., Lee C.Y. (1995): Recent Advances in Chemistry of Enzymatic browning. In Enzymatic Browning and Its Prevention. ACS Symposium Series 600. American Chemical Society. Washington.
Williams H.G., Davidson G.W., Mamo J.C. (2003): Heat-induced Activation of Polyphenoloxidase in western Rock Lobster (Panulirus cygnus) hemolymph:Implications for Heat Processing.J.of Food Sci.Vol.68, No.6.
Zhang M., Chen D. (2005): Effects of low temperature spaking on color and texture of green eggplants. Journal of Food Engineering.Article in Press.
Zhang Q., Tan S., McKay A., Yan G. (2005): Carrot browning on simulated market shelf and during cold storage. J Sci Food Agric 85: 16-20.

QUANTITATIVE DETERMINATION OF MYCOTOXIN ZEARALENONE IN MILK AND CEREAL BASED BABY FOOD BY ELISA METHOD

Originalan naučni rad – Original scientific paper

Rezime

Osnovni cilj rada bio je da se ispita mogućnost kontaminacije uzoraka dehidrisane dječje hrane na bazi mlijeka navedenim mikotoksinom. Navedeni mikotoksin koji nastaje metaboličnom aktivnošću plijesni iz roda Fusarium i to najčešće F. culmorum, F. graminearum i F. crookwellense. Može biti prisutan u brašnu, krupici, korn fleksu itd. Najkarakterističniji toksični efekat zearalenona je da izaziva estrogene promjene. Smatra se da je zearalenon uzrokovao prijevremeni pubertet kod djece u Porto Riku.

Za utvrđivanje eventualnog prisustva zearalenona u dječjoj hrani korištena je ELISA metoda. Analize su rađene na Institutu za mljekarstvo Justus Liebig Univerziteta u Giessenu, Njemačka. Limit detekcije bio je 4 ng/g, a kvantitativno određivanje vršeno je spektrofotometrijski.

Italijansko ministarstvo zdravlja i britanska Agencija za standardizaciju hrane usvojili su standard o maksimalno dozvoljenim količinama zearalenona u dječjoj hrani od 20 ng/g. Od 24 ispitana uzorka dječje hrane, čak su četiri uzorka bila pozitivna na zearalenon, ali ni u jednom od uzoraka nije bila zabilježena koncentracija veća od standardom propisane.

Ključne riječi: mikotoksini, zearalenon, dječja hrana, estrogeni efekti

Summary

The main objective of this paper was to examine the possibility of zearelenone contamination of powdered milk based baby food samples.

Fusarium moulds (generally F graminearum, F. culmorum, F. crookwellense) produce mycotoxin zearalenone by their own metabolic activity. It is proved on experimental animals that zearalenone is toxic for reproductive system and because of that zearalenone is typical estrogenic mycotoxin. Correlation between zearalenone presence in food and human disease is not quite confirmed. However, it is believed that zearalenone caused early puberty in children in Porto Rico between 1978. and 1981. Children with noticed preterm sexual characteristics had a high level of zearalenone in blood.

Most of the baby food products are cereal based. They can contain maize, wheat, oat or barley kernel, flour, grits, or flakes and because of that there is a possibility that cereal based baby food may be contaminated with micotoxins like zearalenone.

ELISA method was used for quantitative determination of zearalenone content in 24 samples of milk based baby food. Analyses were carried out in the Institute for Dairy Science of Justus Liebig University in Giessen, Germany. Detection limit was 4 ng/g, and quantitative determination was performed by spectrophotometer with wave length 450 nm.

Four samples were positive on zearalenone, yet none of them contained zearalenone concentration higher than permitted limits. The highest level of 11,23 ng/g was found in one sample of baby food containing dried milk and whole wheat kernel.

Key words: zearalenone, baby food, estrogene efects

Uvod

U posljednjih nekoliko godina sve se veća pažnja poklanja izučavanju mikotoksina. Poznato je da mikotoksini uzrokuju čitav niz zdravstvenih problema kako kod životinja tako i kod ljudi. Mikotoksini nastaju kao produkti metabolizma različitih plijesni (uglavnom Aspergillus, Penicillium, Fusarium). Mogu se javljati na različitim proizvodima, a najčešće su kontaminirana žita i proizvodi od žita, te na taj način mogu dospjeti i u dječju hranu, ako ona u svom sastavu sadrži brašno, pahuljice ili neki drugi proizvod od žita. Zearalenon nastaje metabolizmom plijesni iz roda Fusarium, a najčešće vrste proizvođači zearalenona iz ovog roda su: F. graminearum1, F culmorum i F. crookwelense2. Ovaj mikotoksin karakterističan je za pšenicu, kukuruz, rižu i ječam, a može se naći u korn fleksu, pšeničnom hljebu, orasima, pivu i snek proizvodima (E M A N3, 2002). Zearalenon se rijetko nalazi u mlijeku (S u n d o l f i S t r i c k l a n d, 1986), ali ipak postoji mogućnost kontaminacije mlijeka rezidualnim zearalenonom. Zearalenon se izlučuje u mlijeko ako je prisutan u višim koncentracijama u stočnoj hrani kojom se hrane mliječne krave. Prema podacima W H O (2000) u kravljem mlijeku je zabilježena koncentracija zearalenona od 6,1 μg/kg. Istraživanja koja su proveli M i r o c h a i sar. (1981) u Minesoti (SAD) pokazala su da se zearalenon može naći u mlijeku u koncentraciji od 210 μg/l ako se krave sedam dana hrane stočnom hranom u koju se dodaje 25 μg/kg zearalenona svaki dan. Prema P r e l u s k y i sar. (1990) zearalenon nije pronađen u mlijeku krava koje su 21 dan preko stočne hrane unosile u organizam 50 i 165 mg zearalenona.

S obzirom na to da se zearalenon može naći kako u žitu i proizvodima od žita tako i u mlijeku, razumljivo je da dječja hrana može biti kontaminirana ovim mikotoksinom.

Pod dječjom hranom podrazumijeva se veoma široka i po sastavu složena grupa proizvoda. To su uglavnom proizvodi koji se proizvode od kravljeg mlijeka i predstavljaju zamjenu ili dopunu za majčino mlijeko.

Strukturna formula zearalenona

Strukturna formula zearalenona

Slika 1. Chemical structure of zearalenone

Hemijske karaktreistike. Zearalenon (ZEA) je bijela kristalna supstanca koja pod uticajem dužih UV talasa (360 nm) daje plavo-zelenu fluorescenciju. Rastvoren u etanolu UV zrake najbolje apsorbuje pri talasnoj dužini od 314 nm, a najbolju emisiju ima pri 450 nm. Ova osobina zearalenona se koristi za njegovo kvantitativno određivanje. Slabo se rastvara u vodi (0,002 g/100ml). Djelimično je topiv u heksanu, a mnogo bolje u benzenu, acetonitrilu, metanolu, etanolu i acetonu (E M A N, 2002). Tačka topljenja zearalenona je između 164-165 oC (Roth-Frank-Korman, 1990). Na slici 1. prikazana je strukturna formula zearalenona (S h i e r, 1998).

Zearalenoni su monociklični laktoni molekulske mase 318. Empirijska formula je C18H22O5. Laktonski prsten je otporan na kiselinsku hidrolizu, ali se može dekarboksilirati. Redukcijom sa natrijum boroksidom nastaju alfa i beta zearalenon (Shier, 1998). Postoji više aktivnih supstanci koje se mogu smatrati zearalenonima. Smatra se da je iz kukuruza moguće izdvojiti čak sedam zearalenona, a iz ovčjeg i kravljeg mlijeka izolovana su dva zearalenona (EMAN, 2001; S h i e r, 1998).
Naziv zearalenon (ZEARALENONE) je izvedenica dobivena od sljedećih pojmova:

ZEA-Gibberela zeae,
RAL-resorcyclic acid lacton,
ENE-sufiks za jedinjenja sa dvostrukom vezom između dva C atoma i
ONE-sufiks za ketone (keto grupa je na šestom C atomu).

Toksični efekti zearalenona i regulativa

Zearalenon (ZEA) spada u estrogene mikotoksine i njegov najznačajniji toksični efekat je djelovanje na reproduktivni sistem. Povezanost između prisustva zearalenona i bolesti kod ljudi još uvijek nije potpuno dokazana. Smatra se da je zearalenon u periodu između 1978. i 1981. godine uzrokovao prijevremeni pubertet kod djece u Porto Riku. Zearalenon je pronađen u krvi djece kod koje su primijećene prijevremene spolne karakteristike, a najvjerovatnije je u organizam dospio konzumiranjem kontaminiranog kukuruza. Ne postoji dovoljno dokaza da se zearalenonu pripišu kancerogena svojstva (S h i e r, 1998), a što se tiče genotoksičnosti jači dokazi postoje samo za miševe (E M A N, 2001).

Regulativa. Sa ciljem da se utvrde granične količine zearalenona iznad kojih može doći do hormonskih promjena kod ljudi JECFA1 je provela istraživanje 2000. godine i predloženo je da se usvoje gornje granice od 0,2 μg zeralenona po kilogramu tjelesne mase. Italijansko Ministarstvo Zdravstva 1999. godine predlaže da se usvoje MDK2 zearalenona u dječjoj hrani, a koje iznose 20 ng/g (E M A N, 2001, F A O, 2003). Ista gornja MDK od 20 ng/g za zearalenon u dječjoj hrani propisana je i od strane britanske Agencije za standardizaciju hrane SFA (Reference ENF/E/07/040, 2007). Standardima propisane gornje granice zeralenona u dječjoj hrani postoje u još nekim zemljama. Tko npr. u Ukrajini MDK zearalenona u dječjoj hrani je 40 ng/g, dok u Bjelorusiji standardima je propisano da uzorci dječje hrane ne smiju nikako sadržavati zearalenon (F A O, 2003).

Prema Evropskom standardu MDK ZEA-a u prehrambenim proizvodima iznosi 0,05 mg/kg ili 50 ng/g (E C D i r e c t i v e 466, 2001). U Bosni i Hercegovini ne postoje standardi u kojima su definisane maksimalno dozvoljene količine zearalenona.

Materijal i metode rada

Ispitivanja su vršena na 24 uzorka dječje hrane različitih proizvođača sa njemačkog tržišta. Svi uzorci su bili u dehidrisanom obliku i kao osnovni sastojak sadržavali su mlijeko, a deklarisani su kao dehidrisane mliječne kaše sa žitaricama ili voćem.

Analize su rađene na Institutu za Mljekarstvo Justus Libig Univerziteta u Giessenu, Njemačka. Za utvrđivanje sadržaja zearalenona u dječjoj hrani korištena je ELISA3 metoda. Prvi korak u okviru ovog istraživanja je bio razvoj metode tj. utvrđivanje laboratorijske procedure za određivanje zearalenona ELISA metodom. Važno je napomenuti da se korištena metodologija, koja je opisana u ovom radu, ne navodi nigdje drugo u literaturi i da je cjelokupna procedura od pripreme uzoraka, ekstrakcije mikotoksina i njegovog kvantitativnog određivanja u potpunosti razvijena na Institutu za mljekarstvo Justus Liebig Univerziteta.

Raspored udubljenja mikrotitr posudice sa standardima i uzorcima prilikom određivanja zearalenona u uzorcima dječje hrane

Raspored udubljenja mikrotitr posudice sa standardima i uzorcima prilikom određivanja zearalenona u uzorcima dječje hrane

Slika 2. Scheme of microtiter wells with standards and baby food samples for quantitative determination of zearalenone

Ekstrakcija zearalenona iz uzorka dječje hrane rađena je primjenom 70% metanola. Udubljenja mikrotiter posudice prije doziranja uzorka tretirana su antiserumom rastvorenim u bikarbonatnom puferu u omjeru 1:4000. Ovaj antiserum izolovan je iz krvi zečeva na Justus Liebig Univerzitetu. Kao enzimski konjugat za vezivanje sa antiserumom korišten je ZEA OXIM HRP1 rastvoren u 1% rastvoru kazeina u PBS2 puferu.. Inkubacija je trajala dva sata na sobnoj temperaturi uz stalno lagano miješanje. Kvantitativno određivanje zearalenona vršeno je spektrofotometrijskom metodom. Kao indikator za promjenu boje služio je rastvor tetrametilbenzidina (TMB) u vodonik preoksidnom puferu koji sa konjugatom daje plavu boju. Reakcija sa indikatorom je trajala 10-15 minuta i zaustavljala se doziranjem 1M H2SO4, pri čemu je plava boja prelazila u žutu. Mjerenje intenziteta žute boje vršeno je na spektrofotometru pri talasnoj dužini od 450 nm. Kao standardi su korištene različite koncentracije zearalenona u metanolu, a svaki treći uzorak radi kontrole bio je tretiran sa zearalenonom u koncentraciji od 40 ng/g. Na slici 2. dat je shematski prikaz mikrotiter posudice sa standardima i uzorcima.

Rezultati i diskusija

Od 24 analizirana uzorka dječje hrane sa njemačkog tržišta, četiri uzorka se smatraju pozitivnim jer su sadržavali zearalenon u koncentraciji iznad limita detekcije od 4 ng/g. Mliječna kaša sa cijelim pšeničnim zrnom je sadržavala najviši nivo kontaminacije koji je iznosio 11,23 ng/g. U preostala tri uzorka nivoi kontaminacije zearalenonom bili su znatno niži i iznosili su 4,95 ng/g u mliječnoj kaši sa cijelim pšeničnim zrnom, 4,71ng/g u mliječnoj kaši sa cijelim pšeničnim zrnom i malinama i 4,56 ng/g u mliječnoj kaši sa pšeničnim grizom i bananama. Nijedan od ispitanih uzoraka dječje hrane nije sadržavao više od 20 ng/g zearalenona (MDK predviđena italijanskim i britanskim standardima). Tri od četiri pozitivna uzorka sadržavali su u svom sastavu cijelo pšenično zrno, što potvrđuje da je mogućnost kontaminacije žita plijesnima, pa samim tim i mikotoksinima veća na površinskim u odnosu na unutrašnje dijelove zrna žita. Rezultati istraživanja prikazani su u tabeli 1.

Tabela 1. Zearalenone content in four positive samples

Sadržaj zearalenona u 4 pozitivna uzorka
Šifra uzorka/ Sample No. Vrsta uzorka Sample type Sadržaj zearalenona ng/g Zearalenone content ng/g
79 Mliječna kaša sa cijelim pšeničnim zrnom Dehidrated milk powder with whole wheat gram 11,23
224 Mliječna kaša sa cijelim pšeničnim zrnom Dehidrated milk powder with whole wheat gram 4,95
162 Mliječna kasa sa pšeničnim grizom i bananama Dehidrated milk powder with wheat grits and banana 4,56
225 Mliječna kaša sa cijelim pšeničnim zrnom i malinama Dehidrated milk powder with whole what grain and rasbeiries 4,71

Na slici 3. prikazan je izgled mikrotitr posudice sa analiziranim standardima i uzorcima dječje hrane prilikom određivanja zearalenona ELISA metodom. Tamnija polja označavaju nižu koncentraciju zearalenona. Uzorak u kojem dominiraju svjetlija polja (donji srednji dio mikrotitr posudice) je kontrolni uzorak sa zearalenonom u koncentraciji od 40 ng/g.

Izgled mikrotitr posudice prilikom određivanja zearalenona u dječjoj hrani prije zaustavljanja reakcije sa rastvorom H2SO4

Izgled mikrotitr posudice prilikom određivanja zearalenona u dječjoj hrani prije zaustavljanja reakcije sa rastvorom H2SO4

Slika 3. Microtiter container with samples and standards during determination of zearalenone in baby food samples just before stoping reaction with H2SO4

Slične rezultate o kontaminaciji dječje hrane zearalenonom navode i drugi autori.

Prema podacima britanske Agencije za standarde (Standard Food Agency, 2003) od 17 analiziranih uzoraka dječje hrane na bazi mlijeka i žita, jedan je uzorak bio pozitivan na zearalenon (dehidrisana kaša sa bananom). Primjenom imunoafinitivne HPLC metode i pri kvantifikacijskom limitu od 8 ng/g sadržaj zearalenona u ovom uzorku iznosio je 11,6 ng/g.

R o s c o e i sar. (1998) navode da je od 60 uzoraka dječje hrane namijenjene dojenčadi u Kanadi, devet uzoraka bilo pozitivno na mikotoksin zearalenon a prosječan nivo kontaminacije iznosio je 4,2 ng/g. Istraživanja su provedena i u Japanu 1986. godine na 27 uzoraka dječje hrane i niti u jednom uzorku nije pronađen zearalenon (I s o h a t a i sar., 1986).

Zaključak

Karakterističan toksični efekat zearalenona je da izaziva estrogene promjene. Smatra se da je zearalenon uzrokovao prijevremeni pubertet kod djece u Porto Riku. Ovaj mikotoksin je pronađen u krvi djece kod koje su primijećene prijevremene spolne karakteristike, a najvjerovatnije je u organizam dospio konzumiranjem kontaminiranog kukuruza.

Ispitivanja su vršena na 24 uzorka dječje hrane na bazi mlijeka i žita različitih proizvođača. Kvantitativno određivanje zearalenona rađeno je ELISA metodom. Od 24 analizirana uzorka, čak četiri su bila pozitivna jer su sadržavali zearalenon u koncentraciji iznad limita detekcije (4ng/g). Tri od četiri pozitivna uzorka sadržavali su u svom sastavu cijelo pšenično zrno, što je u skladu sa činjenicom da je mogućnost kontaminacije žita plijesnima, a samim tim i mikotoksinima veća na površinskim u odnosu na unutrašnje dijelove zrna. Nijedan uzorak nije sadržavao zearalenon u koncentraciji većoj od koncentracije predviđene italijanskim i britanskim standardima (20 ng/g). Proizvođači dječje hrane trebali bi provoditi rigorozniju kontrolu sirovina na mikotoksine, s obzirom da su svi mikotoksini izrazito toksične materije i mogu izazvati čitav niz nepovratnih zdravstvenih problema i problema u rastu i razvoju beba pa i male djece. Time bi se smanjila mogućnost prisustva mikotoksina u koncentracijama iznad dozvoljenih.

Literatura

EC Directive 466, (2001)., Comission Regulation (EC).
EMAN (European Mycotoxins Awareness Network), (2002)., Fact sheets: Zearalenone and Deoxinivalenol, Leatherhead Food International, England.
FAO (Food Agriculture Organisation), (2003), Worldwide regulations for mycotoxins in food and feed in 2003. , Agriculture and Consumer Protection, FAO Coorporate Document Repository.
Gilbert J., (1989)., Current views on the occurence and significance of fusarium toxins, J. Appl. Bacteriol. Symp. Suppl.
Isohata E., Toyoda M., Saito Y., (1986), Studies on the chemical analisis of mycotoxin (XIV). Analytical results on zearalenone in baby foods., Eisei Shikenio Hokoku 104.
Mirocha C.J., Pathre S.V., Robinson T.S., (1981) Comparative metabolism of zearalenone and transmission into bovine milk. Food Cosmet. Toxicol. 19.
ROTH-FRANK-KORMAN, (1990)., Giftpilze-pilzgifte, Schimmenpilze-mycotoxine, Nahrungsmitelvergriftungen, Nikol Vertagsgessellschaft mbH Co. KG Hamburg.
Prelusky D.B., Scott P.M., Trenholm H., Lawrence G.A., (1990), Minimal transmission of zearalenone to milk of diary cows, J. Environ. Sci. Health B 25.
REFERENCE: ENF/E/07/040, (2007), Application of Maximum Levels for the Fusarium Toxins Deoxynivalenol and Zearalenone in Maize and Maize-Based Products as Laid Down in Commission Regulation (EC) NO. 1881/2006, Revised maximum levels for deoxynivalenol and zearalenone, Food Standard Agency.
Roscoe V.A., (1998)., Determination of Zearalenone in Infant Foods using Immunoaffinity Columns and High Performance Liquid Chromatography (WGP-LB-25) Ottawa, Health Protection Branch Central Region.
Shier W. T., (1998)., Estrogenic mycotoxins, Revue Med. Vet. 149.
Standard Food Agency, (2003), Survey Of Retail Cereal Products for Trichothecenes and Zearalenone, Library and Information Service, London WC2B 6NH.
Sundolf S.F., Strickland C., (1986) Zearalenone and zeranol: Potential residue problems in livestock, Vet. Hum. Toxicol. 28.
WHO, (2000), Safety evaluation of certain food additives and contaminants: Zearalenone, International programme on chemical safety (IPCS), Who Additives series 44, 43rd Meeting of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives, Geneve, 2000.

THE HIGH-MOLECULAR WEIGHT GLUTENIN SUBUNIT (HMW GS) COMPOSITIONS IN CURRENT WHEAT (Tr. aestivum L.) VARIETIES IN BiH

Originalan naučni rad – Original scientific paper

Rezime

Za jedinstveno viskozno-elastično svojstvo tijesta zamješenog od brašna heksaploidne pšenice (Tr. aestivum L) u prvom redu su odgovorni skladišni proteini. Ovo svojstvo je presudno u procesu proizvodnje dizanih pekarskih proizvoda.
Skladišni proteini pšenice sastoje se od gluteninskih subjedinica velike molekulske težine (HMW GS) oko 10%, gluteninskih subjedinica male molekulske težine (LMW GS) oko 40% i oko 50% glijadina. Ustanovljena je izražena alelna varijacija i glijadina i gluteninskih subjedinica, što povećava različitosti između kompozicija skladišnih proteina među genotipovima. Ova varijacija uzrokuje razlike u kvalitetu proteina sorti pšenice.

HMW gluteninske subjedinice čine tek mali udio ukupnih skladišnih proteina, ali ispoljavaju presudan uticaj na elasticitet glutenina i kvalitet pšeničnog hljeba.

U ovom radu je determinisana kompozicija HMW gluteninskih subjedinica nekih aktuelnih sorti pšenice u Bosni i Hercegovini, korištenjem metode elektroforeze na poliakrilamidnom gelu u prisustvu SDS, i prezentirani dobijeni rezultati.

Summary

The storage proteins of hexaploid wheat (Tr. aestivum L.) are primarily responsible for the unique cohesive-elastic properties of dough made from wheat flours. These properties are essential in processing of leavened bread.

The storage proteins of wheat contain about 10% HMW glutenin subunits, about 40% LMW glutenin subunits and about 50% gliadins. Extensive allelic variation in both gliadins and glutenin subunits are detected, giving rise to different composition of storage proteins between genotypes. This variation causes differences in protein quality among varieties.

The HMW subunits of glutenin constitute only a small proportion of the storage proteins, but they exert pronounced effects on the glutenin elasticity and the bread making quality of the wheat flour.

The high molecular weight glutenin subunits (HMW GS) composition of some current wheat varieties in Bosnia and Herzegovina was determined by polyacrylamide gel electrophoresis in the presence of SDS, and presented in this paper.

Key words: wheat, HMW glutenin subunits, SDS-PAGE

Skraćenice/Abbreviations: SDS: Natrijum dodecil sulfat/Sodium dodecyl sulphate; HMW-GS: Subjedinice glutenina velike molekulske težine/High molecular weight glutenin subunits; SDS-PAGE: Elektroforeza na poliakrilamidnom gelu za određivanje subjedinica glutenina velike molekulske težine/Sodium dodecyl sulphate polyacrilamide gel electrophoresis

Uvod

Danas je već sasvim jasno da su, generalno, za proizvodnju hljeba i tehnologiju brašna najvažniji faktori koji karakteriziraju dobru sirovinu kvantitet, i posebno, kvalitet proteina glutena. Dobra sirovina podrazumijeva i stabilan kvalitet brašna. Osigurati stabilan kvalitet brašna osnovni je cilj proizvođača, ali ujedno i veliki izazov, pošto kompoziciju proteina glutena, odnosno njegov kvalitet, uvjetuju genetske predispozicije i uslovi gajenja. Stoga, nije čudo što se veliki broj naučnih istraživanja fokusira upravo na ispitivanje kvaliteta proteina glutena u relaciji sa pecivim osobinama, odnosno, iznalaženju načina da se omogući izvjesno predviđanje kvaliteta hljeba na osnovu kvaliteta glutena.

Odabir kvalitetnih sorti pšenice trebalo bi da bude imperativ za domaće proizvođače pšenice, kako bi se povećala proizvodnja u Bosni i Hercegovini i osigurala „čista“ i kvalitetna sirovina, što je ujedno i preporuka ovog istraživanja.

Ustanovljena veza između kompozicije HMW GS i kvaliteta pekarskih proizvoda može poslužiti prilikom uzgoja, i u selekciji, koristeći metod SDS-PAGE. Ova tehnika elektroforeze je relativno brza i može se provoditi na pojedinačnim zrnima i u ranijim stadijima uzgojnog programa.

Kompozicija HMW GS je značajan pokazatelj kvaliteta glutena, međutim ova vrsta ispitivanja kod nas je nedovoljno ili nikako provođena. Stoga je i cilj rada bio karakterizacija HMW GS u aktualnim sortama pšenice koje su najčešće prisutne u Bosni i Hercegovini.

Pregled literature

Proteini su različito raspoređeni u dijelovima pšeničnog zrna, međutim funkcionalnu ulogu imaju samo skladišni proteini, odnosno proteini endosperma.

Glutenini su nerastvorljivi u alkoholima i sastoje se od proteinskih subjedinica prisutnih u polimerima stabiliziranih među-lančanim disulfidnim vezama. Redukcija ovih veza ima za posljedicu nastajanje subjedinica koje su rastvorljive u smjesi voda/alkohol i klasificiraju se kao dva tipa:

1. HMW (High molecular weight) gluteninske subjedinice
2. LMW (Low molecular weight) gluteninske subjedinice (S h e w r y et al, 1997).

Svaki tip proteina ima molekulsku masu, rastvorljivost, agregaciju i karakteristike djelimično različite od proteina iz drugih grupa. Svaki polipeptidni tip se, takođe, sastoji od velikog broja blisko vezanih proteina, koji nastaju preko duplikacije gena i mutacijom (W r i g l e y i B i e t z, 1988).

Viskozno-elastični karakter zavisi i od polimernih proteina (glutenini), koji doprinose elastičnosti tijesta, i od monomernih proteina (glijadini), koji doprinose rastegljivosti (E l i a s s o n, 1990). Ravnoteža između elastičnosti i rastegljivosti, preko genetskih predispozicija, može jako varirati među sortama, i ima glavni uticaj na tip gotovih proizvoda koji se dobijaju od pšeničnog brašna (P a y n e, 1987).

Hljebna pšenica (Triticum aestivum) je heksaploidna vrsta, koja sadrži tri različita, ali povezana genoma, od sedam hromozomskih parova, nazvanih A, B i D. Svaki od 21 para hromozoma označava se brojem hromozoma od 1 do 7, prateći raspored genoma (A, B ili D). Geni koji kontroliraju HMW subjedinice glutenina pojavljuju se na dugim krakovima hromozoma 1A, 1B i 1D. Geni koji kontroliraju LMW subjedinice glutenina, ω-glijadine i γ-glijadine pojavljuju se na kratkim krakovima istog seta hromozoma, a geni za kontrolu α- i β-glijadina pojavljuju se na kratkim krakovima 6A, 6B i 6D hromozoma (P a y n e, 1987). Geni za γ- i ω-glijadine u grupi 1 kratkog kraka su blisko vezani za gene koji kodiraju LMW gluteninske subjedinice. Svi ovi lokusi izloženi su alelnoj varijaciji (M a c R i t c h i e, 1999).

Lokusi koji sadrže gene koji kontroliraju HMW gluteninske jedinice nazivaju se zajedničkim imenom Glu-1, a posebno se označavaju kao Glu-A1, Glu –B1, i Glu-D1, i odnose se na hromozome 1A, 1B, i 1D (P a y n e, 1987).

Metod za identifikaciju HMW gluteninskih subjedinica opisali su autori Payne i Lawrence (1983). Payneet al (1985) predstavili su dvodimenzionalno frakcionisanje proteina endosperma sa biohemijskom i genetskom studijom, a Lafiandra i Kasarda (1985) opisali su jedno i dvodimenzionalnu elektroforezu u poliakrilnom gelu za separaciju pšeničnih proteina na pojedinačnom gelu.

Na bazi elektroforetske mobilnosti i izoelektričnog fokusiranja, subjedinice kodirane od strane pojedinačnih lokusa dalje se dijele na „x“ i „y“ tipove, a kod subjedinica kodiranih od strane 1A postoji samo jedan tip, x tip (P a y n e, 1987).

1A y-subjedinice nikad nisu nađene kod heksaploidne pšenice, ali su nađene kod nekih divljih diploidnih vrsta (U h l e n, 1989). Neizražena 1A x-subjedinica Glu-A1 alela označava se kao nul alel, i predstavlja primjer nefunkcionalnih gena (pseudogena) u alelima skladišnih proteina (P a y n e, 1987).

Tipovi subjedinica 1Ax, 1Bx, i 1Dx su više slični jedni drugima, u odnosu na 1By i 1Dy subjedinice. Druga razlika kod tipova subjedinica je ta da subjedinice tipa x sadrže za oko pola manju količinu cisteina, u odnosu na subjedinice tipa y (Payne, 1987).

Teorijski, heksaploidna hljebna pšenica bi mogla sadržavati šest različitih subjedinica. U stvari, u kultivarima su prisutne samo tri, četiri ili pet subjedinica, što je posljedica mirovanja pojedinih gena. Pojedinačne subjedinice su numerisane po redoslijedu kako im raste mobilnost prema SDS-PAGE. Ovaj polimorfizam omogućava osnovu za korelaciju specifičnih alela u odnosu na različitosti u pogledu kvaliteta hljeba (S h e w r y et al, 1992).

Radovi brojnih autora, posebno Paynea i saradnika, ukazuju da se glavne subjedinice, koje su kodirane od strane A, B i D genoma, mogu rangirati prema kvalitetu. U pogledu 1D i nekih 1B alela, bliska veza između gena za x- i y-tipove subjedinica upućuje da se ocjena za kvalitet, u prvom redu, odnosi na parove subjedinica, prije nego na subjedinice pojedinačno. Subjedinice najboljeg kvaliteta su par alela 1Dx5+1Dy10, kada se porede sa 1Dx2/3/4+1Dy12. Kod 1Ax subjedinica 1 i 2*, postoji neznatno slabiji kvalitet u usporedbi sa nultim alelom (S h e w r y et al, 1992).

Neznatne razlike u aminokiselinskim sekvencama između subjedinica 5+10 i 2+12 sugerišu objašnjenje za značajne razlike u njihovoj sekundarnoj strukturi. Nadalje, nađeno je da Glu-B1 subjedinice 13+16 osiguravaju bolji kvalitet u odnosu na subjedinice 6+8 (P a y n e et al, 1981).

Iako HMW gluteninske jedinice čine tek oko 10% skladišnih proteina u endospermu, ova frakcija ima odlučujući efekat na pecive osobine i kvalitet hljeba. Istraživanja potvrđuju da je 47-60% variranja u pogledu kvaliteta 84 britanske sorte pšenice moguće objasniti sastavom HMW gluteninskih subjedinica (P a y n e et al, 1987a, prema U h l e n 1990). Ispitivanja provedena na španskim sortama pšenice pokazala su slične rezultate (P a y n e et al, 1988).

Osamdesete godine prošlog stoljeća mogu se nazvati „dekadom HMW subjedinica“ zbog velikog interesovanja za ovu, prema kvantitetu minornu, ali, prema važnosti, veoma značajnu grupu protiena glutena. Ovaj interes je podržan prvenstveno zahvaljujući radovima Paynea i saradnika, koji su opisali korelaciju specifičnih alela subjedinica i kvaliteta evropskih pšenica u pogledu proizvodnje hljeba (S h e w r y et al, 1992).

Slična ispitivanja provedena su od strane brojnih autora (Gupta et al, 1991; Lookhart et al, 1993; P e n a et al, 2005);

Nađeno je da je relativna količina različitih HMW gluteninskih subjedinica približno konstantna kod različitih genotipova, te informacija o prisustvu ili odsustvu različitih alela HMW gluteninskih subjedinica, uz sadržaj proteina, može nositi glavnu informaciju o ukupnoj količini HMW gluteninskih subjedinica u genotipovima (U h l e n, 1990). Rezultati pomenutog autora sugerišu da razlike u biohemijskim svojstvima subjedinica mogu predstavljati značajniji faktor kvaliteta nego ukupna količina HMW gluteninskih subjedinica.

Uticaj variranja lokusa gluteninskih jedinica na maksimalni otpor tijesta ispitivali su G u p t a et al (1994) i rangirali analizirane alele kao: Glu-D1 > Glu-B1 > Glu-B3 > Glu-A3 > Glu-D3 = Glu-A1.

Naučno utemeljeno stajalište o vezi između specifičnih HMW gluteninskih subjedinica i pecivih osobina i kvaliteta hljeba danas uveliko koriste selekcioneri, koristeći SDS-PAGE kao test, koji je relativno brz. Uz to, ova elektroforetska tehnika može se izvesti na veoma maloj količini uzorka, a selekcija se može provoditi još u ranoj fazi selekcionog programa.

Veliki interes za determinaciju HMW gluteninskih subjedinica proizilazi iz njihove pogodnosti za analitičko određivanje, pošto se lociraju na vrhu elektroforetskog gela (prema rutinskoj metodi sa rastvorom SDS) i jasno odvajaju od ostalih polipeptidnih lanaca.

Materijal i metode rada

Istraživanja u radu provedena su laboratoriju Agricultural University of Norway, Department of Crop Science, Norveška.

Uzorci pšenice za ispitivanje, osam aktuelnih sorti, predstavljaju sorte koje su bile najviše zastupljene u BiH tokom 2003. i 2004. godine. Lokaliteti sa kojih su sakupljeni uzorci su Tuzla i Banja Luka, sa oglednih polja. Radi se o ozimim sortama pšenice, namijenjenim uglavnom za pekarsku proizvodnju.

Uzorci pšenice su nakon žetve prosušeni na vazduhu, pri ambijentalnoj temperaturi, kako bi se odstranio višak vlage, i uskladišteni u odgovarajućim uslovima.

Kod svih uzoraka klijavost (K a l u đ e r s k i i F i l i p o v i ć, 1998) je iznosila preko 98%, što potvrđuje odgovarajuće zdravstveno stanje i svježinu zrna.

Količina uzoraka pšenice iznosila je oko 10 kg. Uzorci pšenice koji su uzeti za ispitivanje prikazani su u tabeli 1.

Tabela 1.

Wheat samples with locations and growing seasons denoted

Pregled uzoraka pšenice sa lokalitetima i godinama žetve
  Sorta pšenice Wheat cultivar Lokalitet Location Godina uzgoja Growing season Oznaka u radu Mark in paper
1. Marija Banja Luka 2003 Marija BL 03
2. Marija Banja Luka 2004 Marija BL 04
3. Marija Tuzla 2004 Marija T 04
4. Liberta Banja Luka 2003 Liberta BL 03
5. Liberta Banja Luka 2004 Liberta BL 04
6. Trna Banja Luka 2003 Tina BL 03
7. Trna Tuzla 2003 Tina T 03
8. Trna Banja Luka 2004 Tina BL 04
9. Trna Tuzla 2004 Tina T 04
10. Sana Banja Luka 2003 Sana BL 03
11. Sana Banja Luka 2004 Sana BL 04
12. Renesansa Banja Luka 2003 Renesansa BL 03
13. Renesansa Tuzla 2003 Renesansa T 03
14. Renesansa Tuzla 2004 Renesansa T 04
15. Rusija Tuzla 2003 Rusija T 03
16. Rusija Tuzla 2004 Rusija T 04
17. Pobeda Tuzla 2003 Pobeda T 03
18. Pobeda Tuzla 2004 Pobeda T 04
19. Evropa 90 Tuzla 2003 Evropa T 03
20. Evropa 90 Tuzla 2004 Evropa T 04

Sorte Marija [(ZG 4527/68 x KAVKAZ) x ZG 1971/70]; Liberta [(M-41-1 x DRINA) x ZG 167/86] (sublinija SANE); Tina (SANA x GALA) i Sana [(MURA x CI 14123) x ZG 2413/72] su selekcionisane na Bc Institutu za oplemenjivanje i proizvodnju bilja d.d. Zagreb, a sorte Renesansa (JUGOSLAVIJA x linije NS 55-25); Rusija (SREMICA x NOVOSADSKA RANA 2); Pobeda (SREMICA x BALKAN) i Evropa 90 (TALENT x NOVOSADSKA RANA 2) potiču iz Naučnog instituta za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad.

Određivanje HMW-GS kompozicije

Kompozicija subjedinica glutenina velike molekulske težine (HMW-GS) određena je pomoću elektroforeze proteinskog ekstrakta na poliakrilamidnom gelu metodom SDS-PAGE (Sodium dodecyl sulphate polyacrylamede gel electrophoresis) po Payne at al. (1980), sa manjim modifikacijama prema Uhlen (1990). Karakterizacija HMW-GS je rađena u paralelnim određivanjima za sve uzorke.

Elektroforeza predstavlja kretanje suspendiranih ili rastvorenih čestica u primijenjenom električnom polju. Mobilnost čestica zavisi od električnog napona i veličine polipeptida.

Elektroforeza omogućava separaciju i vizualizaciju proteina u uzorku, tokom zadatog vremena. Prirodni glutenin je potrebno prethodno reducirati na subjedinice.

Određivanje kompozicije HMW-GS rađeno je na 20 uzoraka pšenice iz BiH. Kod uzoraka pšenice: Marija BL 03; Liberta BL 03; Liberta BL 04; Tina BL 03; Tina T 03; Sana BL 03 i Renesansa BL 03 ponovljeno je određivanje HMW-GS na pojedinačnim zrnima (po 5 zrna), radi provjere dobivenih rezultata.

Uzorci su prethodno pripremljeni mljevenjem na laboratorijskom mlinu za određivanje broja padanja (Falling Number 3100 Hammer Mill; Perten Instruments AB, Sweden).

Količina od 0,5 ml ekstrakcionog pufera je dodata na 20 mg usitnjenog uzorka. Pufer od 0,063 M Tris-HCl (pH = 6,8) sadrži 2% SDS-a, 5% ditiotri-itola, 20% glicerola i 0,001% Pyronina y.

Sloj poliakril-amidnog gela (10%) nanesen je prema metodi po P a y n e at al (1980), sa 4% čvrstog gela na vrhu.

Elektroforeza je provedena na aparaturi BIO RAD Mini Protean II. Odgovara za trake gela veličine 140 x 180 x 1,5 mm.

5μl uzorka nanosi se na gel. Na pojedinačni gel može se nanijeti 15 uzoraka. Elektroforeza se provodi uz 20mA/2 gela u toku prvih 15 minuta. Postupak se nastavlja uz 40mA/2 gela u trajanju od oko jednog sata, odnosno dok ružičasti obojeni trag (Pyronin y) ne iščezne sa dna gela.

Gelovi se boje sa kumaši plavim (Coomassie Brilliant Blue R-250) u trajanju od 24 sata i potom ispiraju u destilovanoj vodi.

Na svaki gel je uz uzorke nanesen proteinski ekstrakt standardne sorte poznate kompozicije HMW-GS, kako bi se očitavanje preciznije obavilo. Kao standard su korištene norveške sorte: Zebra i Mjølner. Identifikacija HMW-GS je provedena po sistemu prema P a y n e at al (1983).

Za digitalno predstavljanje gelova sa uzorcima i standardima korišten je „Gel Pro“ Program (BIO RAD Mini Protean II).

Rezultati i diskusija

Kvalitativna identifikacija HMW gluteninskih subjedinica predstavljala je predmet ovog istraživanja. Kvantitativna analiza ovih subjedinica nije rađena, a razlog za to je jednostavno identificiranje ove proteinske grupe, a relativan odnos različitih HMW gluteninskih subjedinica je relativno konstantan u uzorcima pšenice (Uhlen, 1990). Ovakva odluka je u skladu sa istraživanjima Faergestad et al (2004). Sastav gluteninskih subjedinica velike molekulske težine (HMW-GS) pojedinih uzoraka pšenice predstavljen je u tabeli 2.

Tabela 2.

High molecular weight glutenin subunits (HMW GS)

Subjedinice glutenina velike molekulske težine (HMW-GS)
Uzorak Sample Glu-Al Glu-Bl Glu-Dl
Marija BL 04 2* 7+9 5+10
Marija T 04 2* 7+9 5+10
Tina BL 04 2* 6+8 2+12
Tina T 04 2* 6+8 2+12
Sana BL 04 2* 6+8 5+10 2+12
Renesansa T 03 2* 7+9 5+10
Renesansa T 04 2* 7+9 5+10
Rusija BL 03 2* 7+9 2+12
Rusija T 03 2* 7+9 5+10
Pobeda BL 03 2* 7+9 5+10
Pobeda T 04 2* 7+9 5-10
Evropa T 03 2* 7+9 2+12
Evropa T 04 2* 7+9 2+12

Payne i drugi autori sačinili su sistem bodovanja (Glu 1 quality score) za HMW-GS, gdje su individualne subjedinice obilježene brojevima i označavaju ocjene gradirane prema kvalitetu. Ocjene se kreću od 3 do 10, gdje 10 označava najbolji kvalitet. Dobijeni rezultati nisu rangirani na ovaj način, budući da su veoma raznoliki i neujednačeni po sortama, te se pretpostavilo da ne bi dali adekvatnu sliku kvaliteta ispitivanih kultivara.
Kako se kombinacija HMW-GS 5+10 nasuprot 2+12 veže za kvalitet glutena, uobičajeno je da se podjela uzoraka vrši na osnovu ovih kombinacija (Faergestad et al, 2000, Tronsmo et al, 2002, 2003a, 2003b, 2003c, Aamodt et al, 2003; Aamodt et al, 2004).

Na osnovu ove podjele, sorte pšenice koje sadrže 5+10 kombinaciju Glu-D1, Marija, Renesansa i Pobeda bi se svrstale u sorte, odnosno, uzorke sa jakim glutenom, dok bi se uzorci Tina, Sana BL 04, Rusija BL 03 i Evropa, koji sadrže 2+12 kombinaciju Glu-D1, svrstali u grupu sorti, odnosno, uzoraka sa slabim glutenom.

Kombinacija subjedinica 5+10 i 2+12 u jednom kultivaru je rijetka pojava. Ovo se uočava kod sorti Tina, Renesansa, Sana i Rusija. Ista kombinacija alternativnih alela u pojedinim sortama je uočena i opisana u istraživanju F a e r g e s t a d et al (2004).

Ovo može biti posljedica udjela neke druge sorte u ispitivanom materijalu.

Međutim, moguće je da kultivar sadrži različite biotipove, što znači da roditeljske, odnosno, izvorne sorte, kod ukrštanja sadrže 5+10 (jedan roditelj) i 2+12 (drugi roditelj). Kod prve generacije nakon ukrštanja pojava heterozigota je frekventna. Moguće je da se pojavljuju ovakvi biotipovi u slučaju kada se selekcijom proizvode heterozigotne biljke, koje imaju i 5+10 i 2+12 1D kodirane HMW-GS, i koriste se za daljnje razmnožavanje i testiranje u uzgojnoj liniji. U narednoj generaciji biljke homozigoti i za 2+12 i za 5+10 pojavit će se u istoj sorti (Uhlen, 2006).

Tipično za biotipove kao što je ovaj je da biljke vizuelno morfološki izgledaju isto (homozigote), iako sadrže različite alele na lokusima HMW gluteninskih subjedinica. Ovo nije moguće otkriti u uzgojnim programima gdje se ne koristi kontrola sadržaja HMW-GS, elektroforetski. Činjenica je da su takvi biotipovi prilično česti, posebno kod starijih kultivara (U h l e n, 2006).

Karakterizacija HMW-GS pojedinih uzoraka pšenice pokazala je kako se radi o raznolikom materijalu pšeničnog zrna. To je bio razlog ponavljanja ispitivanja na pojedinačnim zrnima (pet zrna) na uzorcima: Marija BL 03, Liberta BL 03, Liberta BL 04, Tina BL 03, Tina T 03, Sana BL 03 i Renesansa BL 03.

Karakterizacija HMW-GS na ovim uzorcima pšenice, na pojedinačnim zrnima, predstavljena je u tabeli 3.

Tabela 3.

HMW GS determinated on individual grain

Subjedinice glutenina velike molekulske težine (HMW-GS) određene na pojedinačnim zrnima
Slika/Pozicija Fig./Position Uzorak Sample Gtfi-Al Glu-Bl Glu-Dl
1/1 Marija BL 03 2* 7 5+10
1/2 1 2* 7 5+10
1/3 1 2* 6+8 5+12
1/4 1 2* 7 5+10
1/5 1 0 6+8 5+12
1/6 Liberta BL 03 2* 6+8 5+12
1/7 1 2* 6+8 5+12
1/8 1 0 6+8 5+12
1/9 1 0 6+8 5+12
1/10 1 1 7+8 2+12
1/13 Liberta BL 04 2*/0 6+8 2+12
1/14 1 2* 7 5+10
1/15 1 2*/0 6+8 2+12
2/1 1 2*/0 6+8 2+12
2/2 1 2*/0 6+8 2+12
2/3 Tina BL 03 2* 6+8 5+12
2/4 1 1 7+8 2+12
2/5 1 2* 6+8 5+12
2/6 1 2* 6+8 5+12
2/7 1 1 7+8| 2+12
2/10 Tina T 03 2* 7 5+10
2/11 1 2* 7 5+10
2/12 1 2* 7 5+10
2/13 1 2* 7 5+10
2/14 1 2* 7 5+10
3/1 Sana BL 03 2* 6+8 5+12
3/2 1 2* 6+8 5+12
3/3 1 2* 7 5+10
3/4 1 2* 7 5+10
3/5 1 2* 6+8 5+12
3/6 Renasansa BL 03 0 7 5+10
3/7 1 2*/0 6+8 2+12
3/8 1 0 7 5+10
3/9 1 2* 7 5+10
3/10 1 2*/0 6+8 2+12

Rezultati karakterizacije HMW-GS na pojedinačnim zrnima kod prikazanih uzoraka pšenice pokazali su neujednačen sadržaj HMW-GS. Naročito su interesantni rezultati sa kombinacijama Glu-D1 5+12 u pojedinačnom zrnu, i to na uzorcima sa jedne lokacije i jedne uzgojne godine: Marija, Liberta, Tina i Sana, što svakako predstavlja problem pri razumijevanju i tumačenju ove pojave.

Ova kombinacija mora nastati rekombinacijom između 5+10 i 2+12 subjedinica. Ovakvi slučajevi su već referisani, mada se čini kako je ova pojava prilično rijetka. Međutim, ako se dese, ovakve rekombinacije mogu ostati sačuvane u kultivaru, a takođe se mogu prenositi na nove kultivare (U h l e n, 2006).

Slike gelova sa karakterizacijom HMW-GS na pojedinačnim zrnima prikazane su na slikama 1, 2 i 3.

Prikaz HMW-GS na 5 pojedinačnih zrna uzoraka Marija BL 03, Liberta BL 03 i Liberta BL 04

Prikaz HMW-GS na 5 pojedinačnih zrna uzoraka Marija BL 03, Liberta BL 03 i Liberta BL 04

Slika/Fig 1

Gel slabs of HMW GS on 5 individual grains of samples Marija BL 03, Liberta BL 03 i Liberta BL 04

Prikaz HMW-GS na 5 pojedinačnih zrna uzoraka Liberta BL 04, Tina BL 03 i Tina T 03

Prikaz HMW-GS na 5 pojedinačnih zrna uzoraka Liberta BL 04, Tina BL 03 i Tina T 03

Slika /Fig. 2

Gel slabs of HMW GS on 5 individual grains of samples Liberta BL 04, Tina BL 03 i Tina T 03

Prikaz HMW-GS na po 5 pojedinačnih zrna uzoraka Sana BL 03, Renesansa BL 03

Prikaz HMW-GS na po 5 pojedinačnih zrna uzoraka Sana BL 03, Renesansa BL 03

Slika /Fig. 3

Gel slabs of HMW GS on 5 individual grains of samples Sana BL 03, Renesansa BL 03

Zaključci

Na osnovu provedenog istraživanja koja su obuhvatala karakterizaciju HMW gluteninskih subjedinica na aktualnim sortama pšenice u BiH izvode se slijedeći zaključci:

− Na osnovu karakterizacije HMW gluteninskih subjedinica, sorte pšenice su svrstane u uzorke sa jakim glutenom, odnosno one koje sadrže Glu-D1 5+10 kombinaciju: Marija, Renesansa, Pobeda;
− Sorte pšenice koje sadrže Glu-D1 kombinaciju 2+12, odnosno sorte sa slabim glutenom, su: Tina, Sana i Evropa;
− Kombinacija subjedinica glutenina 2+12 i 5+10 u jednom kultivaru je relativno rijetka i nađena je kod sorti: Tina, Renesansa, Sana i Rusija, što može biti posljedica udjela neke druge sorte u ispitivanom materijalu;
− Karakterizacija HMW gluteninskih subjedinica na pojedinačnim zrnima pokazala je prisustvo Glu-D1 5+12 kombinacije, što je veoma rijetka pojava i u literaturi nedovoljno obrađena. Ova neuobičajena kombinacija nađena je kod uzoraka pšenice Marija, Liberta, Tina i Sana sa lokacije Banja Luka i 2003. uzgojne godine, što svakako predstavlja svojevrstan problem pri razumijevanju ove pojave;
− Karakterizacija HMW gluteninskih subjedinica u aktuelnim sortama pšenice koje se uzgajaju na području BiH odražava nepovoljnu situaciju u sortimentu, te je neophodno uvoditi nove i/ili „čiste“ sorte, koje bi obezbijedile ujednačenu sirovinu, odnosno ujednačen kvalitet, čemu bi doprinijelo uvođenje permanentne kontrole HMW gluteninskih subjedinica tokom samog uzgoja.

Literatura

Aamodt, A., E. M. Magnus, E. M. Faergestad (2003): Effect of flour quality, ascorbic acid, and DATEM on dough rheological parameters and heart loaves characteristic. Journal of Food Science 68(7):2201-2210.
Aamodt, A., E. M. Magnus, E. M. Faergestad (2004): Effect of Protein Quality, Protein Content, Bran Addition, DATEM, Proving Time, and Their Interaction on Heart Bread. Cereal Chemistry. 81(6):722-734.
Eliasson, A. C. (1990): Rheological Properties of Cereal Proteins. 67-110 U: Dough Rheology and Baked Product Texture. (Ed.) Hamed, A.F. and Faubion, J.M. New York, USA.
Faergestad, E. M., E. L. Molteberg, E. M. Magnus (2000): Interrelationships of protein composition, protein level, baking process and characteristic of heart bread and pan bread. Journal of Cereal Science 31:309-320.
Faergestad, E. M., N. S. Fleate, E. M. Magnus, K. Hollung, H. Martens, A. K. Uhlen (2004): Relationships between storage protein composition, protein content, growing season and flour quality of bread wheat. Journal of the Science of Food and Agriculture 84:877-886.
Gupta, R. B., F. Bekes, C. W. Wrigley (1991): Prediction of Physical Dough Properties from Glutenin Subunits Composition in Bread Wheats: Correlation Studies. Cereal Chemistry. 68(4):328-333.
Gupta, R. B., J. G. Paul, G. B. Cornish, G. A. Palmer, F. Bekes, A. J. Rathjen (1994): Allelic Variation at Glutenin Subunit and Gliadin Loci, Glu-1, Glu-3 and Gli-1, of Common Wheats. I. Its Additive and Interaction Effects on Dough properties. Journal of Cereal Science 19:9-17.
Kaluđerski, G., N. Filipović (1998): Metode ispitivanja kvaliteta žita, brašna i gotovih proizvoda, Tehnološki fakultet, Zavod za tehnologiju žita i brašna, Novi Sad.
Lafiandra, D., D. D. Kasarda (1985): One- and Two-Dimensional (Two-pH) Polyacrylamide Gel Electrophoresis in a Single Gel: Separation of Wheat Proteins. Cereal Chemistry. 62(5):314-319.
Lookhart, G. L., M. L. Martin, E. Mosleth, A. K. Uhlen, R. C. Hoseney (1993): Comparison of High-molecular-weight Subunits of Glutenin and Baking Performance of Flours Varying in Bread-making Quality. Lebensm.-Wiss. u.-Technol. (26):301-306.
MacRitchie, F. (1999): Wheat proteins: Characterization and Role u Flour Functionality. Cereal Food World. Vol. 44. NO. 4.
Payne, P. I. (1987): Genetics of wheat storage proteins and the effect of allelic variation on bread-making quality. Annual Review of Plant Physiology. 38:141-153.
Payne, P. I., C. N. Law, E. E. Mudd (1980): Control of homoeologous group 1 chromosomes of the high-molecular-weight subunits of glutenin, a major protein of wheat endosperm. Theoretical and Applied Genetics. 58:113-20.
Payne, P. I., G. J. Lawrence (1983): Catalogue of alleles for the complex gene loci, Glu-A1, Glu-B1, and Glu-D1 which code for high-molecular weight subunits of glutenin in hexaploid wheat. Cereal Research Communications 11 (1) 29-35.
Payne, P. I., K. G. Corfield, L. M. Holt, J. A. Blackman (1981): Correlations Between the Inheritance of Certain High-molecular Weight Subunits of Glutenin and Bread-making Quality in Progenies of Six Crosses of Bread Wheat. Journal of the Science of Food and Agriculture. 32:51-60.
Payne, P. I., L. M. Holt, A. F. Krattiger, J. M. Carrillo (1988): Relationships Between Seed Quality Characteristic and HMW Glutenin Subunits Composition Determined using Wheats Grown in Spain. Journal of Cereal Science. 7:229-235.
Payne, P. I., L. M. Holt, M. G. Jarvis, E. A. Jackson (1985): Two-Dimensional Fractionation of the Endosperm Proteins of Bread Wheat (Triticum aestivum): Biochemical and Genetic Studies. Cereal Chemistry. 62(5):319-326.
Pena, R. J., H. Gonzalez-Santoyo, F. Cervantes (2005): Relationship between Glu-D1/Glu-B3 allelic combinations and bread-making quality-related parameters commonly used in wheat breeding. www.rsc.org/pdf/books/gluten_proteinsamend.pdf.
Shewry, P. R., N. G. Halford, A. S. Tatham (1992): High molecular weight subunits of wheat gluten. Journal of Cereal Science. 15:105-120.
Shewry, P.R., A.S. Tatham, P. Lazzeri (1997): Biotechnology of Wheat Quality, Journal of the Science of Food and Agriculture; 73 397-406.
Tronsmo, K. M., E. M. Faergestad, Å. Longva, J. D. Schofield, E. M. Magnus (2002): A study of how size distribution of gluten proteins, surface properties of gluten and dough mixing properties relate to baking properties of wheat flours. Journal of Cereal Science 35:201-214.
Tronsmo, K. M., E. M. Faergestad, J. D. Schofield, E. M. Magnus, (2003c): Wheat protein quality in relation to baking performance evaluated by the Chorleywood bread process and a heart bread baking test. Journal of Cereal Science 38:205-215.
Tronsmo, K. M., E. M. Magnus, E. M. Faergestad, J. D. Schofield (2003a): Relationships between gluten rheological properties and heart loaf characteristic. Cereal Chemistry 80(5):575-586.
Tronsmo, K. M., E. M. Magnus, P. Baardseth, J. D. Schofield, A. Aamodt, E. M. Faergestad (2003b): Comparison of small and large deformation rheological properties of wheat dough and gluten. Cereal Chemistry 80(5):587-595.
Uhlen, A. K. (2006): Privatna korespodencija.
Uhlen, A. K. (1990): Quantitative analysis of the high molecular weight subunits of glutenin present in Norwegian wheats. Norwegian Journal of Agricultural Science. 4:19-26.
Wrigley, C. A., J. A. Bietz (1988): Proteins and amino acids. Pages 159-275 u Wheat: Chemistry and Technology. Volume I. Y. Pomeranz, Ed. AACC. USA.

EFFECT OF ALCOHOL CONCENTRATION ON THE SENSORY CHARACTERISTICS OF FRUIT MACERATES

Originalan naučni rad – Original scientific paper

Rezime

Maceriranje biljaka i plodova voća predstavlja proces ekstrakcije mirisnih i bojenih materija iz biljnog tkiva u cilju dobijanja macerata. Ovi macerati čine osnovu pri aromatiziranju pojedinih vrsta likera. Različita interakcija voćne vrste i alkoholne koncentracije u rastvoru rezultira različitim senzornim karakteristikama macerata.

Iz navedenog razloga je bitno odrediti koja voćna vrsta i koja koncentracija alkohola daju najbolja senzorna svojstva macerata. U sklopu ovog istraživanja izvršena je maceracija četiri voćne vrste (mango, kivi, klementina i ananas), u tri različite koncentracije alkohola (5, 10, 30% vol.). Navedeni macerati su podvrgnuti senzornoj analizi od strane ocjenjivača koji imaju iskustva u senzornoj ocjeni (priučeni laici). Ocijenjena su četiri senzorna atributa mirisa: intenzitet, tipičnost, postojanost i harmoničnost, a data je i ukupna senzorna ocjena za sve macerate. Podaci senzorne analize su statistički obrađeni primjenom dvofaktorijalne analize varijanse kako bi se utvrdilo postojanje statistički značajnog uticaja oglednih faktora na prosječne senzorne ocjene. Tamo gdje je ustanovljena statistička značajnost, primjenom Tukey testa testirane su razlike poređenjem svih mogućih parova u ogledu.

Utvrđeno je da alkoholna koncentracija ima statistički značajan uticaj na senzorne ocjene svih atributa mirisa, dok voćna vrsta nije iskazala statistički značajan uticaj na intenzitet i harmoničnost mirisa. Treba napomenuti da je visoka alkoholna koncentracija (30%) prikrivala tipični voćni miris.

Klementina je voćna vrsta koja je prema ukupnoj senzornoj ocjeni iskazala najlošija svojstva, te se kao takva ne preporučuje za korištenje u industriji proizvodnje voćnih macerata. Ananas, mango i kivi su pokazali zadovoljavajuća voćna senzorna svojstva po svim senzornim atributima.

Ključne riječi: likeri, senzorna analiza, voćni macerati

Summary

Maceration of plants and fruits represents a process of extraction of aromatic compounds and coloring agents from the plant tissue, for the purpose of obtaining a macerate. These macerates provide a basis for aromatization of some types of liqueur. Various interactions between the fruit species and alcohol concentration used, result in macerates with different sensory characteristics. This is why it is very important to establish which fruit species and which alcohol concentration give the best sensory characteristics of macerate.

In this study, maceration of four fruit species was performed (mango, kiwifruit, clementine and pineapple) using three different alcohol concentrations (5; 10; 30 % vol.). The obtained macerates were subjected to sensory analysis by assessors who have had experience in sensory tasting (trained laymen). Four sensory attributes of odor were graded: intensity, typicality, durability and harmony, and an overall sensory odor characteristic were graded subsequently. All samples were scored on a scale of 0-5. In order to minimize any biases as a result of order of presentation, an extended Latin square-type design was used. The data obtained from the sensory analysis was statistically analyzed using a two-factorial ANOVA in order to determine the significance of the influence of experimental factors on the average sensory grade. The cases where such significance was determined, differences in average grades were analyzed with Tukey test.

It was determined that the concentration of the alcohol had a significant impact on the sensory grades for all the aromatic traits, while the fruit species did not exhibit any influences on the intensity and harmony of the odor. It should be noted that the high concentration of alcohol (30%) disguised the odor typical for the fruit species.

Clementine, according to the overall grade, displayed the worst sensory characteristics, and therefore was not recommended for industrial production of fruit macerates. Pineapple, mango and kiwifruit showed satisfactory sensory characteristics for all analyzed parameters.

Key words: liqueur, sensory analysis, two factorial ANOVA.

Uvod

Maceracija predstavlja fizički postupak ekstrakcije pri kojem je tijelo podvrgnuto djelovanju tečnosti (ulje, voda, alkohol) koja služi kao rastvarač bojenih i mirisnih supstanci, tijelo potopljeno u rastvarač se ne rastvara u potpunosti, već u tečnost prelaze aromatske i bojene materije. Proizvod se zove macerat. Na ovaj način se dobijaju određene bojene i aromatske materije koje se koriste pri proizvodnji aromatiziranih rakija i likera (Höschen, 1997).

U BiH, proizvodnja alkoholnih pića u 2008. god. (www.fes.ba preuzeto maj, 2010) iznosila je 14.599 1 čistog alkohola, dok je prema podacima WHOSIS-a, već u 2003. godini je u našoj zemlji po glavi stanovnika (starijih od 15 godina) trošeno više od 9 1 čistog alkohola godišnje (www.who.int, preuzeto maj, 2010). Iz
navedenih podataka primjećuje se da se u našoj zemlji daleko više alkoholnih pića popije nego što se proizvede, što govori o ovisnosti BiH tržišta o uvozu alkoholnih pića. Prema izvještaju Mmistarstva vanjske trgovine i ekonomskih odnosa za 2008. godinu, BiH pored mineralnih goriva najviše uvozi alkohol (tvww.ekapiia.ba) preuzeto maj 2010).

Za proizvodnju likera nisu nužni kompletni pogoni, već su dovoljne i namjenske laboratorije. Razlog ovome je činjenica da je proizvodnja likera relativno jednostavna, a podrazumijeva aromatiziranje rakija i dodavanje šećera nakon čega može da se vrši zrenje u hrastovoj buradi. Kao sirovina za proizvodnju likera može se koristiti patoka izdvojena nakon proizvodnje bilo koje rakije. Patoka se može predestilisati u manje kvalitetan destilat koji bi se obogatio neizostavnim sastojcima za proizvodnju likera. Macerati se mogu dobiti iz komadića voća potopljenih u alkoholu, ali se oni mogu dobiti i potapanjem voćne pulpe u istom. Treba napomenuti da se u našoj zemlji godišnje proizvede 978.000 kg pulpe (www.bhas.ba preuzeto maj, 2010), koja bi se kao sekundarni proizvod voćarske industrije mogla iskoristiti za dobijanje ovih voćnih macerata. Sve ovo ukazuje na potencijal i ekonomsku isplativost korištenja sekundarnih i manje kvalitetnih proizvoda u cilju dobijanja novog, kvalitetnog proizvoda sa većom tržišnom vrijednošću.

Cilj ovog rada je bila procjena uticaja različitih koncentracija alkohola na senzorne karakteristika macerata različitih voćnih vrsta kako bi se na osnovu dobijenih rezultata našoj prehrambenoj industriji dale preporuke za nove linije proizvoda. U radu su korištene egzotične voćne kulture, sa izraženom aromom u cilju lakše senzorne evaluacije uticaja alkohola i voćne vrste.

Materijal i metod

U sklopu ovog istraživanja korišteni su plodovi četiri voćne vrste: mango, klementina, ananas i kivi. Ove voćne \Tste su umjesto kontinentalnih kultura prisutnih u BiH izabrane zbog izuzetno prepoznatljivih aromatskih karakteristika. Navedene voćne vrste su usitnjene i potopljene u tri različite koncentracije alkohola u destilovanoj vodi: 5%, 10% i 30%. Maceracija je izvršena tako što su pripremljeni uzorci ostavljeni na sobnoj temperaturi u trajanju od 24 sata, nakon čega je uslijedila filtracija na Milipore vakuum pumpi (Leitner & Siegmund, 2009). Za svaki ogledni tretman, ukupno njih 12, urađena su dva ponavljanja, a za senzomu ocjenu je napravljen prosječan uzorak ovih ponavljanja. Nakon maceracije i filtracije uslijedila je senzoma analiza pripremljenih uzoraka. Pripremljena su 33 radna mjesta za ocjenjivače. Napravljena je osnovna shema rasporeda uzoraka na bazi nepotpunog dizajna Latin Squera (Stone & Sidel, 2004). To znači, da se u redoslijedu prezentiranja uzoraka za ocjenu, svaka korištena koncentracija alkohola našla jednak broj puta na svakom mjestu u nizu. Ispitani su slijedeći senzorni parametri: intenzitet, tipičnost, postojanost i harmoničnost mirisa. Ocjenjivači su navedene parametre za svaki voćni macerat ocijenili ocjenama od 1 do 5, gdje ocjena 1 predstavlja najnižu, a 5 najvišu ocjenu za senzorni doživljaj. Svako radno mjesto sadržavalo je 4×3 uzorka macerata koji su bili raspoređeni u plastičnim čašicama, označenim trocifrenim brojevima koji su se također nalazili napisani na ocjenjivačkim listićima zajedno sa rasporedom voćnih vrsta na radnom mjestu. Plastične čašice su zatvarane aluminijskom folijom do trenutka senzorne analize, da bi se spriječila evaporacija mirisa uzoraka.

Senzorna analiza izvršena je od strane 33 studenta 2. godine Poljoprivrednoprehrambenog fakulteta, starosne dobi 19-21 god., obje spolne skupine. Svi učesnici u panelu su po planu i programu svog studija odslušali predmet „Senzorna analiza prehrambenih priozvoda“ te posjeduju osnovna znanja iz senzorne analize. Zbog toga se ovakvi ocjenjivači smatraju priučenim laicima. Prije senzorne ocjene svi ocjenjivači su zajedno sa senzornim ekspertom prošli zajedničku ocjenu nasumično izabranog uzorka, a sve u cilju nivelisanja primjene skale.

Rezultati senzorne ocjene su statistički obrađeni primjenom statističkog paketa u programu Microsoft Office-Excel 2007 spram Papić (2005). Prvo je izvršena sistematizacija podataka i deskriptivna statistika nakon čega je urađena dvofaktorijalna analiza varijanse (ANOVA) kako bi se utvrdilo postojanje statistički značajnog uticaja oglednih faktora (voćna vrsta i koncentracija alkohola) na prosječne ocjene ispitivanih senzornih atributa. Primjenom Tukey testa testirane su razlike poređenjem svih mogućih parova u ogledu za ukupnu senzornu ocjenu macerata.

Rezultati i diskusija

Nakon sistematizacije podataka i deskriptivne statistike urađena je dvofaktorijalna analiza varijanse da bi se utvrdilo postojanje statistički značajnog uticaja oglednih faktora na prosječne senzorne ocjene.

Prema vrijednostima Fišerovog pokazatelja (tabela 1) vidi se da je na senzorne ocjene intenziteta mirisa macerata, koncentracija alkohola u kojem se vršila maceracija iskazala veoma visoko statistički značajan uticaj, dok voćna vrsta nije iskazala statistički značajan uticaj. Međudjelovanje koncentracije alkohola i voćne vrste je također iskazalo statistički značajan uticaj na procjenu ovog senzornog atributa. Statistički veoma visoko značajan uticaj na senzornu ocjenu tipičnosti mirisa macerata iskazala su oba ogledna faktora kao i njihovo međudjelovanje.

Tabela 1.
F values and the statistical significance of the effect that the experimental factors had on individual sensory attributes of odor and on the overall odor sensory grade

Vrijednosti Fišerovog pokazatelja i statistička značajnost uticaja oglednih faktora na pojedine senzorne atribute mirisa macerata, kao i na ukupnu prosječnu senzornu ocjenu mirisa macerat
Senzorni atribut voćnih macerata Ogledni faktor F pokazatelj P vrijednost
Sensory attribute of fruit macerates Experimental factor F value P value
Intenzitet mirisa
Intesity of odor
voćna vrsta 0.441 >0.05
konc. alkohola 28.607 <0.001
međudjelovanje 2.346 <0.05
Tipičnost mirisa voćna vrsta 9.18S <0,001
konc. alkohola 16.423 <0.001
međudjelovanje 3.303 <0.001
Postojanost mirisa Persistence of odor voćna vrsta 5.437 <0.01
konc. alkohola 4.115 <0,05
međudjelovanje 2.190 <0,05
Harmoničnost mirisa Harmony of odor voćna vrsta 1.336 >0.05
konc. alkohola 21.069 <0.001
međudjelovanje 1.212 >0,05
Ukupno prosječna senzorna ocjena mirisa
Total arerage grade of odour
voćna Vrsta 6.435 <0.001
konc. alkohola 11.180 <0.001
međudjelovanje 2.679 <0.01

Na senzornu ocjenu postojanosti mirisa macerata statistički značajan uticaj iskazala su oba ogledna faktora kao i njihovo međudjelovanje. Izračunati Fišerov pokazatelj pri analizi varijanse pokazuje da je korištena koncentracija alkohola za ekstrakciju mirisa iz voća pokazala veoma visoko statistički značajan uticaj na prosječnu ocjenu harmoničnosti mirisa uzoraka. Voćna vrsta kao ni međudjelovanje ova dva faktora nisu iskazale uticaj na prosječne senzorne ocjene harmoničnosti mirisa nego su pokazane razlike stvar slučaja. Statistički veoma visoko značajan uticaj na ukupnu prosječnu senzornu ocjenu iskazala su oba ogledna faktora i njihovo međudjelovanje.

Primjenom Tukey testa testirane su razlike svih mogućih parova u ogledu, po pitanju ukupne senzorne ocjene. Rezultati ovog testa su pokazali da većina razlika nije bila statistički značajna bez obzira da li se radilo o različitom voću ili korištenoj koncentraciji alkohola (tabela 2). Da ipak sve nisu pripadale istoj testnoj skupini pokazala je vrijednost za tretman klementina 10% (7,70) i mango 30% (7,42) koji su imali značajno niže vrijednosti u odnosu na tretmane sa 5% vol alkoholom, skoro za sve voćne vrste.

Tabela 2. Results of the Tukey test, used to determine the significance of the differences between the average grades for the overall sensory characteristic of all the macerates

Rezultati Tukey testa, primijenjenog za ispitivanja značajnosti razlika ukupnih prosječnih senzornih ocjena dodijeljenih u procjeni mirisa macerata
Koncentracija alkohola %vol Content of alcohol %vol Opšti prosjek za voćne vrste
Fruit species 5 10 30 Overall average of fruit species (w0,05=0-942)
Ananas 9.88ac 10,18ac 9,03ac 9,70a
Klementina 8.48abc 7,70b 8,33a 8,17b
Kivi 10,03ac 9,24ac 8,27a 9,18a
Mango 10,45c 9,00ac 7,42b 8,96ab
Opšti prosjek za alkohol
Overall average of alcohol
(Wo.05= 0.740)
9,71a 9,03a 8,27b

W0,05(vv*alc.) = 2,000

Ovdje je izuzetak bio tretman klementina 5% koji je imao nešto nižu vrijednost u odnosu na druge tretmane sa ekstrakcijom 5% alkoholom. Statistički najniže prosječne senzome ocjene bile su dodijeljene maceratima ekstrahovanim 30% vol alkoholom. U cijelom ogledu najviše ocjene su dobili voćni ekstrakti sa 5% vol.
alkoholom. Statistički značajna razlika zabilježena je između klementina 10% (7,70) i mango 5% (10,45) uzoraka.

Razlike prosjeka u postavljenom ogledu su jasno potvrđene testiranjem razlika opšteg prosjeka oba ogledna faktora koja su svoj statistički značaj nagovijestili jednofaktorijalnom i dvofaktorijalnom analizom varijanse. Pri tome je koncentracija alkohola iskazala svoj uticaj u jednom primijenjenom modalitetu, a to je 30% vol alkohol jer se j?kstrakcija mirisa sa visokom koncentracijom alkohola pokazala kao statistički značajno manje prihvatljiva za senzomu percepciju mirisa macerata u odnosu na niže vrijednosti alkohola između kojih nema razlike. Kada se radi o voćnim vrstama, test razlika opšteg prosjeka ukupne senzome ocjene je pokazao da je klementina značajno lošija voćka za aromatiziranje likera ili drugih namirnica u odnosu na mango, kivi i ananas. Premda je ananas bio najbolje ocijenjen (9,71) ipak nije postojala razlika u senzomoj percepciji mirisa macerata ove voćne vrste u odnosu na kivi (9,18) ili mango (8,96). Opisani rezultati prikazani su u tabeli 2.

Zaključak

Alkoholno-vodeni rastvor koji se koristi za maceraciju pokazuje najbolje rezultate u slučaju kada koncentracija alkohola nije visoka (30%). U ovom istraživanju je zaključeno da 5% i 10% rastvor alkohola najbolje ekstrahuje mirisne materije iz voća bez obzira o kojoj se voćnoj vrsti radi. Na ovaj način se dobijaju kvalitetni macerati za aromatiziranje voćnih likera i sličnih prehrambenih proizvoda.

Pri ocjeni intenziteta mirisa pokazalo se da visoka koncentracija alkohola od 30% vol maskira voćni miris sirovine. Iz navedenog razloga, pri analiziranju ukupne prosječne senzorne ocjene, intenzitet nije uzet u obzir. Primarni voćni miris se za klementinu, kivi i mango najbolje iskazao po svom intenzitetu pri ekstrakciji sa 5% vol koncentraciji alkohola.

U skladu sa intenzitetom mirisa su rezultati senzorne ocjene tipičnosti mirisa sirovine. Tipičnost mirisa je najbolje izražena pri ekstrakciji 5% vol alkoholom, a senzorna ocjena za ovaj atribut opada kako raste koncentracija alkohola. Ananas je voćna vrsta koja svoj tipičan miris zadržava ujednačenim pri svim koncentracijama alkohola. Tipičan miris klementine je slabo izražen pri svim koncentracijama alkohola.

Pri ocjeni postojanosti voćnog mirisa sve ispitivane voćne vrste su ocjenjene veoma ujednačeno pri svim koncentracijama alkohola korištenog za ekstrakciju. I ovdje je izuzetak macerat klementine čiji miris nema dobru postojanost.

Pri ocjeni harmoničnosti mirisa alkohol je iskazao statistički značajan uticaj, dok nije zabilježen uticaj voćne vrste kao ni međudjelovanje ova dva faktora. Mirisno harmoničniji su macerati dobiveni ekstrakcijom sa 5% i 10% vol alkoholom, dok viša koncentracija alkohola od 30% vol nije preporučljiva za ekstrakciju voćnog mirisa.

Generalno se može zaključiti da su pri senzornoj procjeni mirisa voćnih macerata, najbolje ocjene dodijeljene maceratima sa nižom koncentracijom alkohola (5% i 10% vol) gdje niska koncentracija alkohola ne narušava prirodne mirisne karaktristike.

Klementina je voćna vrsta koja je prema ukupnoj senzornoj ocjeni iskazala najlošija svojstva, te se bez kore ne preporučuje za korištenje u industriji proizvodnje voćnih macerata. Preporuka može biti samo za korištenje klementine (ili citrusa uopšte) zajedno sa korom. Ananas, mango i kivi su pokazali zadovoljavajuća voćna senzorna svojstva po svim senzornim atributima.

Literatura

Agencija za statistiku Bosne i Hercegovine: Industrijska proizvodnja u BiH za 2008. godinu. www.bhas.ba, preuzeto januar 2010.
Federalni zavod za statistiku: Federacija Bosne i Hercegovine u brojkama 2008. www.fzs.ba, preuzeto januar 2010.
Hoschen U.? (1997): Das grosse Buch der feinen Spirituosen. Neumann & Gobel.
Leitner E.. Siegmund B.. (2009): Sensory Evaluation of Foods – Applications. Selected Topics on Food Science and Technologv. Faculty of Technology. University of Banja Luka. KU Leuven.
Papić M., (2005). Primijenjena statistika u MS Excelu. ZORO. Zagreb.
Poslovin portal BiH. www.ekapija.ba preuzeto maj 2010.
Stone H.. Sidel J. L.. (2004): Sensory Evaluation Practices. Elsevier Publishing.
World Health Organisation Statistical Information Svstem (WHOSIS): Per capita recorded alcohol consumption (litres of pure alcohol) among adults (>15 years). www.who.int. preuzeto januar 2010.

GENERIC MODEL OF PREREQUISITE PRACTICE AND HACCP PLAN IMPLEMENTATION IN PRODUCTION OF SNAIL MEAT

Originalan naučni rad – Original scientific paper

Ključne riječi: Preduslovni programi, HACCP, meso puža

The fact is that the principles of Preconditioned Programs (PRP) or a HACCP plan

Sažetak

Principi preduslovnih programa (PRP) i HACCP plan definitivno danas nisu nepremostiva barijera za domaće subjekte u poslovanju s hranom koji su postali obaveza i uslov poslovanja s partnerima na međunarodnom tržištu. Higijena hrane je rezultat provedenih preduslovnih programa i postupaka zasnovanih na HACCP principima. Preduslovni programi su temelj za efikasno uvođenje HACCP plana i morali su biti ustanovljeni prije implementacije postupaka zasnovanih na HACCP principima.

Ključne riječi: Preduslovni programi, HACCP, meso puža

Summary

The fact is that the principles of Preconditioned Programs (PRP) or a HACCP plan are not insurmountable barriers for domestic food business operators which have become the obligation and the business condition for partners in the International market”. Food hygiene is a result of the pre-conditioned programs and procedures based on HAC’CP principles. Pre-conditional programs were the foundation for the effective implementation of HACC’P plan and had to be established before the implementation of procedures based on HACCP principles. Key words: Preconditioned Programs (PRP). HACCP. snail meat

Uvod

Danas je tržište hrane postalo globalno i problemi oko sigurnosti hrane postaju veći nego ikad. Proizvodnja hrane je kompleksan proces koji uključuje niz faktora, a čiji je osnovni cilj dobivanje zdravstveno sigurnih kvalitetnih i higijenski ispravnih namirnica. Kontaminacija hrane zbog rastućeg nivoa zagađenja životne sredine mikrobiološkim i hemijskim agensima predstavlja neposrednu opasnost za zdravlje ljudi. Opasnost dolazi u toku lanca ishrane, gdje na mnogim mjestima postoji mogućnost zagađenja konačnog proizvoda.

U svijetu je politika sigurnosti hrane posljednjih decenija doživjela suštinsku promjenu u smislu prelaska na sveobuhvatni longitudinalni i integrisani sistem sigurnosti „od polja do stola“ primjenom principa predostrožnosti; glavne odgovornosti za sigurnost hrane koja je na subjektima u poslovanju s hranom; sprovođenjem sljedivosti životinja, materijala i proizvoda kroz sve faze proizvodnje, prerade, distribucije i prometa; transparentnosti kroz javne konsultacije i informacije; novih propisa i odgovarajućih mjera baziranih na analizi rizika (B u n č i ć i sar., 2009). Kao posljedica toga, subjekti u poslovanju s hranom prepoznali su potrebu za usmjeravanjem aktivnosti duž cijelog prehrambenog lanca, kako bi se osigurala sigurna hrana koja udovoljava zakonodavstvu i svim specifikacijama lanca hrane, te da se potrošačima obezbijedi visok nivo povjerenja u proizvod koji kupuju.

Današnji način inspekcije hrane uveden je 1930-tih godina kada je opasnost od bolesnih životinja i fizičkih onečišćenja bila glavna preokupacija. Trenutni programi provjere temelje se na principima „pogledaj, dodirni, pomiriši“, pristupu koji se uglavnom zasniva na kontroli gotovih proizvoda i pronalaženju potencijalnih opasnosti.

Integrisani sistem sigurnosti hrane „od polja do stola“ leži u osnovi primjene nove metodologije pređuslovmh programa (PRP). GMP/GHP – naučno ustanovljene „najbolje prakse“ i HACCP plana, gdje se zdravstvena sigurnost hrane kontroliše u svim fazama proizvodnogprocesainaprevenđjiistih(Pavličević i Torti.2006).

Pouzdanost u sigurnost hrane za ljudsku upotrebu mora da bude osigurana primjenom standardnih zahtjeva higijene u cijelom prehrambenom lancu, koji uključuju pređuslovne programe. HACCP plan. sistem upravljanja i uzajamnu komunikaciju, što čini cjeloviti Sistem upravljanja sigurnošću hrane (FSMS – Food
Safety Management System).

Preduslovni programi su sve aktivnosti koje su neophodne da se održi higijensko okruženje u lancu hrane, koji odgovara načinu proizvodnje, rukovanja i osiguranje sigurnih finalnih proizvoda za ljudsku upotrebu. Potreba za odgovarajućim PRP kao generalnim principima higijene hrane zavisi od segmenata u lancu hrane u kojem subjekt u poslovanju s hranom posluje i tipa organizacije. HACCP plan uspješno fbnkcioniše samo uz realizaciju preduslovnih (PRP) programa.

Preduslovni programi HACCP sistema uključuju:

– Dobre proizvođačke prakse DPP, GMP.
– Dobre higijenske prakse – DHP GHP.
– Standardne operativne procedure (SOP) i
– Standardne sanitacijske operativne postupke (SSOP).

Ovi elementi programa se primjenjuju za upravljanje kontrolnim mjerama koje su u postupku analize opasnosti identifikovane kao neophodne za kontrolu opasnosti, eliminisanje ili svođenje na prihvatljiv nivo, kojima se neće upravljati HACCP planom.

Cilj programa je osiguranje zdravstveno sigurnog prehrambenog proizvoda (uz eliminaciju analiziranja i kontrole finalnog proizvoda, koja osim što značajno povećava troškove utiče i na sam finalni proizvod), primjenom alternative, HACCP sistema baziranog na analizi i kontroli samih procesa u toku proizvodnje.

Uključivanje međunarodnih konsenzus standarda kvaliteta i principa sigurnosti hrane u opšti sistem upravljanja sigurnošću hrane kod subjekata u poslovanju s hranom postao je obaveza i uslov poslovanja s partnerima na međunarodnom tržištu, imperativ svakog ambicioznijeg izvozno orijentisanog proizvođača hrane, potreban za dobijanje izvozne dozvole u zemlje članice EU.

Pitanje je šta se dobija implementacijom ovog integrisanog preventivnog sistema koji osigurava sigurnost hrane u svakom dijelu procesa proizvodnje i distribucije i time doprinosi smanjenju potencijalnih rizika biološkog, hemijskog i fizičkog zagađenja hrane?

Istraživanja generičkog modela preduslovnih programa i HACCP plana u preradi mesa puža obuhvatila su analitički monitoring uvođenja svih elemenata modela i plana. Praćeni su, dakle, preduslovni programi (PRP), dobre proizvodne (DPP/GMP), dobre higijenske prakse (DHP/GHP), standardne operativne procedure (SOP) i standardne sanitacijske operativne procedure (SSOP) te su detaljno analizirani HACCP plan i HACCP poslovnik firme. Na ovom mjestu detaljnije će biti predstavljena samo primjena HACCP plana u firmi „STUDEN PROM“ koja može poslužiti kao model i za druge proizvođače hrane, a posebno za one koji primjenjuju termičke obrade mesa.

Cilj rada bio je uvođenje i praćenje primjene (PRP) generičkog modela preduslovnih programa kao integrisanog dijela kontrole hrane i primjene HACCP plana u jednoj nekonvencionalnoj proizvodnji, kao što je proizvodnja mesa puža. Model uključuje brojne obrasce koji se mogu koristiti za unošenje raznih vrsta potrebnih informacija. Opisani opšti model namijenjen je prvenstveno subjektima u poslovanju s hranom koji proizvode termički obrađene proizvode od mesa puža.

Obzirom da je HACCP plan specifičan za svaki objekat pojedinačno, da može funkcionisati samo uz realizaciju preduslovnih programa, ovaj generički model može da bude dobra osnova za izradu budućih HACCP planova u drugim nekonvencionalnim proizvodnjama i preradama hrane kao dio cjelovitog sistema upravljanja sigurnošću hrane baziranog na međunarodnom konsenzusu standarda za prehrambenu industriju razvijenih od strane Codex Alimentarius komisije i Međunarodne organizacije za standardizaciju – ISO.

Objekat, materijal i metode rada

Istraživanja su realizovana u firmi „STUDEN PROM“ d.o.o. Zvomik, specij alizovanom BiH proizvođaču i izvozniku mesa puža u EU. Godišnja prerada je 1.500-2.000 tona živog puža uz dobijenih 300-400 tona mesa puža. Meso puža se stavlja na tržište uglavnom u vidu tri proizvoda: blanširano meso. kalibrirano i upakovano po pet kg. nadjeveni puževi sa začinima i maslacem vraćeni u kućice i kao meso puža u konzervama.

Proizvodnja mesa puža je kompleksan proces i analizom od početka rada u „STUDEN PROM’ d.0.0.. planskim uvođenjem Dobre proizvođačke prakse (DPP, GMP). koja je obuhvatala minimalne zahtjeve za kontrolu procesa i sanitacije u proizvodnom procesu (prikladnu opremu, lokaciju, dizajn i raspored prostorija, kontrolu štetočina, zbrinjavanje otpada), zatim Dobre higijenske prakse (DHP, GHP) sa pravilima ponašanja radnika, nošenjem radne odjeće, postupcima pranja, prostorijama za odmor i jelo, došlo se do zaključka da je to nedovoljno i da se sigurnost proizvodnje mesa puža mora pratiti u toku cijelog proizvodnog procesa.

Sintezom dva sistema sigurnosti hrane, preduslovnih programa na kojima se temelji koncept sigurnosti hrane i HACCP plana, čiji je glavni cilj prevencija razvoja opasnosti i njihovom primjenom postiže se da potencijalno opasan proizvod ne dođe do potrošača i da se izbjegnu veliki ekonomski gubici.

Upoređivanjem dva kontrolna sistema, jednog zasnovanog na starim načelima «pog1edaj, dodirni, pomiriši» kontrole i drugog zasnovanog na modernim principima PRP i HACCP plana, konstatovano je šta se dobilo primjenom novog integrisanog preventivnog sistema, koji osigurava sigurnost hrane u svakom dijelu procesa proizvodnje i distribucije.

Rezultati rada i diskusija

Principi preduslovnih programa, a i HACCP plana danas nisu nepremostiva barijera za domaće subjekte u poslovanju s hranom. Postavljeni zahtjevi omogućili su primjenu širokog raspona mogućih riješenja. od prihvatljivog minimuma, do idealnih sistema.

U „STUDEN PROM“ d.o.o. Zvomik. primijenjene su takve kombinacije odabranih rješenja koja su uz optimalna ulaganja pružila razuman nivo zaštite od mogućih opasnosti i osigurala zdravstveno sigurnu hranu.

Preduslovni programi (PRP). a naročito DPP. DHP pravila nisu specifična, ni za proces ni za proizvod i sadrže opšte instrukcije kako da se određeni tip hrane proizvodi na higijenski način i predstavlja osnov na kojem se zatim gradi viši nivo kontrole – HACCP plan. HACCP plan je specifičan za svaki proces i/ih proizvod i predstavlja dokument firme „STUDEN PROM“ d.o.o. koji objedinjava sve ključne informacije na principima HACCP sistema i koji sadrži detalje svega što je kritično za sigurnost hrane.

Prva aktivnost je bila donošenje odluke o razvoju i implementaciji HACCP sistema, politici sigurnosti hrane i namjerama implementacije na svim nivoima.

HACCP POSLOVNIK u „STUDEN PROM“ d.o.o.

HACCP POSLOVNIK služi kao vodič za praćenje implementacije HACCP sistema i uključuje brojne obrasce odnosno referentne dokumente, koji imaju različitu formu i koji se koriste za unošenje raznih vrsta informacija, izmjena, revizija, potrebnih za izradu i označavanje internih i TT dokumenata – tehničko tehnološke dokumentacije, sistema upravljanja higijenom i HACCP planom.

HACCP sistem je primijenjen u svim koracima od prijema živog puža, skladištenja, prerade i proizvodnje mesa puža, pakovanja i smrzavanja, skladištenja gotovog proizvoda u hladnjači i transport gotovog proizvoda do kupca.

Potreba za odgovarajućim (PRP) preduslovnom programima, kao generalnim principima higijene hrane, zavisila je od segmenata u lancu hrane u kojem ovaj subjekt u poslovanju s hranom posluje i tipa organizacije, a obrađeni su u ovom proizvodnom objektu na sljedeći način:

Zgrade, proiektovanie. opremljenost – Referentni dokumenti:
– Glavni tehnološki projekat objekta za primarnu obradu, hlađenje i zamrzavanje mesa puževa,
– Rješenje vetetinarske inspekciji o dodjeli veterinarskog kontrolnog broja,
– Linija proizvodnje u pogonu (Ob. 25.)

Kontrola rada – Referentni dokumenti:
– Veteiinarsko -zdravstveno uvjerenje,
– Prikaz rada veterinarske inspekcije,
– Plan kontrole vode (Ob. 22),
– Procedura o sljedivosti (Pr. 06),
– Uputstvo za opoziv proizvoda (Vp. 15),
– Spisak mašinaAiređaja (Ob. 70).

Preduslovni programi u „SUĐEN PROM” d.o.o.

Održavanje i sanitarni uslovi – Refe)-entni dokumenti:
Plan p-eventimog održavanja opreme (Ob. 71),
Karton mašine uređaja (Ob. 72),

Procedura o održavanju higijene (Pr. 05).
– SSOP za pranje i dezinfekciju opreme u primarnoj obradi (Vp. 07),
– SSOP za pranje i dezinfekciju kalibratora (Vp. 08),
– SSOP za pranje i dezinfekciju radnih stolova (Vp. 09),
− SSOP za pranje i dezinfekciju kazana za kuvanje mesa puža (Up. 10),
− SSOP za pranje i dezinfekciju inspekcijske trake (Up. 11),
− SSOP za pranje i dezinfekciju proizvodnih prostorija (Up. 12),
− SSOP za pranje i dezinfekciju ručnog alata (Up.13),

Zapis o kontroli higijene (Ob. 26),
Lista odobrenih sredstava za higijenu pogona (Ob.23),
Ugovor sa preduzećem za obavljanje deratizacije i dezinsekcije,
Program deratizacije i dezinsekcije,
Zapis o izvršenoj deratizaciji i dezinsekciji,
Linija proizvodnje pogona sa šemom postavljenih kutija sa rodenticidima

Lična higijena – Referentni dokumenti:
– Procedura o održavanju higijene (Pr. 05),
– Uputstvo za radnu odjeću (Up. 06),
– SSOP za pranje i dezinfekciju ruku (Up.14),
– Dozvola za pristup u proizvodne prostorije (Ob. 24),

Transport – Referentni dokumenti:
– Plan preventivnog održavanja (Ob. 71),
– Ugovor za dezinfekciju vozila za ti-ansport sa veterinarskom stanicom Tomić-Karakaj,

Informacije o proizvodu – Referenttii dokumenti:
– Deklaracija,
– Procedura o sljedivosti (Pr. 06),

Obuka – Referentni dokumenti:
– Procedura obuka (Pr. 03),
– Program obuke (Ob. 06),
– Plan obuke zaposlenih (Ob. 07),
– Evidencioni list o obuci radnika (Ob. 09),

Implementacija PRP programa

Procedura o održavanju higijene (Pr.05-A) je referentni dokument za primjenu SSOP. koji predstavlja skup uputa za ostvarenje načela DHPDPP prakse i neophodnih mjera na kritičnim kontrolnim tačkama proizvodnje u „STUDEN PROM“ d.o.o.

Navedeni PRP programi smanjili su osnovne potencijalne rizike u proizvodnji mesa puža i osigurali da oni ne utiču na sigurnost proizvoda.

Doneseno je ukupno 8 standardnih sanitacijskih operativnih procedura (SSOP), koje se sprovode rutinski, kojima je određen objekt sanitacije, način kako treba da se radi, sa detaljno navedenim postupcima za izvođenje određenih zadataka na standardizovan način.

Sanitacijom je uspostavljen visok nivo čistoće i unapređenje higijene sa krajnjim ciljem đa se spriječi pojava bolesti izazvanih hranom.

12 koraka implementacije sedam principa HACCP sistema

Korak 1. Formiranje HACCP tima, multidisciplinaran tim sastavljen od zaposlenika s odgovarajućim znanjima o procesima i proizvodima:
Korak 2. Opis proizvoda, sirovine i ambalaža koja dolazi u dodir s hranom moraju biti opisane zbog sprovođenja analize opasnosti:
Korak 3. Namjena proizvoda, određuje postupanje s gotovim proizvodom u odnosu na potrošača – ciljne grupe;
Korak 4. Izrada dijagrama toka procesa, koji pokriva sve korake u procesu za određeni proizvod i osnova je za ocjenu moguće opasnosti:
Korak 5. Potvrda dijagrama toka procesa, obuhvata provjeru cijelog procesa za svaki proizvod ih grupu proizvoda o kojem se vode zapisi;
Korak 6. Princip prvi – Izrada analize opasnosti, identifikacija rizika (opasnosti). koji se moraju spriječiti, otkloniti ih smanjiti na prihvatljive nivoe;
Korak 7. Princip drugi – Određivanje kritičnih kontrolnih tačaka u fazama kod kojih je kontrola od suštinskog značaja radi sprečavanja ih otklanjanja rizika ih njihovog smanjenja na prihvatljivi nivo – stablo odluke:
Korak 8. Princip treći – Utvrđivanja kritičnih granica za svaku CCP (uspostavljanje graničnih vrijednosti koje odvajaju neprihvatljivo od prihvatljivog, radi sprječavanja, eliminacije ih smanjenja rizika);
Korak 9. Princip četvrti – Uspostavljanje i provođenje efikasnog sistema praćenja
(monitoringa) CCP:
Korak 10. Princip peti – Utvrđivanje popravnih (korektivnih mjera) koje se preduzimaju kada se praćenjem utvrdi da pojedina CCP nije pod
kontrolom;
Korak 11. Princip šesti – Uspostavljanje postupaka verifikacije efikasnosti HACCP plana (kritična revizija i testovi);
Korak 12. Princip sedmi – Uspostavljanje zapisa, dokumentacije i evidencija i njihova primjena i čuvanje (obrasci za unošenje raznih vrsta potrebnih informacija).

Implementacija HACCP plana – HACCP tim. Opis i Upotreba proizvoda (K-l do K-3)

HACCP tim (K-l) je imenovan odlukom direktora preduzeća „STUDEN PROM“ d.o.o.. Sastav HACCP tima čini – Interni dio HACCP tima. sastavljen od sedam članova zaposlenih u firmi, i to od stručnjaka iz proizvodnje, održavanja, nabavke,
prodaje i drugih funkcija, koji mogu dati doprinos u primjeni HACCP-a. Vođa tima
je odgovoran za sve aktivnosti koje sprovodi HACCP tim.
Eksterni dio tima predstavljen je jednim članom odgovornim za interne provjere, izradu dokumenata HACCP sistema, obuku članova tima, higijenu u proizvodnji, kao i za predstavljanje firme prilikom eksternog audita. Referentni dokument: Formiranje HACCP tima (Up. 02)
Opis proizvoda (K-2) i Upotreba proizvoda (K-3). Prvi zadatak HACCP tima bio je da opiše sve proizvode koji su obuhvaćeni HACCP planom. Ovo je podrazumijevalo neophodnost da se definišu optimalni uslovi skladištenja, distribucije i izlaganja prodaji (od strane proizvođača i/ili, distributera i/ili prodavaca), odnosno da se definišu uslovi čuvanja i daju instrukcije za neposredno korištenje proizvoda (za potrebe neposrednih korisnika – potrošača). Referentni dokument: Opis proizvoda (Ob. 10).

Implementacija HACCP plana -Izrada dijagrama toka procesa (K-4) i Potvrda dijagrama toka (K-5)

Dijagram toka proizvodnje (K-4) pokriva sve procese proizvodnje određenog proizvoda. Izradio ga je HACCP tim. Dijagram toka je naročito važan za identifikaciju izvora i puteva potencijalnog zagađenja proizvoda i utvrđivanje potrebnih mjera za njihovo kontrolisanje. bez obzira radi h se o CCP ih ne.

Osnovu za izradu dijagrama toka procesa sačinjava shema fabrike koja prikazuje objekte, opremu u pogonima i puteve kretanja radnika.

Svi dijelovi proizvodne opreme, sva privremena skladišta u toku proizvodnje i sva mjesta kontrolisanja su identifikovana na odgovarajući način u svakom od dijagrama.

Potvrda dijagrama toka (K-5). Utvrđivanje cjelovitosti i tačnosti dijagrama toka proizvodnje i shematskog prikaza fabrike su potvrđeni na licu mjesta. Proizvodnja je provjeravana više dana u različito vrijeme.

U potvrđivanju sheme fabrike, dijagrama toka proizvodnje i dijagrama kretanja radnika učestvovali su svi članovi HACCP tima.

O svim aktivnostima koje su se odnosile na potvrdu dijagrama toka procesa vođeni su zapisi koji se čuvaju sa ostalom dokumentacijom HACCP plana. Zapis o potvrdi dijagrama toka potpisah su svi članovi tima. Referentni dokumenti: Dijagram toka (Ob. U).

Analiza opasnosti (K-6) – Prvi princip

HACCP sistema HACCP tim je izvršio procjene na osnovu opštih znanja o mogućim opasnostima u procesima proizvodnje, ah i na osnovu dosadašnjeg dugogodišnjeg iskustva – kako sopstvenog, tako i preduzeća u istoj djelatnosti. Sve opasnosti HACCP tim je razvrstao u tri osnovne grupe:

− Biološke (mikrobiološke), Hemijske i Fizičke (mehaničke).

HACCP tim je utvrdio koje su opasnosti od vitalnog značaja za dobijanje proizvoda dobrog kvaliteta i sigurnih za upotrebu.

Procjena opasnosti je odredila rizik – vjerovatnoću pojave i težinu opasnosti, ozbiljnost posljedica koje može izazvati kod korisnika. Kombinacijom vjerovatnoće i njene ozbiljnosti definisan je ukupni značaj opasnosti koji može biti visok, srednji ili nizak.

Opasnosti od značaja za zdravstvenu ispravnost hrane predstavljaju opasnosti vrednovane ocjenom 3 i 4 ili matricom za procjenu opasnosti ( FS) od S1 do S6. Referentni dokumenti: Radni list za analizu opasnosti (Ob. 12), Lista opasnosti (Ob. 13), Uputstvo za procjenu opasnosti (Up. 05).

Određivanje kritičnih kontrolnih tačaka (K-l) – Drugi princip HACCP

Kritična kontrolna tačka (CCP) je korak na kome može da se primjeni kontrola, sa ciljem da se spriječi ili odstrani opasnost u hrani ih da se ta opasnost smanji na prihvatljiv nivo. Kritične kontrolne tačke su određene pomoću „Stabla odlučivanja“. Određene su sljedeće kritične kontrolne tačke: Prijem sirovog puža (CCP-1H)? Kuhanje mesa puža (CCP-2B), Skladištenje u hladnjači (CCP-3B)? Transport i isporuka robe (CCP-4B).

Veliki broj CCP je veoma skup za firmu i pri izradi HACCP plana treba se tačno praviti razlika između kritičnih kontrolnih tačaka (CCP) i kontrolnih tačaka (CP). Referentni dokumenti: Stablo odlučivanja (Vp. 04), HACCP plan (Hp. 01).

HACCP principi od 3 do 7 dovode do razvoja HACCP plana. Utvrđivanje kritičnih granica, procedure monitoringa. procedure za potvrđivanje, verifikaciju i čuvanje dokumenata su sadržani u HACCP planu.

Utvrđivanje kritičnih granica za svaku CCP (K-S) – Treći princip HACCP

Kritična granica je kriterij koji odvaja prihvatljivo od neprihvatljivog, odnosno granicu sigurnog proizvoda od nesigurnog. Proizvod je onoliko siguran koliko se sve kritične kontrolne tačke (CCP) efektivno drže unutar utvrđenih kritičnih granica nasuprot proizvodnih granica.

Validacija kritičnih granica predstavlja potvrdu da je neka kritična granica dobro određena. Temperatura blanširanja mesa puža od 95 °C uništava sve patogene mikroorganizme uključujući i Listeria monocytogenes. Validacija ove kritične granice vrši se uzorkovanjem mesa puža nakon blanširanja i mikrobiološkim ispitivanjem na patogene mikroorganizme.

Verifikacija kritičnih granica predstavlja provjeru da li je neka kritična granica postignuta.

Mjerenje temperature mesa puža, nakon sterilizacije, predstavlja verifikaciju ove CCP, time se provjerava da li je tražena temperatura postignuta. Referentni dokument: HACCP plati (Hp. 01).

Uspostavljanje sistema praćenja za svaku CCP (K-9) – Četvrti HACCP princip

Uspostavljen je plan praćenja (monitoring), odnosno akt izvođenja planiranog dijela posmatranja ili mjerenja kontrolnih parametara da bi se procijenilo da li je CCP pod kontrolom.

Procedure monitormga moraju da potvrde kontrolu nad CCP i u ovoj fazi HACCP tim je za svaku CCP i odgovarajuće kritične granice defimsao šta podrazumijeva praćenje, ko, kada i kako sprovodi praćenje. Monitoring je proces kojim je proizvođač potvrdio da se pridržava HACCP plana.

Podaci za svaku kritičnu granicu daju informacije o temperaturi i vremenu termičkih procesa, temperaturi pri čuvanju u hladnjaku, mjerenju pH vrijednosti, mjerenju aw. Referentni dokument: HACCP plan (Hp. 01).

Utvrđivanje korektivnih mjera (K-10) – Peti H4 CCP princip

Prema HACCP poslovniku za njegovu primjenu, korektivna mjera je svako djelovanje koje se preduzima kada kritične vrijednosti u CCP izađu iz definisanih granica. Gubljenje kontrole se smatra „devijacijom“, nepoštivanjem kritičnih granica CCP, a rezultat je proizvodnja rizičnog i nesigurnog proizvoda.

Korektivne mjere su uspostavljene za svaku CCP, kojima se mora osigurati vraćanje kontrolnih parametara u granice prije pojave devijacije, kao i pravilan postupak sa neusaglašemm proizvodom.

HACCP tim je dokumentovao korektivne mjere za svaku CCP, koje dosljedno i brzo preduzima u slučaju da se prekorače kritične granice. Različitost devijacija za svaku CCP često podrazumijeva više od jedne korektivne mjere za svaku CCP.

Svaka devijacija za svaku CCP mora da se zapiše. Dva su nivoa korektivnih mjera:
interventne (trenutne) i preventivne. Referentni dokument: HACCP plan (Hp. 01).

Uspostavljanje postupaka verifikacije (K.-11) – Šesti HACCP princip

Procedura verifikacije je primjena metoda, procedura, testova i drugih procjena, kao dodatak momtonngu, sa ciljem da se utvrdi pridržavanje i funkcionisanje HACCP plana. Procedure verifikacije su neophodne da bi se procijenila efikasnost plana i da bi se potvrdilo da se HACCP plan pridržava postavljenih zadataka.

Verifikacione aktivnosti obuhvataju: validaciju (potvrdu) HACCP plana; mspekciju (reviziju) HACCP plana; kalibraciju opreme; uzimanje uzoraka i testiranje;

Referentni dokumenti: – Zapisnik o ralidaciji HACCP plana (Ob. 21-A), HACCP plan (Hp. 01), Sedmični dnevnik verifikacije temp. režima (Ob. 20-A), Upitnik za internu provjeru H4.CCP sistema (Ob. 17-A), Izvještaj o internoj provjeri HACCP sistema (Ob. 19-A).

Uspostavljanje dokumenata i čuvanje zapisa (K-12) – Sedmi HACCP princip

„STUDEN PROM“ d.o.o. koji je razvio HACCP sistem, dokumentovan u HACCP poslovniku, dužan je da održava sistem i dokumentaciju u cilju potvrđivanja usaglašenosti proizvoda sa važećim zakonskim propisima. Inspekcijskim nadzorom se vrši zakonska verifikacija, potvrđuje postojanje i prunjena HACCP sistema.

Dokumenti i zapisi koji su uspostavljeni u HACCP sistemu „STUDEN PROM“ d.o.o., srazmjemi su vrsti i veličini proizvodnog objekta (ukupno 60 referentnih dokumenata), sistematično su sređeni, lako se pronalaze i pretražuju. Referentni dokumenti: Procedura upravljanja dokument. (Pr. 01), Procedura upravljanja zapisima (Pr.02), l’putstvo za izradu i oznac. dokum. (Up. 01), Lista dokumenata (Ob. 01), Lista zapisa (Ob. 02), Spisak zapisa za uništenje (Ob. 03).

Zaključci

Provedeni i na prethodnim stranicama predstavljeni dio istraživanja generičkog modela Preduslovnih programa i primjene HACCP plana u proizvodnji mesa puža dozvoljavaju navođenje nekoliko važnih zaključaka.

U „STUDEN-PROM“ d.o.o. su odlučni da proizvode zdravstveno ispravne i kvalitetne proizvode koji ispunjavaju zahtjeve kupaca na evropskom tržištu. Zdravstvena ispravnost i sigurnost proizvoda ključna je za povjerenje njihovih kupaca.

Rezultat primjene HACCP sistema u „STUDEN PROM“ d.o.o. je da ispunjava zahtjeve 95%; da se stalno nadgrađuje; da se poštuju propisane procedure; da se internom provjerom registruju sve nepravilnosti; da se otklanjaju moguće opasnosti i da funkcioniše u praksi, a sve zahvaljujući kompetentnosti ljudi koji su direktno uključeni u razvoj sistema, koji rade na njemu kao operateri i koji ga podržavaju.

Uvođenjem HACCP sistema poboljšana je opšta higijena objekta, opreme i osoblja, rizici od kontaminacije proizvoda svedeni su na minimum, efikasnom primjenom kontrolnih mjera, evidencija i zapisa poboljšana je i sigurnost i kvalitet proizvoda od mesa puža.

Sprovođenjem analize opasnosti određene su ukupno četiri kritične kontrolne tačke, te usvojen HACCP plan radi sprovođenja kontrole, nadzora i korektivnih mjera procesa. Doneseno je ukupno osam standardnih sanitacijskih operativnih procedura (SSOP), kojima je određen objekt sanitacije i uspostavljen visok nivo čistoće i unapređenja higijene sa krajnjim ciljem da se spriječi pojava bolesti izazvanih hranom.

Svi zaposleni radnici snose odgovornost za kvalitet poslovanja prema svojim radnim obavezama.

Predstavljeni model može se, uz potrebne modifikacije prema specifičnostima pogona i proizvodnje, uspješno primijeniti i u svim drugim pogonima za proizvodnju hrane.

Literatura

Avanjina, Đ. (2004): Gajenje puževa. Izdanje Međunarodnog instituta za uzgoj puževa – Kerasko, Nolit-Maxplant 2004, Beograd.
Bunčić, S. (2009): Vodič za razvoj i primjenu pred-uslovnih programa i principa HACCP u proizvodnji hrane. MPŠV, Uprava za veterinu, Beograd.
Pavličević, N., Torti, M. (2006): Međunarodna norma ISO 22000 u kontroli sigurnosti hrane. Meso, br.5 Zagreb.
Čaklovica, F. (1991): Puževi – uzgoj, proizvodnja i prerada. NIP „Zadrugar“, 1991.Sarajevo.
Mortimore, S., Wallace, C. (1998): HACCP, A Practical Aproach Chapman & Hall, London, New York.
Recommended International Code of Practice, General Principles of Food Hygiene, CAC/RCP 1-1969, Rev. 4-2003.
Regulation (EC) No. 852/04 of the European Parliament and of the Council, on the hygiene of foodstuffs.

INFLUENCE OF STARCHES ON RHEOLOGICAL PROPERTIES OF BLACKBARRY PUREE

Originalan naučni rad – Original scientific paper

Kaša kupine je poluproizvod koji je osnova za proizvodnju mnogih drugih proizvoda na bazi kupine, a poznavanje reoloških svojstava je važno za kreiranje proizvoda. Reološka svojstva iskazana kao reološki parametri ukazuju na konzistenciju i viskoznost, i bitni su parametri kvalitete nekog proizvoda ili poluproizvoda. Cilj ovoga istraživanja je utvrditi kako škrobovi (kukuruzni, voštani kukuruzni i škrob tapioke) utječu na reološka svojstva kaše kupine sa dodatkom šećera (glukoza i fruktoza). Mjerenje je izvršeno na 20 °C i 40 °C pri brzinama smicanja 0-60 s-1 na rotacijskom reometru VT550 362-0001 HAAKE sa koncentričnim cilindrima. Rezultati istraživanja pokazuju da je viskoznost najveća kod kaše kupine sa dodatkom šećera i kukuruznog škroba mjerena pri 20 °C, a najmanja sa dodatkom voštanog škroba. Pri 40 °C najveća je viskoznost kaše sa dodatkom voštanog kukuruznog škroba, a najmanja dodatkom škroba tapioke. Mjerenjem na 40 °C kaša kupine pokazuje veće vrijednosti viskoznosti nego na 20 °C. Indeks tečenja i koeficijent konzistencije se nalaze unutar graničnih vrijednosti za pseudoplastične sustave.
Ključne riječi: kupina, voćna kaša, škrob, reologija

Summary

Blackberry puree is a semi – product serving as a base in the production of various blackberry-base food products. The knowledge of rheological properties is very important for creating the products. Rheological properties expressed as rheological parameters indicate consistency and viscosity; thay are essential quality parameters of food products or semi-products. The primary object of this research was to determine how starches (maize starch, waxy maize starch, tapioca starch) affect rheological properties of blackberry puree with addition of sugars (glucose and fructose ). Measurements were carried out by rotation Rheometer, with concentric cylinders model VT550 362-0001 HAAKE at 20 °C and 40 °C, and shear rates 0-60 s-1. Measurements done at 20 °C showed that blackberry puree with addition of maize starch had the highest viscosity, while puree with waxy maize starch had the lowest viscosity. At 40 °C, the highest viscosity was measured in blackberry puree with waxy maize starch, and the lowest in tapioca starch. All measurements done at 40 °C showed higher viscosity levels compared with measurements done at 20 °C. Values of flow behavior indeks and flow consistency coefficient are within the limits for pseudoplastic systems.

Key words: blackberry, fruit puree, starch, rheology

Uvod

Kupina (Rubus fructicosus) je vrlo cijenjeno voće za potrošnju u svježem stanju i u obliku raznih voćnih prerađevina, a koristi se i kao smrznuta (Mišić1). Ima veliku hranjivu, tehnološku i dijetetsku vrijednost (Šoškić2). Bogata je šećerima, organskim kiselinama, vitaminom C, te vlaknastim i mineralnim tvarima (Salunkhe3). Plodovi su slabo otporni na transport i manipulaciju te su uglavnom namijenjeni za industrijsku preradu (Miljković4). Zbog nedostatka infrastrukturnih objekata i odgovarajućih kapaciteta potrebno ih je na što bolji način zaštititi od degradativnih promjena kojima podliježu gdje znatan dio uroda propada jer ne nalazi plasman bilo u svježem ili prerađenom stanju (Lovrić5). Jedan od načina očuvanja voća kao sirovine je prerada u voćnu kašu koja se kao poluproizvod skladišti do prerade u konačan proizvod. Voćna kaša vrlo često sadrži dodatke kao što su različiti šećeri i škrobovi (Piližota6). Šećeri osim energetske vrijednosti povećavaju sadržaj suhe tvari, posjeduju svojstvo vezanja i zadržavanja vode te konzerviranja. Pozitivno utječu na punoću, gustoću i viskoznost proizvoda (Belitz7). Škrob se u prehrambenoj industriji koristi kao sredstvo za ugušćivanje ili stabiliziranje, za zadržavanje vlage, poboljšanje kakvoće proizvoda, smanjenje troškova proizvodnje te poboljšanje procesa proizvodnje (Babić8). Također se samostalno ili u kombinaciji sa drugim dodacima često koristi kao sredstvo za postizanje određenih reoloških svojstava proizvoda (Babić9). Poznavanje reoloških svojstava hrane od velikog je značaja, bilo da se radi o postizanju određenog kvaliteta hrane ili o vođenju procesa pri proizvodnji hrane (Moslavac10).

Definiranje kvalitete nekog proizvoda ili poluproizvoda na temelju njegovih reoloških svojstava određuje se na temelju reoloških parametara indeksa tečenja (n) i koeficijenta konzistencije (k) (Lovrić11). Konzistencija je jedan od bitnih čimbenika koji određuju kvalitetu namirnica. (Pozderović12).

Cilj ovoga istraživanja bio je utvrditi kako škrob tapioke, obični kukuruzni škrob te voštani škrob utječu na reološka svojstva kaše kupine sa dodatkom glukoze i fruktoze pri temperaturama 20 °C i 40 °C.

Materijal i metode

Za pripremu kaše upotrebljene su svježe kupine sorte Thornfree uzgojene u Požeško – slavonskoj županiji. Svježe kupine su probrane radi uklanjanja nejestivih i oštećenih dijelova, a nakon toga pasirane pri čemu je dobivena svježa kaša kupine. Tako dobivenoj svježoj kaši korigirana je suha tvar dodatkom 10% fruktoze i 5% glukoze nakon čega je kaša podijeljena u 3 posude u koje su dodavani različiti škrobovi: škrob tapioke (1%), obični kukuruzni škrob (1%), voštani kukuruzni škrob (1%). Nakon dodatka škrobova i šećera smjesa je pasterizirana 15 min na 85 °C uz konstantno miješanje, a potom punjena u sterilizirane staklene bočice od 200 ml u kojima je ponovno pasterizirana u vodenoj kupelji 15 min na 85 °C. Nakon pasterizacije kaša je ohlađena na sobnu temperaturu. Tako pripremljenoj kaši kupine mjerena su reološka svojstva na rotacijskom reometru VT550 362-0001 HAAKE sa koncentričnim cilindrima.

Uzorak kaše stavlja se u cilindar u koji se uroni mjerno tijelo koje je također koncentrični cilindar manjeg promjera od vanjskog cilindra. Reometar je povezan sa računalom, opremljenim software-om RheoWin Pro 2.91, koji upravlja mjerenjem i vrši obradu podataka. Reološka svojstva su određivana na 20 °C i 40 °C pri brzinama smicanja od 0 do 60 s-1. Za svaku određenu brzinu smicanja računalo je zabilježilo određeni napon smicanja kojega pruža kaša nektarine prilikom vrtnje mjernog tijela reometra. Dobivene vrijednosti se obrađuju pomoću programa Microsoft Excel, primjenom linearne regresije pri čemu se odrede reološki parametri indeks tečenja (n) i koeficijent konzistencije (k) prema jednadžbi: τ = k D n, gdje je τ – napon smicanja (Pa); k – koeficijent konzinstencije (Pasn); D– brzina smicanja (s-1); n – indeks tečenja. Prividna viskoznost, μ (Pas) izračunata je primjenom izraza: μ = k D n-1.

Rezultati i rasprava

Na osnovi rezultata provedenih reoloških mjerenja pri 20 °C na slici 1 vidljivo je da kaša kupine sa dodatkom šećera i običnog kukuruznog škroba pokazuje najveću viskoznost u odnosu na ostale kaše.
Pri navedenim uvjetima mjerenja najmanju viskoznost ima kaša kupine sa dodatkom šećera i voštanog kukuruznog škroba. Mjereno pri 40 °C (slika 2) došlo je do porasta viskoznosti kod svih kaša pri čemu je najveće povećanje viskoznosti pokazala kaša sa dodatkom voštanog kukuruznog škroba dok se kašama sa dodatkom običnog kukuruznog škroba i škroba tapioke viskoznost nije mnogo promijenila. Pri navedenim temperaturama mjerenja različiti su odnosi između minimalne i maksimalne vrijednosti viskoznosti. Tako se mjereno pri 20 °C viskoznost mjerenih kaša kreće u rasponu od 0,14 do 4,8 Pas, dok pri 40 °C od 0,28 do 0,99 Pas.

Reološka svojstva kaše kupine pri 20 °C

Reološka svojstva kaše kupine pri 20 °C

Slika 1. Rheological properties of blackberry puree at 20 °C

Reološka svojstva kaše kupine pri 40 °C

Reološka svojstva kaše kupine pri 40 °C

Slika 2. Rheological properties of blackberry puree at 40 °C

Iz tablice 1 je vidljivo da je konzistencija svih kaša pri 20 °C manja u odnosu na 40 °C neovisno o vrsti dodanog škroba. Najveću promjenu konzistencije kao i viskoznosti pri različitim temperaturama mjerenja pokazuje kaša kupine sa dodatkom voštanog kukuruznog škroba i šećera, dok najmanju kaša sa dodatkom tapioke. Vrijednosti indeksa tečenja za sve kaše nalaze se u rasponu od 0 do 1 iz čega se može zaključiti da se kaša kupine sa dodatkom šećera i škrobova ponaša kao pseudoplastična tekućina neovisno o vrsti dodanog škroba.

Tablica 1. Rheological properties of blackberry puree at 20 °C and 40 °C

Reološki parametri kaše kupine pri 20 °C i 40 °C
Koeficijent konzistencije. k (Pas) Consistency coefficient. k (Pas) Indeks tečenja, n Flow behav ior indeks, n Koeficijent determinacije R2 Coefficient of determination R2K
Uzorak 20 °C 40 °C 20 °C 40 °C 20 °C 40 °C
Škrob tapioke+glukoza- fruktoza Tapioca starch+glucose+ fructose 0.460 0,508 0.67S 0.604 0,951 0.9S5
Obični kukuruzni škrob + glukoza + fruktoza Maize starch+glucose+ fructose 0.6S5 0,9S1 0.596 0.461 0.991 0.9S6
Voštani kukuruzni škrob-glukoza+ fruktoza Waxy maize starch +glucoze + fructose 0,177 1,065 0.8S3 0,432 0.9SS 0.9SS

Zaključci

Kaša kupine sa dodatkom šećera i običnog kukuruznog škroba pokazuje najveću viskoznost u odnosu na ostale kaše dok najmanju viskoznost ima kaša kupine sa dodatkom šećera i voštanog kukuruznog škroba. Pri 40 °C došlo je do porasta viskoznosti kod svih kaša. Mjereno pri 20 °C viskoznost mjerenih kaša kreće se u rasponu od 0.14 do 4.8 Pas. dok pri 40 °C od 0.28 do 0.99 Pas. Konzistencija svih kaša pri 20 °C manja je u odnosu na 40 °C neovisno o vrsti dodanog škroba. Najveću promjenu konzistencije kao i viskoznosti pri različitim temperaturama mjerenja pokazuje kaša kupine sa dodatkom voštanog kukuruznog škroba i šećera, dok najmanju kaša sa dodatkom tapioke. Sve mjerene kaše se ponašaju kao pseudoplastične tekućine neovisno o vrsti dodanog škroba.

Literatura

Mišić P. D., Nikolić M. D. (2003): Jagodaste voćke. Institut za istraživanja u poljoprivredi Srbija, Beograd, 197 – 250.
Šoškić A.( 19S4): Kupina. Glas. Banja Luka. 7 – 13.
Salunkhe D. K.. Kadam S. S.( 1995): Handbook of fruit science and technology. Vol.l. Marcel Dekker. New York. 315 – 329.
Miljković I. (2005): Sorte kupina. Glasnik zaštite bilja 4 (2005). Zagreb. 45 – 49.
Lovrić T., Pihžota V. (1994): Konzeniranje i prerada voća i povrća. Globus. Zagreb. 79-82.
Piližota V. (1997): Prerada voća i povrća. Hrvatska poljoprivreda na raskrižju. Zagreb. 156- 160.
Belitz H. D.. Grosh W.. Schieberle P.( 2004): Food Chemistry. Spnnger. S62 – 799.
Babić J., Šubarić D., Aćkar Đ.. Kopjar M.( 2007): Utjecaj glukoze, fruktoze. saharoze i trehaloze na želatinizaciju i retrogradaciju kukuruznog škroba.
Abstract book. 4th international congress flour – bread 2007 Opatija. 103 -103.
Babić J.. Šubarić D.. Aćkar Đ.. Kopjar M.(2008): Utjecaj hidrokoloida na reološka svojstva voštanog kukuruznog škroba. Proceedings. 43rd Croatian and 3rd
International Symposium on Agriculture. Opatija, 55S – 562.
Moslavac T.( 1999): Promjena reoloških svojstava kaše jabuka pn hlađenju.
Magistarski rad. Prehiambeno-tehnološki fakultet u Osijeku. 55-57.
Lovrić T. (2003): Procesi u prehrambenoj industriji s osnovama prehrambenog inženjerstva. Hinus, Zagreb. 32-38.
Pozderović A., Moslavac T., Pichler A. (2005): Utjecaj udjela suhe tvari na reološka svojstva kaše jabuke. Kem. Ind.. 54 (2005) 7 – S. 341 – 346.