biotechnologiniai sprendimai, naudojant fermentinius ... · panaudojimą maisto ir pašarų...
TRANSCRIPT
LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS
VETERINARIJOS AKADEMIJA
VETERINARIJOS FAKULTETAS
DONATA VIZBICKIENĖ
BIOTECHNOLOGINIAI SPRENDIMAI, NAUDOJANT FERMENTINIUS
PREPARATUS IR GYVUS MIKROORGANIZMUS, KEPINIŲ SAUGAI IR
VERTEI PADIDINTI
BIOTECHNOLOGICAL SOLUTIONS USING ENZYMES AND
MICROORGANISMS ON PURPOSE TO INCREASE VALUE AND SAFETY
OF THE BREAD
Veterinarinės maisto saugos nuolatinių studijų
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS
Darbo vadovė: prof. dr. Elena Bartkienė
KAUNAS, 2017
2
Baigiamasis darbas atliktas 2015 – 2017 m. Lietuvos sveikatos mokslų universitete, Veterinarijos
akademijoje, Maisto saugos ir kokybės katedroje.
Magistro baigiamąjį darbą paruošė: Donata Vizbickienė _____________
(vardas, pavardė) (parašas)
Baigiamojo darbo vadovė: prof. dr. Elena Bartkienė _____________
(LSMU VA Maisto saugos ir kokybės katedra) (parašas)
Recenzentas (ai): _________________________________ _____________
(vardas, pavardė) (parašas)
3
PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ
Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Biotechnologiniai sprendimai, naudojant
fermentinius preparatus ir gyvus mikroorganizmus, kepinių saugai ir vertei padidinti―:
1. yra atliktas mano pačios;
2. nebuvo naudojamas kitame universitete Lietuvoje ir uţsienyje;
3. nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu visą panaudotos literatūros sąrašą.
Donata Vizbickienė (data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)
PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŢ LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ
ATLIKTAME DARBE
Patvirtinu lietuvių kalbos taisyklingumą atliktame darbe
Donata Vizbickienė (data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADOS DĖL DARBO GYNIMO
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
Elena Bartkienė
(data) (darbo vadovo vardas, pavardė) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS APROBUOTAS MAISTO SAUGOS IR KOKYBĖS
KATEDROJE
(aprobacijos data) (katedros vedėjo vardas, pavardė) (parašas)
Magistro darbas yra įdėtas į ETD IS
(gynimo komisijos sekretorės parašas)
Magistro baigiamojo darbo recenzentas (vardas, pavardė) (parašas)
Magistro baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas
(data) (gynimo komisijos sekretorės vardas, pavardė) (parašas)
4
TURINYS
SANTRAUKA .................................................................................................................................... 6
SUMMARY ........................................................................................................................................ 7
SANTRUMPOS .................................................................................................................................. 8
ĮVADAS .............................................................................................................................................. 9
1. LITERATŪROS APŢVALGA..................................................................................................... 11
1.1. Mieţių cheminės sudėties savitumas ..................................................................................... 11
1.2. Mieţių panaudojimas kepinių gamyboje ............................................................................... 13
1.3. Raugų įtaka kepinių kokybei ir saugai ................................................................................... 15
1.4. Fermentų ir gyvų mikroorganizmų panaudojimas kepinių pramonėje .................................. 16
2. TYRIMŲ METODIKA ................................................................................................................. 19
2.1. Tyrimo atlikimo vieta, laikas ir naudotos medţiagos ............................................................. 19
2.2. Raugų gamyba ir tyrimo metodai ........................................................................................... 19
2.2.1. Bendro titruojamojo rūgštingumo tyrimo metodika......................................................... 20
2.2.2. pH tyrimo metodika ......................................................................................................... 20
2.2.3. Pieno rūgšties bakterijų kiekio rauguose nustatymo metodika ........................................ 20
2.2.4. L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų tyrimo metodika ...................................................... 21
2.2.5. Fenolinių junginių nustatymo metodika ........................................................................... 21
2.2.6. DPPH antiradikalinio aktyvumo tyrimo metodika ........................................................... 22
2.2.7. β–gliukanų kiekio nustatymo metodika ........................................................................... 22
2.2.8. Raugų reologinių savybių tyrimo metodika ..................................................................... 23
2.2.9. Raugų tekstūros tyrimo metodika .................................................................................... 23
2.2.10. Raugų spalvų koordinačiųtyrimo metodika ................................................................... 24
2.3. Kepinių, su skirtingais raugų kiekiais, gamybos technologija ................................................ 24
2.3.1. Kepinių tyrimo metodai ................................................................................................... 24
2.4. Matematinė statistinė duomenų analizė .................................................................................. 25
3. REZULTATAI .............................................................................................................................. 26
5
3.1. Mieţinių raugų tyrimų rezultatai ............................................................................................ 26
3.1.1. Raugų rūgštingumo rodikliai ............................................................................................ 26
3.1.2. Pieno rūgšties bakterijų kolonijas sudarančių vienetų skaičius mieţiniuose rauguose .... 27
3.1.3. Bendras fenolinių junginių kiekis, antiradikalinis aktyvumas ir β–gliukanų kiekis
mieţiniuose rauguose ................................................................................................................. 28
3.1.4. Raugų reologinės savybės ................................................................................................ 29
3.1.6. Raugų spalvų koordinatės ................................................................................................ 31
3.2.1. Mieţinių raugų įtaka kepinių kokybei .............................................................................. 32
3.2.2. Kepinių minkštimo tekstūra ............................................................................................. 33
3.2.3. Kepinių minkštimo ir plutos spalvų koordinatės.............................................................. 34
3.2.4. Kepinių juslinės savybės .................................................................................................. 35
3.2.5. Akrilamido kiekis kepiniuose........................................................................................... 38
3.2.6. Kepinių mikrobinio gedimo rezultatai ............................................................................. 38
4. REZULTATŲ APTARIMAS ....................................................................................................... 40
REKOMENDACIJOS ....................................................................................................................... 45
LITERATŪROS SĄRAŠAS ............................................................................................................. 46
PUBLIKACIJOS ............................................................................................................................... 56
PRIEDAI ........................................................................................................................................... 57
6
SANTRAUKA
Lietuvos sveikatos mokslų universitetas
Veterinarijos akademija
Maisto saugos ir kokybės katedra
„Biotechnologiniai sprendimai, naudojant fermentinius preparatus ir gyvus
mikroorganizmus, kepinių saugai ir vertei padidinti“
Magistro baigiamasis darbas
Baigiamojo darbo vadovė: prof. dr. Elena Bartkienė.
Apimtis: 69 puslapiai, 18 paveikslų, 2 lentelės, 12 priedų.
Darbo tikslas: parinkti optimalų fermentinių preparatų kiekį mieţinių miltų hidrolizei,
siekiant gauti didesnį Pediococcus acidilactici kiekį rauguose ir įvertinti gautų raugų įtaką kvietinių
kepinių kokybės rodikliams.
Nustatyta, kad mieţiniuose rauguose, kurių gamybai taikyta fermentinė hidrolizė ir
fermentacija P. acidilactici yra didesnis PRB KSV/g, lyginant su savaiminiais raugais. Mieţinių
miltų substrate L(+) laktato nustatyta nuo 4,5 iki 23,2 kartų daugiau nei D(-). Skirtinga raugų
gamybos technologija turėjo skirtingos įtakos raugų savybėms: didţiausias β–gliukanų kiekis
nustatytas rauguose, kurių sucukrinimui naudota 200 µl celiulazės (7,40±0,06 proc.); didţiausias
fenolinių junginių kiekis rauguose, kurių sucukrinimui naudota 250 µl ir 300 µl celiulazės
(atitinkamai, 140,05±0,13 ir 142,02±0,16 mg GAE/100g mėginio); maţiausias antiradikalinis
aktyvumas nustatytas savaiminių raugų (20,0±0,09 proc.).
Apibendrinant galima teigti, kad 5 proc. mieţinio raugo gali būti rekomenduojama kvietinių
kepinių vertės pagerinimui, nes neigiamos įtakos kvietinių kepinių savitajam tūriui nenustatyta
(savitasis tūris padidėjo 6,4 proc.) bei nustatyti maţesni tekstūros pokyčiai laikymo metu.
Raktaţodţiai: mieţiniai raugai, kvietiniai kepiniai, P. acidilactici, celiulazė, kokybės rodikliai.
7
SUMMARY
Lithuanian University of Health Science
Veterinary Academy
Department of Food Safety and Quality
"Biotechnological solutions using enzymes and microorganisms on purpose to increase value
and safety of the bread "
Supervisor: prof. dr. Elena Bartkiene
Volume: 69 pages, 18 pictures, 2 tables and 12 affixes.
The aim of the work: to select optimal amount of enzymes for barley flour hydrolysis in
order to get more Pediococcus acidilactici in sourdough and to evaluate the influence of barley
sourdough on wheat bread quality.
It was found that enzymatic hydrolysis before fermentation and P.acidilactici starters could
improve sourdough properties in compare with spontaneous produced sourdough (higher amount of
LAB CFU/g). Major lactic acid isomer produced by P.acidilactici in barley flour substrate was L(+)
(from 4.5 to 23.2 times higher than D(-)). Different sourdough technologies had a different effects
on the sourdough parameters: the highest β–glucan content was found in sourdough produced by
using 200µl of cellulase (7.40±0.06 %); the highest amount of phenolic compounds was found in
sourdough made by using 250μl and 300 μl cellulase (140.05±0.13 and 142.02±0.16 mg GAE/100g
sample, respectively); the lowest antiradical scavenging activity was found in spontaneous
sourdough (20.0±0.09 %).
In conclusions could be stated that for wheat bread nutritional value improving 5 % of barley
sourdough could be recommended, because with 5 % of barley sourdough negative impacton
specific volume of wheat bread was not found (specific volume increased by 6.4 %), and the texture
changes during wheat bread storage were found lower, in compare with control breads.
Keywords: wheat bread, barley, Pediococcus acidilactici, cellulase, quality, safety.
8
SANTRUMPOS
BFJ bendras fenolinių junginių kiekis
BTR bendras titruojamasis rūgštingumas
D–GPT D–glutamato–piruvato transaminazė
D–LDH D–laktato dehidrogenazė
DPPH 2,2–difenil–1–pikrihidraziloradikalas
GOPOD gliukozės oksidazė/peroksidazė ir 4-aminoantipirinas
GAE galo rūgšties ekvivalentas
KSV kolonijas sudarantys vienetai
L–LDH L–laktato dehidrogenazė
NAD+ nikotinamido–adenino dinukleotidas
NADH redukuotas nikotinamido–adenino dinukleotidas
PRB pieno rūgšties bakterijos
9
ĮVADAS
Visais laikais duona buvo svarbus maistinių medţiagų šaltinis ţmogaus mityboje, dėl joje
esančių greitai virškinamų angliavandenių, baltymų, skaidulinių medţiagų, vitaminų bei mineralinių
medţiagų (1). Šiandien duonos gamybos pramonė yra viena didţiausių ir geriausiai išvystytų
pramonės šakų. Visame pasaulyje yra įvairių duonos rūšių, kurios skiriasi savo sudėtimi ir gamybos
būdu. Kasmet Europos Sąjungoje pagaminama 32 milijonai tonų duonos (2). Lietuvoje vienas
ţmogus vidutiniškai suvartoja nuo 150 iki 300 g duonos per parą. Įvertinus koks šis produktas
populiarus bei koks didelis jo kiekis suvartojamas kasdien, itin didelis dėmesys kreipiamas į duonos
saugą ir kokybės rodiklius.
Vartotojai vis daţniau renkasi maisto produktus, praturtintus veikliaisiais ingredientais, dėl
šios prieţasties, pastaruoju metu stebima tendencija naudoti įvarius neduoninių javų grūdus kepinių
gamybai (3). Mieţiai naudojami kepinių gamybai, dėl juose esančių vertingų komponentų:
β–gliukanų, nepakeičiamųjų aminorūgščių, fenolinių junginių, kurių cholesterolį ir gliukozės kiekį
kraujyje maţinantis poveikis įrodytas tyrimais (4). Taip pat, mieţiai maţina antsvorio ir
onkologinių ligų riziką (5). β–gliukanų kiekis mieţiuose priklauso nuo jų veislės bei auginimo ir
klimato sąlygų (6). Praturtinto mieţiais maisto vertė priklauso nuo naudojamų mieţinių ţaliavų
apdorojimo būdo (viso grūdo miltai ar kt.) bei įdėto kiekio (7).
Tačiau, kepinių gamyboje, kvietinių miltų pakeitimas miltais, pagamintais iš grūdų, kuriuose
nėra glitimo, yra probleminis. Miltai, pagaminti iš neduoninių grūdų, maţina tešlos elastingumą,
dujų sulaikymo pajėgumą, baltymų tinklo formavimąsi. Dėl to pablogėja fizikinės, cheminės ir
juslinės kepinių savybės (sumaţėja tūris, pablogėja tekstūros rodikliai, spalva, skonis ir kt.). Be to,
pats kepimo procesas gali sukelti skaidulinių medţiagų sudedamųjų dalių depolimerizaciją (8).
Didėjantis vartotojų susidomėjimas sveikesniais maisto produktais, tuo pačiu ir viso grūdo
kepiniais, įpareigoja gamintojus ieškoti naujų sprendimų. Vienas iš būdų pagerinti kepinių,
pagamintų su viso grūdo miltais, kokybę (sumaţinti kietumą, pagerinti juslines savybes ir bendrą
priimtinumą), fermentų panaudojimas viso grūdo miltų skaidulinių medţiagų hidrolizei (9). Viso
grūdo miltų apdorojimas fermentais padidina juose esančių skaidulinių medţiagų tirpumą bei
vandens absorbciją (10).
Daţniausiai kvietinių kepinių praturtinimui pridedama nuo 15 iki 20 proc. mieţinių miltų,
tačiau yra duomenų, kad 20 proc. ir 26 proc. arba 40–100 proc. taip pat gali būti sėkmingai
naudojami, gaunant išskirtinių fizikinių, cheminių, juslinių ir maistinių savybių kepinius (11).
Raugai yra potenciali priemonė, siekiant pagerinti kepinių kokybę, skonį ir aromatą,
nenaudojant maistinių priedų (12). Raugai atlieka svarbų vaidmenį formuojant tešlos technologines,
maistines ir juslines savybes bei siekiant prailginti duonos vartoti tinkamumo terminą (13).
10
Į kvietines tešlas pridėjus 60 proc. mieţinių miltų raugo sumaţėja tešlos įtempis ir klampa, tačiau
padidėja vandens absorbcija ir tešlos formavimosi laikas. Mieţiniai raugai gali pagerinti kepinių
bendrą priimtinumą, duona pasiţymi šviesesne plutos, bet tamsesne minkštimo spalva, padidėja
duonos tūris (14). Yra duomenų, kad mieţiniais raugais galima praturtinti kvietinius kepinius,
nepakeičiant jų juslinių savybių (15).
Kita problema, kurią reikia spręsti, įterpiant į kepinių receptūrą viso grūdo miltus, tai
akrilamido kiekio kepiniuose maţinimas. Ţinoma, kad didesnis skaidulinių medţiagų kiekis
kepiniuose gali inicijuoti šio kancerogeno susidarymą. Europos maisto saugos tarnybos duomenimis
akrilamidas didina riziką susirgti onkologinėmis ligomis visose amţiaus grupėse, todėl
rekomenduojama maţinti akrilamido kiekį maiste (16). Vienas iš būdų sumaţinti akrilamido kiekį
grūdų produktuose – raugų panaudojimas.
Darbo tikslas: parinkti optimalų fermentinių preparatų kiekį mieţinių miltų hidrolizei, siekiant
gauti didesnį Pediococcus acidilactici kiekį rauguose ir įvertinti gautų raugų įtaką kvietinių kepinių
kokybės rodikliams.
Darbo uţdaviniai:
1. Atlikti mieţinių miltų hidrolizę, taikant skirtingus fermentinių preparatų kiekius.
2. Atlikti hidrolizuotų ir neapdorotų mieţinių miltų savaiminę fermentaciją ir fermentaciją
P. acidilactici mikroorganizmais.
3. Įvertinti raugų kokybę tiriant šiuos parametrus: pH, bendrą titruojamąjį rūgštingumą, L(+) ir
D(-) laktatų kiekį, spalvų koordinates, β–gliukanų kiekį, fenolinių junginių kiekį, laisvųjų
radikalų surišimo pajėgumą, pieno rūgšties bakterijų kolonijas sudarančių vienetų skaičių
grame raugo, tekstūros pokyčius fermentacijos metu (įtempį ir klampą), deformacijai
sunaudotą jėgą.
4. Pagal gautus tyrimo rezultatus, parinkti geriausių savybių raugą ir pritaikyti jį kvietinių
kepinių gamybai, parenkant optimalų jo kiekį.
5. Įvertinti mieţinių raugų įtaką kvietinių kepinių kokybės rodikliams (tūriui, savitajam tūriui,
masės nuostoliams po terminio apdorojimo, bendram titruojamam rūgštingumui, akytumui,
tekstūrai ir jos kitimui laikymo metu (ţiedėjimo intensyvumo vertinimas), juslinėms
savybėms, akrilamido kiekiui ir mikrobiniam gedimui laikymo metu).
6. Atlikti gautų rezultatų palyginamąjį įvertinimą.
11
1. LITERATŪROS APŢVALGA
1.1. Mieţių cheminės sudėties savitumas
Mieţiai (Hordeum vulgare L.) uţima ketvirtą vietą pasaulyje, pagal grūdinių kultūrų
panaudojimą maisto ir pašarų pramonėje, po kukurūzų, ryţių ir kviečių (17). Pirmą kartą mieţių
panaudojimas maisto gamyboje minimas šumerų ir egiptiečių raštuose, daugiau nei prieš 5000
tūkstančius metų. Šiuo metu pasaulyje kasmet uţauginama 134,3 mln. tonų mieţių per metus (18).
Maţdaug trys ketvirtadaliai uţauginamų mieţių panaudojami pašarų gamybai, 20 proc. perdirbami į
salyklą ir naudojami alkoholinių ir nealkoholinių gėrimų gamyboje ir 5 proc. mieţių sunaudojami
maisto pramonėje, kaip maisto produktų ingredientai (19). Mieţių panaudojimas yra viena iš
labiausiai besivystančių maisto pramonės sričių, dėl juose esančių bioaktyvių komponentų.
(1→3, 1→4)–β–D–gliukanai, geriau ţinomi kaip β–gliukanai, yra tiesiniai D–gliukopiranozės
liekanos homopolimerai, kurie sujungti dvejomis ar trejomis iš eilės einančiomis β–(1→4)
jungtimis, tarp kurių įsiterpusios β–(1→3) jungtys (20). Pastaruoju metu mieţiai ypač vertinami
kaip vienas iš sveikos mitybos komponentų, dėl juose esančio itin didelio β–gliukanų kiekio (21).
Didţiausi β–gliukanų kiekiai randami mieţių endospermo ląstelių sienelėse ir sudaro nuo 2 iki
10 proc. sausosios mieţių masės (22). Nustatyta, kad su maistu per parą suvartojant 3 g β–gliukanų,
sumaţėja cholesterolio kiekis kraujo plazmoje, pagerinama lipidų apykaita, sumaţinamas
glikemijos indeksas bei sumaţėja širdies ir kraujagyslių ligų rizika (23, 24). Be to, mieţiuose
esantys β–gliukanai dėl savo fizikinių ir cheminių savybių yra svarbūs maisto pramonėje, kaip
tirštikliai, stabilizatoriai, riebalų pakaitalai ir gelių formavimo komponentai. Banchathanakij ir kitų
mokslininkų (25) atliktas tyrimas parodė, kad β–gliukanai didina kepinių klampumą. Li ir kt. (22)
nustatė, kad mieţiuose esantys β–gliukanai gali būti naudojami gaminant kepinių pusfabrikačius,
siekiant uţtikrinti optimalų kepimo laiką. Būtent tokios β–gliukanų savybės kelia maisto gamintojų
susidomėjimą ir mieţinių miltų panaudojimą, gaminant įvairius maisto produktus. Mieţiniai miltai
daţnai naudojami tokių maisto produktų, kaip duona, bandelės ar makaronai gamyboje, kaip
funkcionalieji ingredientai (26).
Apie 30 proc. mieţių endospermo ląstelių sienelių sudaro dar vieni svarbūs mieţiuose
randami polisacharidai – arabinoksilanai (27). Arabinoksilanai sudaryti iš D–ksilopiranozilo
(ksilozės) likučių ir vieno ar dviejų α–L–arabinofuranozės (arabinozės) likučių, sujungtų β–(1→4)
jungtimis, todėl arabinoksilanai daţnai vadinami pentozanais. Arabinozės ir ksilozės santykis
arabinoksilanuose parodo polimerinės grandinės šakotumo laipsnį (28). Gong ir kt. (28) nustatė, kad
arbinoksilanų kiekis mieţiuose priklauso nuo genetinių ir aplinkos faktorių. Arabinoksilanai
skirstomi į vandenyje ekstrahuojamus ir neekstrahuojamus. Šie arabinoksilanai skiriasi molekuline
mase bei α–L–arabinofuranozės skaičiumi (29). Vandenyje tirpūs arabinoksilanai maţina
12
cholesterolio kiekį kraujyje, glikemijos indeksą bei gerina kalcio ir magnio įsisavinimą (30). Dėl
savo unikalios struktūros ir funkcionaliųjų bei technologinių savybių didėja arabinoksilanų, kaip
sudedamosios maisto dalies, panaudojimas (31). Maisto pramonėje arabinoksilanai svarbūs dėl
gebėjimo gerinti produktų klampumą, tirpumą ir ţelatinizaciją (27). Arabinoksilanai yra
angliavandeniai, kurie vandenyje sudaro labai klampią frakciją, ir tai yra vienas iš pagrindinių tešlos
klampumą didinančių veiksnių. Taip pat, jie gerina sąveiką su baltymais ir iš dalies kleisterizuoja
krakmolo granulių paviršių, taip didindami kepinių akytumą (32).
Mieţių luobelė sudaro 15–20 proc. visos grūdo masės. Mieţių luobelėse yra įvairių fenolinių
junginių: ferulo rūgšties, p–kumarino rūgšties bei vanilino rūgšties (33). Dėl didelio fenolinių
junginių kiekio mieţiai pasiţymi didesniu antioksidaciniu poveikiu nei kviečiai ar ryţiai (34).
Fenolinių junginių kiekis mieţiuose gali skirtis, priklausomai nuo genetinių ir aplinkos sąlygų. Taip
pat yra duomenų, kad jų kiekis gali skirtis įvairiuose mieţių augimo etapuose (35). Mieţiuose
fenoliniai junginiai gali būti randami laisvos, tirpios konjuguotos ir netirpios surištos formos.
Netirpūs surišti fenoliniai junginiai su mieţių ląstelių sienelėmis sujungti eterinėmis arba
esterinėmis jungtimis (36). Dauguma mieţiuose esančios laisvos formos fenolinių junginių yra
flavanoidai, kurie paprastai yra monomerinės formos, tokie kaip katechinas ir epikatechinas arba
polimerinės formos kaip proantocianidinas (37). Holtekjølen ir kt. (37) nustatė, kad ferulo rūgštis,
kuri randama mieţių ląstelių sienelėje, yra dominuojantis fenolinis junginys. Per pastaruosius
dešimtmečius susidomėta fenolinių junginių teigiamu poveikiu ţmonių sveikatai, dėl jų gebėjimo
ţmonių organizme sumaţinti oksidacinį stresą, kurį sukelia laisvieji radikalai (38). Oksidacinis
stresas gali paţeisti organizmo baltymus, lipidus bei DNR, tokiu būdu sukeldamas įvairių tipų
baltymų (fermentinių ir struktūrinių) funkcinius pokyčius, o tai gali turėti esminę fiziologinę įtaką
degeneracinių ligų, tokių kaip onkologinės ligos, aterosklerozė, diabetas, reumatoidinis artritas,
miokardo infarktas, širdies ir kraujagyslių ligos, lėtiniai uţdegimai, insultas, atsiradimą (39, 40).
Wang ir kt. (41) nustatė, kad oksidacinis stresas gali būti susijęs ir su neurodegeneraciniais
sutrikimais, tokiais kaip Alzheimerio liga. Maisto produktų vartojimas, kurie yra praturtinti
mieţiais, gali sumaţinti ląstelių paţeidimus ir lipidų oksidaciją ţmogaus organizme, dėl mieţiuose
esančių fenolinių junginių (35). Taip pat šie junginiai gali sumaţinti nutukimo, 2 tipo diabeto,
hipertenzijos bei širdies ir kraujagyslių ligų riziką (42).
Mieţiai yra ne tik puikus folatų, mineralinių medţiagų (geleţies, cinko, seleno, mangano bei
vario) karotenoidų ir fitino rūgšties, tačiau ir antioksidantų, ypač vitamino E, šaltinis (43). Kitaip
nei dauguma grūdinių kultūrų, mieţiai išsiskiria didesniu vitamino E kiekiu, todėl jie gali būti
naudojami kaip funkcionaliojo maisto ingredientai (44). Skirtingi šaltiniai pateikia skirtingus
vitamino E kiekius mieţiuose: Ehrenbergerova ir kt. (45) nurodo, kad mieţiuose yra 51,6 µg/g
vitamino E, Bhatty (46) – 59,0 µg/g, o Panfili ir kt. (47) teigia, kad mieţiuose yra apie 69,1 µg/g
13
vitamino E. Reboul ir kt. (48) nustatė, kad vitaminas E sumaţina onkologinių ligų bei širdies ir
kraujagyslių ligų riziką rūkantiems ţmonėms. Taip pat įrodyta, kad vitaminas E, ţmonių organizme
sumaţina oksidacinį stresą (49). Maisto pramonėje vitaminas E naudojamas kaip spalvos
stabilizavimo agentas bei vartoti tinkamumo terminą prailginantis komponentas (50).
1.2. Mieţių panaudojimas kepinių gamyboje
Priklausomai nuo tradicijų ir regiono, kepiniai gali skirtis sudėtimi ir gamybos technologija.
Varpinių javų grūdai yra pagrindinė ţaliava duonos gamyboje (2). Daţniausiai duonos gamyboje
yra naudojami kvietiniai miltai, vanduo, druska ir mielės. Pagrindiniai gamybos etapai yra šie:
pirmiausia, miltai, vanduo, druska ir mielės yra sumaišomi ir gauta tešla minkoma. Šiame etape,
maišymo metu iš hidratuotų miltų baltymų formuojasi glitimo tinklas. Minkymo metu į tešlą
įterpiami oro burbuliukai, kurie plečia glitimo tinklą. Po minkymo vyksta relaksacija, kurios metu
glitimo tinklas dar labiau plečiasi, dėl padidėjusio dujų slėgio tešloje. Po to, duonos tešla
padalinama, formuojamas kepalas, kuris vėl brandinamas – formuojasi reologinės ir fizinės tešlos
savybės. Sekančiame etape pusgaminiai kildinami (vyksta fermentacija) ir paskutinis etapas yra
duonos kepimas (51). Kiekvienas gamybos etapas (maišymas, fermentacija, kepimas, aušinimas ir
kt.) turi įtakos galutinio produkto kokybei.
Geriausiomis technologinėmis savybėmis pasiţymi kvietiniai miltai, tačiau jų maistinė vertė
yra maţa, dėl šios prieţasties kuriamos technologijos, siekiant praturtinti kepinius grūdų miltais,
kuriuose yra didesnis kiekis veikliųjų komponentų. Tūkstančius metų mieţiai buvo naudojami
ţmonių mityboje. Vėliau jie pradėti naudoti gėrimų (alaus), salyklo ir pašarų pramonėje ir vis rečiau
maisto pramonėje (52). Didėjant vartotojų susidomėjimui sveikesniais maisto produktais, mieţiai
vis daţniau įtraukiami į kepinių receptūras, dėl juose esančių biologiškai aktyvių komponentų. Šios
medţiagos turi ne tik teigiamą poveikį sveikatai, bet ir gerina kepinių funkcionaliąsias savybes (53).
Rekomenduojamas mieţinių miltų kiekis duonos receptūroje yra 10 proc., tačiau sukurtos
technologijos, kurios įgalina praturtinti kepinius 20 proc. ar 26 proc. mieţinių miltų. Duonos
gamybos pramonėje daţniausiai naudojama 15–20 proc. mieţinių miltų (54). Tačiau daţniau
kepinių praturtinimui pasirenkamos mieţių sėlenos. Kadangi vartotojai didelį dėmesį skiria
sveikiems maisto produktams, sėlenos yra puiki alternatyva, nes jose gausu skaidulinių medţiagų,
vitaminų, mineralų ir fitochemikalų (γ–orizanolo, tokoferolių, tokotrienolių, polifenolių) (55).
Sėlenos yra šalutinis mieţių gamybos produktas, gaunamas gaminant mieţinius miltus ar kruopas,
ir sudaro 8–10 proc. visos grūdo masės (56). Sėlenos sudarytos iš apyvaisio, aleurono ir
subaleurono sluoksnio, taip pat jose yra nedidelis kiekis gemalo ir endospermo (57). Sėlenų ląstelių
sienelės yra sudėtinga trimatė struktūra, sudaryta iš celiuliozės, polisacharidų ir baltymų (58).
Sėlenos pasiţymi dideliu baltymų naudingumo koeficientu (2–2,2), kuris yra panašus į kazeino
14
baltymo naudingumo koeficientą. Sėlenose gausu riebalų rūgščių, iš kurių 41 proc.
mononesočiosios riebalų rūgštys, 36 proc. polinesiočiosios ir 19 proc. sočiosios riebalų rūgštys
(56).
Kepinių praturtinimas sėlenomis maţina duonos tūrį bei didina minkštimo kietumą. Sėlenos
pasiţymi didele vandens absorbcija, todėl jas naudojant duonos gamyboje gali sumaţėti kepalo
tūris, nes nepakanka vandens krakmolo kleisterizacijai ir glitimo tinklo formavimuisi (59). Sėlenos
gali tiesiogiai reaguoti su glitimo tinklą formuojančiais elementais, taip sumaţindamos tešlos
elastingumą ir dujų išsilaikymą duonos minkštime. Pagrindinė sėlenų panaudojimo kepinių
gamyboje problema yra jų neigiamas poveikis gaminių fizinėms ir juslinėms savybėms, tokioms
kaip skonis, išvaizda ir tekstūra. Dėl šių prieţasčių, kuriami įvairūs sėlenų apdorojimo būdai:
skirtingi malimo būdai, celiulazės fermentų naudojimas, fermentų, skaidančių sėlenų komponentus,
panaudojimas ar skirtingas terminis apdorojimas (60). Siekiant iš sėlenų išlaisvinti bioaktyvius
komponentus, ypač padidinti fenolinių junginių kiekį, taikoma fermentinė hidrolizė, naudojant
proteazes, celiulazes bei gliukoamilazes (58).
Mieţiuose esantys fitochemikalai dalyvauja formuojant kepinių spalvą, skonį ir tekstūros
savybes. Fenolio rūgštis ir flavanolio polimerai suteikia rūgštų, kartų ir sutraukiantį skonį (53).
Rødbotten ir kitų mokslininkų (52) atliktas tyrimas parodė, kad duona, papildyta viso grūdo
mieţiniais miltais, buvo kartesnė nei duona pagaminta su mieţiniais dribsniais ar kvietinė duona.
Taip pat, duona praturtinta mieţiais, pasiţymėjo ne tokiu rūgščiu skoniu, lyginant su kvietine
duona. Duona, kurios sudėtyje yra 15 proc. mieţinių sėlenų vartotojams yra priimtinesnė nei duona
papildyta 20 proc. mieţinių sėlenų (61).
Ne tik skonis, tačiau ir spalva yra vienas svarbiausių rodiklių vartotojams renkantis duoną.
Daugelį metų, Europoje, ţmonės daţniau renkasi šviesesnę duoną nei tamsią (52). Hu ir kiti
mokslininkai (62) nustatė, kad tamsesnis duonos minkštimas tiesiogiai susijęs su didesniu
skaidulinių medţiagų kiekiu. Nustatyta, kad duona, kurioje yra didesnis sėlenų kiekis, yra
priimtinesnė. Tai įrodo, kad sėlenų panaudojimas maisto pramonėje, ypač kuriant funkcionalius
maisto produktus, įskaitant ir funkcionalius duonos gaminius, turi didelį potencialą.
Duonos tekstūra priklauso nuo mieţinių sėlenų dalelių dydţio, plaukelių buvimo ant išorinio
grūdo sluoksnio bei gebėjimo surišti ir sulaikyti vandenį. Analizuojant chemines savybes, duonos
tekstūrai įtakos turi sėlenose esantys redukuojantys junginiai, tokie kaip glutationas bei surišta
ferulo rūgštis, kurie silpnina glitimo tinklo formavimąsi. Taip pat, duonos tekstūros rodikliai
priklauso nuo fermentų, esančių sėlenose. Fermentai gali būti išskiriami mikroorganizmų arba
randami aleurono sluoksnyje (63). Rødbotten ir kitų mokslininkų (52) nustatyta, jog duona
praturtinta mieţinėmis sėlenomis yra kietesnė, drėgnesnė, rupi ir labiau grūdėtos struktūros. Boita ir
kiti mokslininkai (60) nustatė, jog sėlenos sulaiko drėgmę kepinių minkštime laikymo metu, todėl
15
lėtina kepinių ţiedėjimą. Duonos, kurioje nebuvo sėlenų, ir duonos, kuri buvo praturtinta 6,25 proc.
selėnų, drėgmės kiekis laikymo metu sumaţėjo daugiau, lyginant su duona, kuri buvo praturtinta
12,5 proc., 18,75 proc. ir 25 proc. sėlenų (15). Tuncel ir kitų mokslininkų tyrimai (56) parodė, kad
didinant sėlenų kiekį didėja ir duonos kietumas, klampumas ir sprangumas.
1.3. Raugų įtaka kepinių kokybei ir saugai
Pirmieji raugai duonos gamyboje pradėti naudoti maţdaug prieš 3000 m. pr. m. e., Egipte.
Duonos gamybos technologija su raugais išplito visoje Europoje. XIX amţiuje, maisto pramonėje
plačiai paplito mielių panaudojimas kepinių gamyboje ir daugeliu atvejų jos pakeitė/papildė raugus.
Raugų panaudojimas duonos ir konditerijos kepinių gamyboje yra populiarus visame pasaulyje,
ypač Europoje, Vidurţemio jūros regione bei Šiaurės Amerikoje (64). Europoje 30 – 50 proc. grūdų
produktų (duonos, krekerių, picų, konditerijos gaminių, kepinių be glitimo) gaminami su raugais
(65).
Raugai, naudojami kepinių gamybai, apibūdinami kaip labai sudėtinga biologinė sistema,
kurioje mielės bei PRB iš ţaliavose esančių pirmtakų formuoja aromatinius junginius bei suteikia
tešloms ir kepiniams geresnes technologines, maistines bei funkcionaliąsias savybes (66). Duonos
gamybos metu, naudojant raugus pagerėja duonos tekstūra bei pailgėja jos vartoti tinkamumo
terminas (67). Rauguose esančios PRB veikia kaip natūralūs konservantai, kurie prailgina kepinio
vartoti tinkamumo terminą. Mikrobiologinį gedimą daţniausiai sukelia pelėsiniai grybeliai. PRB,
esančios rauguose, gamina didelį kiekį aktyvių metabolitų, kurie slopina pelėsinių grybelių augimą.
Ši savybė yra siejama su sinergistiniu poveikiu tarp pH sumaţėjimo, vykstant organinių rūgščių
gamybai (pieno rūgšties ir/arba acto rūgšties) ir kitų priešgrybelinių, PRB produkuojamų,
metabolitų. Būtent dėl šių savybių gaminių su raugais vartoti tinkamumo terminas yra ilgesnis (68).
Taip pat duonos gamyboje naudojant raugus, kepiniai lėčiau ţiedėja, nes krakmolas
kleisterizuodamasis iš dalies virsta dekstrinais ir maltoze (69). Todėl raugų panaudojimas kepinių
gamyboje yra puiki alternatyva sintetiniams maisto priedams (70).
Kepinių spalva ir kvapas yra vieni iš svarbiausių kokybės rodiklių, kurie priklauso nuo
terminio apdorojimo savitumo, ţaliavų bei gamybos technologijos (71). Raugai turi įtakos kepinių
spalvų koordinatėms ir kuo įvairesni mikroorganizmai naudojami raugų fermentacijoje, tuo daugiau
ir įvairesnių didelės molekulinės masės junginių suskaldoma, susidaro laisvosios aminorūgštys ir
redukuojantys sacharidai, kurie terminio apdorojimo metu dalyvauja formuojantis spalvotiems
junginiams (72). Raugų fermentacijos metu PRB produkuojami lakieji organiniai junginiai bei
kepimo metu vykstančios Majaro ir Štrekerio reakcijos, kurių metu iš laisvųjų aminorūgščių
susidaro aldehidai, dalyvauja formuojantis kepinių skoniui ir aromatui (73).
16
Įrodyta, jog raugo panaudojimas kepinių gamyboje pagerina jų virškinamumą (74). Raugai
sulėtina krakmolo virškinimą, tokiu būdu sulėtėja gliukozės išskyrimas į kraują. Raugai ne tik
praturtina kepinius bioaktyviais komponentais (fitatais, folatais, tokoferoliais bei fenoliniais
junginiais), tačiau ir pagerina mineralinių medţiagų įsisavinimą iš grūdų produktų (75).
1.4. Fermentų ir gyvų mikroorganizmų panaudojimas kepinių pramonėje
Raugų gamyboje, vietoje savaiminės fermentacijos, naudojami pradiniai mikroorganizmai,
nes pastaruoju atveju fermentacija yra efektyvesnė, greitesnė, kontroliuojamas procesas, o galutinis,
vartoti paruoštas, produktas gaunamas pageidautinų savybių (76). Mikroorganizmų parinkimas turi
didelę reikšmę galutinei fermentuoto produkto kokybei. Fermentacijai naudojant gerai ţinomas
kultūras, tokias kaip mielės ar PRB, pagerinamos ne tik fermentuotų grūdinių produktų, bet ir daug
skaidulinių medţiagų turinčių ingredientų, tokių kaip raugai ar sėlenos bei viso grūdo miltai,
juslinės, technologinės bei maistinės savybės (77). Parenkant mikroorganizmus technologiniam
procesui, rodikliai, į kuriuos kreipiamas pagrindinis dėmesys, yra mikroorganizmų savybė greitai
maţinti terpės pH, antimikrobinis ir antipelėsinis aktyvumas bei egzopolisacharidų gamyba,
antimitybinių faktorių maţinimas (fito kompleksų skaldymas) bei funkcionaliųjų ir antimikrobinių
komponentų padidėjimas substrate (skaidulinių medţiagų, arabinoksilanų, fenolio rūgšties,
bioaktyvių peptidų) (78, 77).
Pagrindinė raugų mikroflora yra PRB ir mielės (79). Daţniausiai rauguose nustatomos
Lactobacillus genčiai priklausančios PRB, tačiau randama ir kitų mikroorganizmų: Leuconostoc,
Weissella, Pediococcus ir Enterococcus. Nors savaiminiuose rauguose yra įvairių PRB, tačiau
dominuoja kelios jų rūšys: Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum,
Lactobacillus sanfranciscensis ir Lactobacillus acidophilus (80). Rauguose galima aptikti daugiau
kaip 20 mielių rūšių, tačiau dominuoja tik kelios rūšys: Saccharomyces bei Candida. Norint
palaikyti PRB ir mielių optimalią veiklą rauguose, jų santykis turėtų būti 100:1 (81).
PRB augimui ir dauginimuisi reikalingos aminorūgštys. PRB proteolitinė sistema, kurią
sudaro endopeptidazės ir egzopeptidazės, yra labai gerai išvystyta. Endopeptidazės generuoja
oligopeptidus, kuriuos vėliau hidrolizuoja egzopeptidai tam, kad susidarytų laisvos aminorūgštys,
reikalingos PRB augimui, ir bioaktyvūs peptidai. P. acidilactici yra gramteigiamas, fakultatyvus
anaerobas, priklausantis Lactobacillaceae šeimai, kurios proteolitinę sistemą sudaro tiek endo– ,
tiek egzopeptidazės (82). P. acidilactici auginimui ir dauginimuisi naudojamas MRS agaras. Šios
PRB gali daugintis esant gana ţemam pH (83). P. acidilactici pasiţymi probiotinėmis savybėmis
(82).
Pastaruoju metu vartotojai didelį dėmesį skiria maisto produktams, kurių gamybai
nenaudojami sintetiniai konservantai. Tokie vartotojų lūkesčiai yra didelis iššūkis maisto pramonei.
17
Dėl šios prieţasties, paskutiniu metu pradėta plačiai naudoti biokonservantus. Biokonservantai
sumaţina ekonominius nuostolius, kuriuos sukelia maisto gedimas, ir padeda išsaugoti natūralų jų
skonį. Vienas iš biokonservantų yra PRB produkuojami bakteriocinai (84). Bakteriocinai yra
ribosomose sintetinami peptidai, kurie antimikrobiškai veikia patogenus. Bakteriocinai apibūdinami
kaip stabilūs ir netoksiški junginiai, todėl puikiai tinka naudoti maisto pramonėje kaip natūralūs
konservantai (85). Maisto pramonėje daţniausiai naudojami bakteriocinai, kuriuos produkuoja
Lactobacillus spp., Leuconostoc spp., Lactococcus spp. bei Pediococcus spp. Pastaraisiais metais
apibūdinti keli bakteriocinai, kuriuos gamina Lactobacillus plantarum ir Pediococcus acidilactici,
pasiţymintys antimikrobiniu veikimu prieš patogeninius mikroorganizmus, ypač prieš Listeria
monocytogenes. Pediocinas PA–1/AcH, pediocinas SA–1, plantaricinas SAM–1, plantaricinas S ir
plantaricinas MG yra bakteriocinai, atsparūs aukštai temperatūrai ir veikia esant ţemom pH vertėm.
Gaminant raugus, esant PRB nepalankioms sąlygoms, pakitus pH, temperatūrai ar druskos
koncentracijai, P. acidilacticci išskiria didesnį kiekį bakteriocinų (86). Bakteriocinai yra puiki
alternatyva dirbtiniams konservantams, nes jie prailgina maisto produktų vartoti tinkamumo
terminą, nekeisdami maisto produktų juslinių savybių ir tekstūros (87).
PRB apibūdinamos kaip saugūs mikroorganizmai, todėl jų panaudojimas maisto pramonėje
yra itin platus. Dėl proteolitinio aktyvumo, gebėjimo formuoti lakius, antimikrobinius bei
antipelėsinius junginius, dėl egzopolisacharidų gamybos, jos plačiai naudojamos duonos raugų
gamyboje. Egzopolisacharidai yra naturalūs biopolimerai, esantys PRB ląstelėse arba yra jų
išskiriami į aplinką. Struktūriškai egzopolisacharidai skirstomi į homopolisacharidus, sudarytus iš
vienos rūšies cukrų monomerų, arba heteropolisacahridus, sudarytus iš dviejų ar daugiau cukrų
monomerų. Šie junginiai ne tik apsaugo PRB ląsteles nuo neigiamo aplinkos poveikio, tačiau taip
pat gerina raugų ir duonos technologines savybes (88). Įrodyta, kad fermentacijos metu PRB
gaminami egzopolisacharidai gerina duonos kokybės rodiklius: didina duonos tūrį, akytumą ir
veikia kaip prebiotikai. Būtent dėl duonos kokybės rodiklių gerinimo, PRB gaminami
egzopolisacharidai technologiniame procese gali pakeisti brangius hidrokoloidus, kurie naudojami
duonos kokybės gerinimui (78).
Kepinių kokybės rodikliai priklauso ir nuo mielių. Kepiniuose daţniausiai naudojama mielių
padermė yra Saccharomyces cerevisiae, kitaip ţinoma kaip kepimo mielės. S. cerevisiae geba
daugintis plačiose temperatūros ir pH vertėse bei esant didelei cukraus bei druskos koncentracijai.
Kepimo mielės gerina fermentaciją, kuri turi didelės įtakos kepinių tinkamumo vartoti terminui,
tekstūrai, skonio ir kvapo savybėms (89). Duonos gamybos metu, mielių ląstelės yra veikiamos
neigiamų veiksnių tokių, kaip uţšaldymas ir atšildymas, dţiovinimas naudojant karštą orą, didelė
sacharozės koncentracija. Kepimo mielių kamienai, turintys klonavimo diploidus, kaupia proliną,
todėl pagerėja tokių mielių fermentacinės savybės šaldytoje arba didelę cukraus koncentraciją
18
turinčioje tešloje, lyginant su kitomis mielėmis. Nors kepimo mielės, turinčios klonavimo diploidus,
nėra genetiškai modifikuoti mikroorganizmai (jos neturi kitų mikroorganizmų DNR ar DNR
grandinių), tačiau vartotojams priimtinesnis tradicinių kepimo mielių naudojimas kepinių gamyboje
(90). Tsolmonbaatar ir kitų mokslininkų atliktas tyrimas (90) parodė, kad duonos gamyboje gali
būti naudojamos ne tik tradicinės kepimo mielės, bet ir mielės naudojamos alaus, vyno, sakės ar
shochu gamyboje, nes jos pasiţymi terminiu atsparumu. S. cerevisiae pasiţymi probiotiniu
poveikiu, nes fermentacijos metu gamina tokius junginius kaip oligosacharidai, organinės rūgštys,
aminorūgštys ir peptidai, kurie turi teigiamą poveikį ţarnyno mikroflorai (91).
Kepinių kokybei pagerinti naudojami ne tik mikroorganizmai, bet ir fermentai ar jų
kompozicijos. Daţniausiai naudojami fermentai yra amilazė ir pentonzanazė, kurie skaldo
polisacharidus. α–amilazė, ksilanazė ir lipazė, naudojami gaminant duoną, praturtintą ryţių ar
kviečių sėlenomis. Ksilanazė yra hidrolizinis fermentas veikiantis arabinoksilanus, pasikeičiant jų
fizikinės, cheminės ir funkcinės savybės, dėl šios prieţasties tešla tampa minkštesnė ir klampesnė
(92). Proteazės ir celiulazės, daţniausiai naudojami, siekiant padidinti fermentuojamų cukrų kiekį,
sumaţinant raugo klampumą ir padidinti laisvų aminorūgščių kiekį substrate, kurios reikalingos
PRB ir/arba mielių augimui ir dauginimuisi (93). Celiulazė, kurią daţniausiai produkuoja
Aspergillus brasiliensis, sudaryta iš egzogliukanazės, endogliukanazės ir β–gliukozidazės. Šie trys
komponentai pasiţymi sinergistiniu veikimu. Endogliukanazė ir egzogliukanazė atlieka
depolimerizacijos reakciją, o β–gliukozidazė transformuoja depolimerizacijos metu gautus
produktus į gliukozę. Esant nepakankamai endogliukanazės ir egzogliukanazės veiklai, sumaţėja ir
celiulazės depolimerizacijos efektyvumas. Todėl būtina gerinti šių dviejų komponentų veiklą,
siekiant padidinti celiulazės efektyvumą.
Nustatyta, jog didelė druskos koncentracija sumaţina celiulazės aktyvumą. Tačiau atlikus
išsamesnius tyrimus nustatyta, kad A. brasiliensis, išskirta iš Rytų Kinijos jūros nuosėdinių uolienų,
gamina atsparią didelėms druskos koncentracijoms, celiulazę. Ši celiulazė pasiţymi dideliu
β–gliukozidaziniu, tačiau palyginus maţu egzogliukanaziniu ir endogliukanaziniu aktyvumu, todėl
jos naudojimas depolimerizacijai nėra pakankamai efektyvus (94).
Fermentacijos metu, naudojant tiek PRB, tiek fermentus, padidėja duonos savitasis tūris,
pagerėja minkštimo struktūra, pailgėja tinkamumo vartoti terminas bei pagerėja duonos maistinės
savybės (77).
19
2. TYRIMŲ METODIKA
2.1. Tyrimo atlikimo vieta, laikas ir naudotos medţiagos
Magistro baigiamojo darbo moksliniai tyrimai buvo atlikti Lietuvos sveikatos mokslų
universiteto Veterinarijos akademijos Maisto saugos ir kokybės katedroje 2015 – 2016 metais.
Akrilamido kiekio tyrimas atliktas Maisto saugos, gyvūnų sveikatos ir aplinkos institute
(BIOR) (Ryga, Latvija) 2016 metais.
Raugų gamybai naudoti vasarinių salyklinių mieţių veislės ,,Bambina― grūdai (2015 metų
derliaus) gauti iš ūkio, esančio Trakų rajone (Lietuva).
Bakteriocinus produkuojančios Pediococcus acidilactici KTU05–7 gautos iš KTU Maisto
mokslo ir technologijos katedros Grūdų ir grūdų produktų mokslinės grupės kolekcijos, buvo
panaudotos viso grūdo mieţinių miltų fermentavimui. Mikroorganizmai iki eksperimento laikyti
-80°C temperatūroje MRS sultinyje (Oxoid, Milan, Italy), papildytame 20 proc. glicerolio.
Kepinių gamybai naudoti kvietiniai miltai (550 D tipo, glitimas 28 proc., drėgnis 14−15 proc.,
pelenų kiekis 0,51−0,63 proc., baltymų kiekis 10,5−14,0 proc., kritimo skaičius
280−320 s, vandens sugėrimas 58,0−59,5 proc., stabilumas ne maţiau kaip 3 minutės), gauti iš AB
„Kauno grūdai― (Kaunas, Lietuva), presuotos kepimo mielės (Saccharomyces cerevisiae, AB
„Sema―, Panevėţys, Lietuva) ir joduota druska „Akmens― („Artiomsol―, Ukraina, sudėtis:
97,5 proc. NaCl ir (30±10) mg/kg jodo).
2.2. Raugų gamyba ir tyrimo metodai
Prieš fermentaciją mieţiai susmulkinti laboratoriniu diskiniu malūnu (Disc Mill RS 200,
Vokietija) iki 1,5 mm skersmens dalelių.
Atšildytos PRB buvo pagausintos MRS sultinyje (CM 0359, Oxoid Ltd, Hampshire, Jungtinė
Karalystė) +32°C temperatūroje, 48 valandas išlaikant termostate. Prieš naudojimą į terpę pridėta
40 mM fruktozės ir 20 mM maltozės. Pagausintos PRB prieš eksperimentą buvo praskiestos
fiziologiniu tirpalu iki 109
KSV/ml koncentracijos ir panaudotos mieţinių miltų fermentacijai.
Mieţinių raugų gamybai, susmulkinti mieţiai sucukrinti naudojant 100 µl, 150 µl, 200 µl,
250 µl ir 300 µl celiulazės (gautos iš Aspergillus brasiliensis, gamintojas Sigma–Aldrich Chemie
GmbH, Vokietija, gamintojo pateikiamas celiulazės aktyvumas ≥1000 aktyvumo vienetų/g). Įdėjus
atitinkamą kiekį fermento, mėginiai išlaikyti termostate +52°C temperatūroje, 120 minučių. Išimti
iš termostato, mėginiai atvėsinti iki +32°C ir sumaišyti su 5 proc. (v/v) grynų PRB kultūrų
suspensijos (1,5 x 109 KSV/ml) bei fermentuoti +32°C temperatūroje 48 valandas. Savaiminiai
raugai buvo pagaminti mieţinius miltus fermentuojant +30°C temperatūroje 48 valandas,
nenaudojant startinių mikroorganizmų.
20
Fermentuotiems produktams buvo nustatyti šie fizikiniai, cheminiai ir mikrobiologiniai
rodikliai: BTR, pH, pieno rūgšties bakterijų kiekis, L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų, bendras
fenolinių junginių kiekis, DPPH antiradikalinis aktyvumas, β–gliukanų kiekis, raugų reologinės
savybės (įtempis ir klampa), tekstūra ir spalva.
2.2.1. Bendro titruojamojo rūgštingumo tyrimo metodika
Šiuo metodu nustatyta, koks 0,1 N NaOH tirpalo kiekis, reikalingas 50 g raugo esančioms
laisvoms rūgštims neutralizuoti. Atliekant tyrimą pasverta po 5 g fermentuoto produkto ir jis
uţpiltas 50 ml distiliuotu H2O. Gautas turinys išmaišytas stikline lazdele. Po to, į mišinį įlašinta
3–5 lašai fenolftaleino (1 proc. spiritinio tirpalo) ir titruota 0,1 N NaOH tirpalu, kol išnyksta rausvai
roţinė spalva. Bendras titruojamasis rūgštingumas (BTR) išreikštas Neimano laipsniais (°N). BTR
apskaičiuotas pagal formulę:
BTR= a × k
BTR – bendras titruojamasis rūgštingumas, °N;
a – NaOH tirpalo kiekis sunaudotas mėginio titravimui, ml;
k – NaOH tirpalo titro pataisos koeficientas (k = 1).
2.2.2. pH tyrimo metodika
5 g fermentuoto produkto uţpilta 50 ml H2O. Gautas turinys išmaišytas stikline lazdele ir
laikytas 30 minučių. Po to, mišinys nufiltruotas ir pH–metru (PP–15, Sartorius AG, Vokietija)
nustatyta pH vertė.
2.2.3. Pieno rūgšties bakterijų kiekio rauguose nustatymo metodika
Pieno rūgšties bakterijų kolonijas sudarančių vienetų grame produkto analizė atlikta pagal
LST ISO 15214:20090 ,,Maisto ir pašarų mikrobiologija. Bendras mezofilinių pieno rūgšties
bakterijų skaičiavimo metodas. Kolonijų skaičiavimo 30°C temperatūroje būdas” (95).
Fiziologinis tirpalas paruoštas, ištirpinus 9 g natrio chloride (Sodium Chloride, Liofilchem,
Italija) 1 l distiliuoto vandens ir tirpalą sterilizavus 15 minučių +121°C temperatūroje.
MRS agaro terpė (MRS /agar with Tween 80, Biolife ,Italija) paruošta, ištirpinus 70,2 g MRS
agaro 1 l distiliuoto vandens. Gautas tirpalas kaitintas, kol agaras visiškai ištirps ir sterilizuotas
15 minučių +121 °C temperatūroje. MRS agaras atvėsintas iki +45–50°C temperatūros ir išpilstytas
į Petri lėkšteles.
1 g mėginio praskiestas fiziologiniu tirpalu santykiu 1:9. Mišinys homogenizuotas.
Homogenato dalis vėl skiesta santykiu 1:9 iki 10-11
. Sterilia pipete iš 10-2
iki 10-11
praskiedimų
0,1 ml suspensijos su bakerijomis paviršiniu metodu paskleidţiamos ant standţios, PRB
21
selektyvios, parūgštintos MRS terpės, Petri lėkštelės paviršiuje. Suspensija glaistykliu tolygiai
paskleista visame terpės paviršiuje. Paruoštos lėkštelės inkubuotos 72 valandas termostate +30°C
temperatūroje. Pieno rūgšties bakterijų KSV/g apskaičiuoti pagal formulę:
N =ΣC
V × 1,1 × d
ΣC – suma kolonijų, suskaičiuotų dviejose vertintose lėkštelėse iš dviejų vienas po kito atliktų
skiedinių, kai bent vienoje lėkštelėje yra maţiausiai 10 kolonijų;
V – pasėtos medţiagos tūris kiekvienoje lėkštelėje, ml;
d – skiedinys, atitinkantis pirmąjį vertinamą skiedinį (d = 1), kai vertinamas neskiestas skystas
produktas.
2.2.4. L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų tyrimo metodika
Pasverta 2 g mėginio, praskiesta distiliuotu vandeniu iki 50 ml, maišoma apie 10 minučių ir
ekstraktas filtruotas pro popierinį filtrą. Filtratas perneštas į 100 ml matavimo kolbą ir praskiestas
iki ţymės distiliuotu vandeniu. Tokiu būdu paruošti mėginiai naudoti L(+) ir D(-) pieno rūgšties
kiekio analizei.
D(-) pieno rūgšties izomero kiekis nustatytas spektrofotometru, įvertinus spalvų pokyčius
inicijuotus veikiant dviems fermentams, naudojant fermentinį testą K–DLATE 08/11 (Megazyme
International Ireland Limited, Airija). Pirmoji reakcija katalizuojama D–laktato dehidrogenazės
(D–LDH), kurios metu D–izomeras oksiduojasi iš piruvato, susidarant nikotinamido–adenino
dinukleotidui (NAD+). Antroji reakcija yra piruvato konversijos į D–alaniną ir 2–oksoglutaratą, ji
vyksta veikiant fermentui D–glutamato–piruvato transaminazei (D–GPT). NADH kiekis, susidaręs
šių reakcijų metu koreliuoja su D(-) pieno rūgšties izomerų kiekiu. NADH kiekis įvertinamas
spektrofotometriškai naudojant spektrofotometrą UVIKON 930 (Kontron Instruments, Italija) esant
340 nm bangos ilgiui.
L(+) pieno rūgšties izomero kiekis nustatytas, vykdant oksidaciją iki piruvato su L–laktato
dehidrogenaze (L–LDH), kurios metu susidaro nikotinamido–adenino dinukleotidą (NAD+). Toliau
veikiama D–GPT ir matuojama absorbcija naudojant spektrofotometrą UVIKON 930 (Kontron
Instruments, Italija) esant 340 nm bangos ilgiui.
2.2.5. Fenolinių junginių nustatymo metodika
Ekstrakto paruošimas. Riebalai iš mėginių buvo pašalinti n–heksanu: 3 g sauso mėginio
ekstrahuoti 40 ml n–heksanu 3 valandas kambario temperatūroje nuolat maišant, po to filtruojami
22
per filtrinį popierių ir išdţiovinami kambario temperatūroje. Po to imama po 1 g sauso mėginio ir
ekstrahuojama 30 ml 50 % (v/v) etanolio 2 valandas kambario temperatūroje nuolat maišant.
Ekstraktas nufiltruotas pro popierinį filtrą. Filtratai iki eksperimento laikyti +4°C temperatūroje,
tamsoje.
Bendro fenolinių junginių kiekio nustatymas miežiuose. 1 ml ekstrakto buvo sumaišytas su
5 ml 10 proc. Folin–Ciocalteu reagento distiliuotame vandenyje ir 4 ml natrio karbonato tirpalo.
Po mėginių inkubacinio periodo kambario temperatūroje 30 minučių periodiškai maišant, absorbcija
buvo išmatuota naudojant spektrofotometrą UVIKON 930 (Kontron Instruments, Italija) esant 765
nm bangos ilgiui. Kalibracinė kreivė buvo sudaryta koncentracijų diapozone 0,0075 – 0,09 mg/ml
(R2=0,9994). Rezultatai buvo apskaičiuoti kaip galo rūgšties ekvivalentas (GAE) mg/100 g sauso
mėginio, rezultatai paskaičiuoti naudojant formulę:
C = γ × (V/m) × 100
C – bendras fenolinių junginių kiekis, mg GAE/100 g mėginio;
γ – koncentracija, gauta iš kalibracinės kreivės, mg/ml;
V – vandeninio etanolio tūris naudotas ekstrakcijai, ml;
m – sauso mėginio svoris, g.
2.2.6. DPPH antiradikalinio aktyvumo tyrimo metodika
Į 0,66 ml mėginio ekstrakto, paruošto kaip nurodytą poskyryje 2.2.5. įpilta 3,6 ml 0,1 mM
DPPH reagento. Reakcija vykdyta tamsoje, kambario temperatūroje, periodiškai supurtant. Po
20 minučių mėginiai buvo tiriami spektrofotometru UVIKON 930 (Kontron Instruments, Italija),
bangos ilgis 517 nm. DPPH antiradikalinis aktyvumas (%) buvo apskaičiuotas, naudojant formulę:
Antiradikalinis aktyvumas (%) = (Akontrolė – Amėginys) / Akontrolė × 100 %
Akontrolė – kontrolės absorbcija;
Amėginys – mėginio absorbcija.
2.2.7. β–gliukanų kiekio nustatymo metodika
β–gliukanų kiekio nustatymui naudotas McCleary fermentinės analizės metodas naudojant
Megazyme K-BGLU 04/06 reagentų (lichenazė ir β–gliukanazė) rinkinį (Megazyme International
Ireland Limited, Airija). 1 g sauso mėginio sudrėkinta 0,2 ml etanolio (50 proc., v/v) ir sumaišoma
su 4 ml 20 mM natrio fosfato (pH 6,5). Sumaišyti mėginiai skubiai dedami į verdančio vandens
vonelę ir laikomi 60 sekundţių. Mėginiai išimti ir vėl pamaišomi inkubuojami +100°C
temperatūroje 2 minutes. Po to, mėginiai išimami pamaišomi ir inkubuojami +50°C temperatūroje
23
5 minutes. Į kiekvieną mėginį įpilama 0,2 ml lichenazės ir inkubuojama +50°C temperatūroje
1 valandą (inkubacijos metu mėginiai 3–4 kartus pamerkiami į verdančio vandens vonelę ir
papurtomi). Po to, įpilama 5 ml 200 mM natrio acetato (pH 4,0) ir mėginiai laikomi kambario
temperatūroje 5 minutes. Mėginiai centrifuguojami 10 minučių 3000 aps/min. greičiu. Gautas
turinys padalinamas į 3 mėginius po 0,1 ml. Į 2 mėginius pilama 0,1 ml β–gliukozidazės, o į trečią
mėginį (kontrolė) pilama 0,1 ml 50 mM natrio acetato (pH 4,0). Mėginiai inkubuojami +50°C
temperatūroje 10 minučių. Po to, į kiekvieną mėginį įpilama 3 ml GOPOD reagento ir inkubuojama
+50°C temperatūroje 20 minučių. Po 20 minučių mėginiai buvo tiriami spektrofotometru UVIKON
930 (Kontron Instruments, Italija), bangos ilgis 510 nm. β–gliukanų kiekis (%) apskaičiuojamas
naudojant formulę:
β − gliukanų kiekis % = ∆A ×F
W× 8.46
∆A – skirtumas tarp kontrolinio mėginio absorbcijos ir absorbcijos po β–gliukozidazės
reakcijos;
F– faktorius konvertuojantis absorbcijos reikšmes į µg gliukozės:
100 (µg D − gliukozės)
100 µ D − gliukozės absorbcija
W – sausio mėginio kiekis, mg.
2.2.8. Raugų reologinių savybių tyrimo metodika
Raugų reologinės savybės (įtempis ir klampa) buvo analizuoti viskozimetru Rheolab QC
(Rheolab QC, Vokietija). Pagal šią metodiką analizuojamos sistemos stabilumas suprantamas taip:
kuo maţesnis energijos, reikalingos plunţeriui sukti, sunaudojimas, tuo maţiau stabili yra
analizuojamos matricos struktūra ir atvirkščiai. Eksperimento sąlygos: mėginys, kurio masė
17,0 (±0,5) g dedamas į išorinį fiksuotą cilindrinio tipo konteinerį; eksperimento metu temperatūra
fiksuota +20°C; vidinio cilindro šlyties norma 0,1–350 s-1
, matavimai fiksuojami kas sekundę,
atidedant taškus ir brėţiant kreivę, pagal histerezės lygtį (Pa/s).
2.2.9. Raugų tekstūros tyrimo metodika
Tekstūros tyrimas buvo atliktas naudojant tekstūros analizatorių Texture Analyzer CT3 10K
(Brookfield, JAV). Mėginiai spausti cilindru (TA4/1000 Cylinder, 38,1 mm D, 20 mm L), kurio
skersmuo 20 mm, naudotas smigimo greitis 1 mm/s, smigimo gylis 1 cm.
24
2.2.10. Raugų spalvų koordinačiųtyrimo metodika
Raugų spalvų koordinatės išmatuotos naudojant Hunterlab, MiniScan XE Plius (Hunterlab,
MiniScan XE plius, Reston, Virginia, JAV). Spalvos vertės, L*, a* ir b* matuotos keturiose
skirtingose raugo mėginių vietose ir išvestas vidurkis.
2.3. Kepinių, su skirtingais raugų kiekiais, gamybos technologija
Antrame eksperimento etape buvo atlikta kvietinės duonos mėginių gamyba ir analizė.
Kontroliniai mėginiai (be raugo) ir tiriamieji mėginiai, pagaminti pridedant atitinkamą kiekį
Pediococcus acidilactici raugų, pagaminti pagal 1 lentelėje nurodytą receptūrą.
1 lentelė. Kvietinės duonos mėginių receptūros.
Duonos mėginių gamyba vykdyta pagal šią technologinę schemą: maišymas (trukmė: 2
minutės lėtai ir 5 minutės greitai; vanduo pilamas +22°C temperatūros; tešlos temperatūra +29°C);
tešlos relaksacija kambario temperatūroje 15–20 minučių; tešlos dalinimas, apvalinimas ir pirminis
kildinimas; formavimas; galutinis kildinimas (kildinimo trukmė 40–60 minučių, temperatūra
+30–32°C, kameros drėgnis 85 proc.); kepimas 20 minučių +230°C temperatūroje; duonos
atvėsinimas iki +25°C temperatūros.
2.3.1. Kepinių tyrimo metodai
Kepiniams atlikti pagrindiniai, duonos kokybę nusakantys, tyrimai: kepinio tūrio analizė,
kepinio savitasis tūris, kepinio masės nuostolis, bendras titruojamasis rūgštingumas, minkštimo
poringumas ir tekstūros kitimas laikymo metu, minkštimo ir plutos spalva, juslinė analizė,
akrilamido kiekis ir mikrobinis gedimas laikymo metu (2 lentelė).
2 lentelė. Kepinių tyrimo metodai.
Rodikliai Metodo esmė Literatūros šaltinis
Kepinio tūris
Tiriamas mėginys išstumia savo tūrį atitinkantį
sorų kruopų kiekį, kuris išmatuojamas
matavimo cilindru, cm3.
Bartkienė, 2015 (96).
Kepinio svoris Kepinys pasveriamas elektroninėmis
svarstyklėmis 0,1 g tikslumu. Bartkienė, 2015 (96).
Kepinio masės
nuostolis
Tešlos masės sumaţėjimas terminio
apdorojimo metu, %. Bartkienė, 2015 (96).
Ţaliavos Mėginio pavadinimas
K 1 2 3 4 5 6 7 8
Kvietiniai miltai 550 D, g 1000
Presuotos mielės, g 30
Druska, g 15
Vanduo pagal paskaičiavimą
Raugas, g 0 25 50 75 100 125 150 175 200
25
2 lentelės tęsinys
Rodikliai Metodo esmė Literatūros šaltinis
Kepinio savitasis
tūris
Savitasis tūris (Dens) apskaičiuojamas pagal
tūrio ir masės santykį, cm3/g.
ICC No.
131:1995 (97).
Minkštimo
poringumas
Ţuravliovo prietaiso cilindru išpjaunami trys
minkštimo mėginiai, pasveriami ir
apskaičiuojamas poringumas, %.
LST
1442:1996 (98).
Duonos titruojamasis
rūgštingumas
Titruojant NaOH (metodas paremtas mėginio
tirpalo titravimu 0,1 mol/l NaOH tirpalu.
Rūgštingumas įvertintas Neimano laipsniais
(°N)).
LST 1553:1998 (99).
Duonos minkštimo
tekstūra*
Texture Analyzer CT3 10K tekstūros
analizatoriumi įvertinama mėginį
deformuojanti jėga F, SPV.
Duonos minkštimo ir
plutos spalva
Spalvos vertės L*, a* ir b* įvertinamos
naudojant Hunterlab, MiniScan XE Plius
Juslinė analizė
Duonos kepinių juslinės savybės buvo
įvertintos
taikant juslinių savybių profilio testą.
Vertinimą
atliko 5 ţmonių grupė.
LST EN ISO
13299:2010 (100).
Akrilamido kiekybinė
analizė
Akrilamido kiekis mėginiuose buvo įvertintas
efektyviosios skysčių chromatografijos
dvigubos masių spektrometrijos metodu.
Akrilamidas kiekybiškai įvertintas naudojant
linijinės koreliacijos standartinių tirpalų
(akrilamido acetonitrile) metodą.
Bartkienė et. al. 2013
(101).
Kepinių mikrobinio
gedimo įvertinimas
Kepinių mikrobinio gedimo įvertinimas buvo
atliktas vizualiai apţiūrint ir įvertinant
atsiradusių mikroskopinių grybų kolonijų
intensyvumą minkštimo ir plutelės paviršiuje.
LST ISO 21527–
1:2008 (102).
Pastaba* – duonos minkštimo tekstūra apibūdinama kaip minkštimo pasipriešinimas spaudimui, tyrimo
metu į bandinį skverbiasi 1 mm/s greičiu deformuojantis kūnas, smigimo gylis – 10 mm.
2.4. Matematinė statistinė duomenų analizė
Kvietiniai duonos kepimai buvo kartoti 2 kartus, tiriant lygiagrečiai 3 mėginius. Matematinė
statistinė tyrimo duomenų analizė atlikta, naudojant MS Excel, SPSS Statistics 17 ir GraphPad
Prism 3.0 statistinį paketą. Rezultatų reikšmėms paskaičiuota standartinė paklaida, standartinis
nuokrypis, skirtumo tarp rezultatų reikšmių patikimumas P (rezultatai patikimi, kai P ≤ 0,05) ir
variacijos koeficientas (proc). Atlikta daugiafaktorinė statistinė analizė ir įvertinta skirtingų
veiksnių (raugo pH, BTR, L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų, β–gliukanų, fenolinių junginio
kiekio, antiradikalinio aktyvumo ir PRB KSV/g) įtaka duonos mėginių BTR, nukepimui, savitajam
tūriui, akytumui, minkštimo ir plutos spalvų koordinatėms, ţiedėjimui, akrilamido kiekiui ir
bendrajam priimtinumui. Duonos ţiedėjimui tirti iš kiekvieno kepalo išpjautos keturios 4 mm storio
riekės, tyrimas kartotas 3 kartus. Mikrobiologinė analizė buvo kartota 3 kartus, paraleliai tiriant 3
mėginius.
26
3. REZULTATAI
3.1. Mieţinių raugų tyrimų rezultatai
Pirmame darbo etape buvo įvertinti mieţinių raugų pagrindiniai kokybės rodikliai: bendras
titruojamasis rūgštingumas (BTR), pH, L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekis, pieno rūgšties
bakterijų (PBR) kolonijas sudarančių vienetų skaičius grame raugo (KSV/g), β–gliukanų kiekis,
bendras fenolinių junginių kiekis, antiradikalinis aktyvumas, reologinės savybės (įtempis ir
klampa), tekstūros (deformacijai sunaudota jėga) ir spalvų koordinatės (1–4 priedai). Atlikta gautų
tyrimų rezultatų palyginamoji analizė.
3.1.1. Raugų rūgštingumo rodikliai
Raugų rūgštingumo rodikliai: BTR, pH ir L(+) bei D(-) pieno rūgšties izomerų kiekis,
pateiktas 1 paveiksle (1 priedas).
1 pav. Miežinių raugų rūgštingumo rodikliai (Pastaba: 1M – savaiminis raugas (kontrolė); 2M – raugas
fermentuotas P. acidilactici; 3M – miltai sucukrinti 100 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 4M – miltai
sucukrinti 150 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 5M – miltai sucukrinti 200 µl celiulazės ir fermentuoti
P. acidilactici; 6M – miltai sucukrinti 250 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 7M – miltai sucukrinti 300 µl
celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici).
Nustatyta, kad P. acidilactici fermentuotuose raugų mėginiuose BTR kito nuo 6,5 iki 8,2°N
(atitinkamai, mėginiuose 6M ir 7M). Visais atvejais, raugų, fermentuotų P. acidilactici, BTR
nustatytas reikšmingai didesnis (P < 0,0001), lyginant su kontroliniais mėginiais (fermentuotais
savaiminiu būdu). Atlikus daugiafaktorinę dispersinę analizę nustatyta, kad raugų BTR statistiškai
reikšmingos įtakos turėjo PRB kiekis juose (P = 0,0104) ir celiulazės kiekis, sunaudotas miltų
hidrolizei prieš fermentaciją (P < 0,0001).
Po fermentacijos P. acidilactici raugų mėginių pH vertės kito nuo 3,46 iki 3,83 (P < 0,0001)
(atitinkamai, mėginių 2M ir 1M). Pagal gautus tyrimo rezultatus galima teigti, kad P. acidilactici
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
0,900
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7ML
(+)/
D(-
) p
ein
o r
ūg
štie
s iz
om
erų
kie
kis
, g
/10
0 g
pH
ir
BT
R,
°N
pH BTR L(+) laktato kiekis D(-) laktato kiekis
27
reikšmingai maţina mieţių substrato pH, o proceso efektyvumą galima padidinti raugų
sucukrinimui naudojant celiulazę. Lyginant raugus, pagamintus su celiulaze ir nenaudojant
sucukrinimo prieš fermentaciją, nustatyta, kad pastarųjų pH vertės buvo nuo 9,12 iki 10,69 proc.
didesnės, lyginant su mėginiais, pagamintais su celiulaze (atitinkamai, mėginiuose 4M ir 6M).
Atlikus daugiafaktorinę dispersinę analizę nustatyta, kad mieţinių raugų pH statistiškai reikšmingos
įtakos turėjo PRB kiekis rauguose (P = 0,0002), o celiulazė šiam rodikliui statistiškai reikšmingos
įtakos neturėjo (P = 0,0709).
Didţiausias L(+) pieno rūgšties kiekis nustatytas rauguose, fermentuotuose P. acidilactici
sucukrinimui naudojant 250 µl celiulazės, maţiausias – kontroliniuose mėginiuose (atitinkamai,
3,94 g/100 g ir 2,32 g/100 g). Didţiausias D(-) pieno rūgšties izomerų kiekis nustatytas mieţiniuose
rauguose, fermentuotuose P. acidilactici prieš fermentaciją sucukrinimui naudojant 300 µl
celiulazės, maţiausiais – kontroliniuose mėginiuose (atitinkamai, 0,73 g/100 g ir 0,10 g/100 g).
P. acidilactici mieţių substrate produkavo nuo 4,5 iki 23,2 kartų didesnį L(+) pieno rūgšties
izomerų kiekį, nei D(-) (atitinkamai, mėginiuose 7M ir 1M).
L(+) ir D(-) pieno rūgšties izomerų kiekiui mieţiniuose rauguose reikšmingos įtakos turėjo
raugų gamybos būdas ir naudotas fermento kiekis (atitinkamai, L(+) – P = 0,0094 ir P < 0,0001;
D(-) – P = 0,0189 ir P < 0,0001).
3.1.2. Pieno rūgšties bakterijų kolonijas sudarančių vienetų skaičius mieţiniuose
rauguose
PRB kolonijas sudarančių vienetų skaičius (PRB KSV/g) rauguose, kito priklausomai nuo
raugų gamybos technologijos (P = 0,0073). Pieno rūgšties bakterijų kolonijas sudarančių vienetų
skaičius (PRB KSV/g) mieţiniuose rauguose pateiktas 2 paveiksle (1 priedas).
2 pav. Miežinių raugų PRB kiekis (Pastaba: 1M – savaiminis raugas (kontrolė); 2M – raugas fermentuotas P.
acidilactici; 3M – miltai sucukrinti 100 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 4M – miltai sucukrinti 150 µl
celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 5M – miltai sucukrinti 200 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 6M –
miltai sucukrinti 250 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 7M – miltai sucukrinti 300 µl celiulazės ir fermentuoti
P. acidilactici).
8,6
8,7
8,8
8,9
9,0
9,1
9,2
9,3
9,4
9,5
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M
PR
B k
iek
is,
log
10
KS
V/g
Mėginio numeris
28
Raugų mėginiuose PRB KSV/g raugo kito nuo 8,94 iki 9,43 log10
KSV/g (atitinkamai,
mėginiuose 1M ir 6M). Visais atvejais, rauguose, fermentuotuose P. acidilactici nustatytas nuo 3,24
proc. iki 5,48 proc. didesnis PRB KSV/g (atitinkamai, mėginiuose 4M, 7M ir 6M). Fermentinė
mieţinių miltų hidrolizė prieš fermentaciją, naudojant 250 µl celiulazės buvo efektyviausia,
rauguose nustatytas didţiausias PRB KSV/g (9,43 log10
KSV/g).
Tarp PRB KSV/g raugo ir rūgštingumo rodiklių nustatytos atitinkamos sąsajos: tarp PRB
KSV/g raugo ir pH – labai stipri neigiama koreliacija (R = -0,9189; P = 0,0034), tarp PRB KSV/g
raugo ir L(+) – labai stipri teigiama koreliacija (R = 0,8106; P = 0,0270).
PRB KSV/g rauguose reikšmingos įtakos turėjo sucukrinimui naudoto fermento kiekis
(P = 0,0456).
3.1.3. Bendras fenolinių junginių kiekis, antiradikalinis aktyvumas ir β–gliukanų kiekis
mieţiniuose rauguose
Bendras fenolinių junginių (BFJ) ir β–gliukanų kiekis rauguose bei jų antiradikalinis
aktyvumas pateiktas 3 paveiksle (2 priedas).
3 pav. Bendras fenolinių junginių ir β–gliukanų kiekis miežiniuose rauguose ir jų antiradikalinis
aktyvumas (Pastaba: 1M – savaiminis raugas (kontrolė); 2M – raugas fermentuotas P. acidilactici; 3M – miltai
sucukrinti 100 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 4M – miltai sucukrinti 150 µl celiulazės ir fermentuoti
P. acidilactici; 5M – miltai sucukrinti 200 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 6M – miltai sucukrinti 250 µl
celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 7M – miltai sucukrinti 300 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici).
Didţiausiu fenolinių junginių kiekiu išsiskyrė raugų mėginiai 6M ir 7M (atitinkamai, 140,05
ir 142,02 mg GAE/100g mėginio). Maţiausias bendras fenolinių junginių kiekis nustatytas
kontroliniuose mėginiuose (92,84 mg GAE/100g mėginio) (P < 0,0001).
Tarp BFJ ir D(-) kiekio rauguose nustatyta labai stipri teigiama koreliacija (R = 0,8044;
P = 0,0292).
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M
An
tira
dik
ali
nis
ak
tyv
um
as
ir
β-
gli
uk
an
ų k
iek
is,
%
Fen
oli
nių
ju
ng
inių
kie
kis
, m
g G
AE
/10
0g
Fenolinių junginių kiekis Antiradikalinis aktyvumas β-gliukanų kiekis
29
Atlikus daugiafaktorinę dispersinę analizę nustatyta, kad raugų antiradikalinis aktyvumas
reikšmingai skyrėsi priklausomai nuo raugų gamybos technologijos (P < 0,0001) ir PRB kiekio
(P < 0,0001). Didţiausiu antiradikaliniu aktyvumu pasiţymėjo raugų mėginiai 2M ir 3M
(atitinkamai, 98,57 ir 93,81 proc.). Maţiausias antiradikalinis aktyvumas nustatytas savaiminiu
būdu fermentuotų raugų (20,00 proc.).
β–gliukanų kiekiui mieţiniuose rauguose reikšmingos įtakos turėjo sucukrinimui naudoto
fermento kiekis (P = 0,0019), tačiau PRB kiekis grame raugo statistiškai reikšmingos įtakos
β–gliukanų kiekiui neturėjo (P = 0,4626). Didţiausias β–gliukanų kiekis nustatytas 5M raugų
mėginiuose (7,40 proc.), maţiausias β–gliukanų kiekis (7,24 proc.) nustatytas 7M raugų
mėginiuose.
Tarp β–gliukanų kiekio rauguose ir pH, BTR, L(+), D(-), PRB KSV/g, BFJ ir antiradikalio
aktyvumo patikimų sąsajų nenustatyta.
3.1.4. Raugų reologinės savybės
Lyginant su savaiminiu būdu fermentuotais raugais, didesnė klampa nustatyta raugų,
fermentuotų P. acidilactici (414870 mPa·s) (4 pav.).
4 pav. Miežinių raugų klampa (Pastaba: 1M – savaiminis raugas (kontrolė); 2M – raugas fermentuotas
P. acidilactici; 3M – miltai sucukrinti 100 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 4M – miltai sucukrinti 150 µl
celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 5M – miltai sucukrinti 200 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici;
6M – miltai sucukrinti 250 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 7M – miltai sucukrinti 300 µl celiulazės ir
fermentuoti P. acidilactici).
P. acidilactici fermentuotų raugų, kurių sucukrinimui naudota 300 µl celiulazės, klampa
nustatyta maţiausia (100240 mPa·s). Lyginant didţiausią mieţinių raugų mėginių klampos vertę
(2M – 414870 mPa·s) su kontrolinių mėginių (1M – 143960 mPa·s), nustatyta, kad 2M mėginių
klampa buvo didesnė 65,3 proc.
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
350000
400000
450000
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Kla
mp
a,
mP
a·s
Laikas, s
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M
30
Didţiausias įtempis nustatytas 2M mėginių, maţiausias – 3M mėginių (atitinkamai, 530,02 ir
114,25 Pa) (5 pav.).
5 pav. Miežinių raugų įtempis (Pastaba: 1M – savaiminis raugas (kontrolė); 2M – raugas fermentuotas
P. acidilactici; 3M – miltai sucukrinti 100 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 4M – miltai sucukrinti 150 µl
celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 5M – miltai sucukrinti 200 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici;
6M – miltai sucukrinti 250 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 7M – miltai sucukrinti 300 µl celiulazės ir
fermentuoti P. acidilactici).
Lyginant didţiausią mieţinių raugų mėginių įtempio vertę (2M – 530,02 Pa) su kontrolinių
mėginių įtempiu (1M – 212,05 Pa), 2M mėginių įtempis nustatytas 60,0 proc. didesnis.
Pagal gautus klampos ir įtempio tyrimo rezultatus galima teigti, kad mieţinius raugus
fermentuojant P. acidilactici, mieţinių raugų matricos struktūra išlieka stabilesnė, lyginant su
savaiminiais raugais.
3.1.5. Mieţinių raugų tekstūra
Jėga, sunaudota raugų tekstūros deformavimui, pateikta 6 paveiksle (3 priedas).
6 pav. Miežinių raugų tekstūra (Pastaba: 1M – savaiminis raugas (kontrolė); 2M – raugas fermentuotas
P. acidilactici; 3M – miltai sucukrinti 100 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 4M – miltai sucukrinti 150 µl
celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 5M – miltai sucukrinti 200 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici;
6M – miltai sucukrinti 250 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 7M – miltai sucukrinti 300 µl celiulazės ir
fermentuoti P. acidilactici).
0
100
200
300
400
500
600
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Įtem
pis
, P
a
Laikas, s
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7MJėg
a, su
na
ud
ota
ra
ug
ų t
ekst
ūro
s
def
orm
av
imu
i, m
J
Mėginio numeris
31
Tvirčiausia tekstūra pasiţymėjo raugai fermentuoti P. acidilactici ir sucukrinti 250 µl
celiulazės (0,4 mJ). Maţiausiai tvirta tekstūra nustatyta mieţinių raugų mėginių 1M, 2M, 5M ir 7M
(atitinkamai, po 0,2 mJ).
Jėgai, sunaudotai raugų tekstūros deformavimui, reikšmingos įtakos turėjo sucukrinimui
naudoto fermento kiekis (P< 0,0001).
Tarp jėgos, sunaudotos raugų tekstūros deformaviui, ir pH, BTR, L(+), D(-), PRB KSV/g,
BFJ ir β–gliukanų kiekio patikimų sąsajų nenustatyta.
3.1.6. Raugų spalvų koordinatės
Mieţinių raugų spalvų koordinatės pateiktos 7 paveiksle.
7 pav. Miežinių raugų spalvų koordinatės (Pastaba: 1M – savaiminis raugas (kontrolė); 2M – raugas
fermentuotas P. acidilactici; 3M – miltai sucukrinti 100 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 4M – miltai
sucukrinti 150 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 5M – miltai sucukrinti 200 µl celiulazės ir fermentuoti
P. acidilactici; 6M – miltai sucukrinti 250 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 7M – miltai sucukrinti 300 µl
celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici).
Didţiausios šviesumo ir gelsvumo koordinatės nustatytas raugų mėginių 7M (atitinkamai,
69,88 ir 26,17). Didţiausios rausvumo koordinatės nustatytos raugų mėginių 2M (6,88),
maţiausiomis šviesumo, gelsvumo ir rausvumo koordinatėmis pasiţymėjo raugai, sucukrinti 200 µl
celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici (atitinkamai, 23,01; 2,17 ir 11,64).
Tarp šviesumo bei gelsvumo ir β–gliukanų kiekio rauguose nustatyta, labai stipri neigiama
koreliacija (atitinkamai, R = -0,9230, P = 0,0030; R = -0,8130, P = 0,0262).
Mieţinių raugų šviesumui, rausvumui ir gelsvumui statistiškai reikšmingos įtakos turėjo
naudotos PRB (P < 0,0001) ir celiulazės kiekis (P < 0,0001).
3.2. Kepinių kokybės rodikliai
Šiame eksperimento etape kvietinių kepinių gamybai buvo parinkti mieţiniai raugai 6M (prieš
fermentaciją sucukrinti 250 µl celiulazės), kurių pagrindiniai rodikliai buvo šie:
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M
Sp
alv
ų k
oo
rdin
atė
s
Mėginio numeris
L* (šviesumas) a* (rausvumas) b* (gelsvumas)
32
PRB KSV/g 9,43 log10, BTR ir pH po 48 val. fermentacijos, atitinkamai, 6,50°N ir 3,46, L(+) pieno
rūgšties izomero kiekis 3,94 g/100 g, β–gliukanų kiekis 7,40 proc., bendras fenolinių junginių
kiekis 140,05 mg GAE/100g mėginio ir antiradikalinis aktyvumas 74,76 proc.
3.2.1. Mieţinių raugų įtaka kepinių kokybei
Kepinių savitasis tūris, svoris ir BTR pateikti 8 paveiksle (5 priedas).
8 pav. Duonos savitasis tūris, svoris ir BTR (Pastaba: 1M – kepiniai be raugo; 2M – kepiniai su 2,5 proc.
raugo; 3M – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 4M – kepiniai papildyti 7,5 proc. Pediococcus
acidilactici raugu; 5M – kepiniai papildyti 10 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 6M – kepiniai papildyti 12,5 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 7M – kepiniai papildyti 15 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 8M – kepiniai
papildyti 17,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 9M – kepiniai papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici raugu).
Nustatyta, kad kepinių savitasis tūris kito nuo 2,36 iki 2,81 ml/g. Mieţiniai raugai turėjo
neigiamos įtakos kepinių savitajam tūriui, išskyrus mėginius, pagamintus su 5 proc. raugo. Jų
savitasis tūris nustatytas 6,4 proc. didesnis uţ kontrolinių kepinių. Pagal gautus tyrimo rezultatus,
galima teigti, kad 5 proc. mieţinių raugų, gali būti rekomenduojami kvietinių kepinių vertės
pagerinimui, nes neigiamos įtakos kvietinių kepinių savitajam tūriui nenustatyta.
Visais atvejais kepinių su raugais masė nustatyta didesnė, lyginant su kontroliniais kepiniais,
ir kito nuo 251 iki 270 g (mėginių 3M ir 7M). Didţiausia mase pasiţymėjo kepiniai pagaminti su
15 proc. raugo (270 g). Jų masė nustatyta 9,6 proc. didesnė uţ kontrolinių kepinių.
Visais atvejais kepinių su raugais BTR nustatytas didesnis, lyginant su kontroliniais kepiniais,
ir kito nuo 0,6 ºN (mėginių M2 ir M3) iki 0,9 ºN (mėginių M8 ir M9).
Priešingai nei duonos savitajam tūriui, kepinių masei ir BTR statistiškai reikšmingos įtakos
turėjo naudotas raugo kiekis (P < 0,0001).
Kepinių akytumas ir masės nuostoliai po terminio apdorojimo pateikti 9 paveiksle (5 priedas).
225
230
235
240
245
250
255
260
265
270
275
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M 8M 9M
Ma
sė, g
Sa
vit
asi
s tū
ris,
ml/
g
BT
R,
°N
Mėginio numeris
Savitasis tūris BTR Masė
33
9 pav. Duonos akytumas ir masės nuostolis (Pastaba: 1M – kepiniai be raugo; 2M – kepiniai su 2,5 proc.
raugo; 3M – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 4M – kepiniai papildyti 7,5 proc. Pediococcus
acidilactici raugu; 5M – kepiniai papildyti 10 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 6M – kepiniai papildyti 12,5 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 7M – kepiniai papildyti 15 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 8M – kepiniai
papildyti 17,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 9M – kepiniai papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici raugu).
Visais atvejais mieţiniai raugai turėjo neigiamos įtakos kepinių akytumui, maţiausias
akytumas nustatytas kepinių su didţiausiu raugo kiekiu (55,92 proc). Nustatyta nevienareikšmė
raugo įtaka kepinių nukepimui. Lyginant su kontroliniais mėginiais, mėginiai su 10 proc.,
12,5 proc., 15 proc., 17,5 proc. ir 20 proc. raugo nukepė maţiau. Kadangi kepinių nukepimas
neviršijo 10 proc., tokia gamyba būtų efektyvi, nes gaunami masės nuostoliai neviršija
rekomenduojamų normų.
Atlikus daugiafaktorinę dispersinę analizę nustatyta, kad kepinių akytumas ir masės nuostoliai
po terminio apdorojimo reikšmingai priklausė nuo kepinių gamybai naudoto raugo kiekio
(P < 0,0001).
3.2.2. Kepinių minkštimo tekstūra
Po 24 valandų išlaikymo kambario temperatūroje, tvirčiausios tekstūros nustatyti kepiniai su
5 proc. raugo (0,6 mJ), minkščiausi – kepiniai su didţiausiu raugo kiekiu (0,2 mJ) (10 pav.,
6 priedas). Po 96 valandų nustatytos priešingos ţiedėjimo tendencijos, t.y. kiečiausi nustatyti
kepiniai su 12,5 proc. raugo (5,3 mJ), o minkščiausi su 15 proc. raugo (1,5 mJ). Po 120 valandų
ţiedėjimo tendencijos pasikeitė, kiečiausi kepiniai nustatyti su didţiausiu raugo kiekiu (13,5 mJ), o
minkščiausi buvo kontroliniai mėginiai (3,4 mJ). Po 144 ir 168 valandų išlaikymo nustatytos tos
pačios ţiedėjimo tendencijos kaip ir po 120 valandų, t.y. tvirčiausia tekstūra pasiţymėjo kepiniai su
didţiausiu raugo kiekiu (atitinkamai, 31,8 ir 36,3 mJ), kontrolinių mėginių tekstūra nustatyta
minkščiausia (atitinkamai, 5,1 ir 8,8 mJ).
Įvertinus mėginių tekstūros pokyčius kartais, nustatyta, kad labiausia pakito mėginių su
20 proc. raugo struktūra (181,50 kartų), maţiausiai pakito mėginių su 7,5 proc. raugo struktūra
(25,25 kartų).
Kepinių tekstūrai statistiškai reikšmingos įtakos turėjo naudotas raugo kiekis (P < 0,0001).
0
20
40
60
80
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M 8M 9MA
ky
tum
as
ir m
asė
s
nu
ost
oli
s, %
Mėginio numeris
Akytumas Masės nuostolis
34
10 pav. Duonos žiedėjimas laikymo metu (Pastaba: 1M – kepiniai be raugo; 2M – kepiniai su 2,5 proc. raugo;
3M – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 4M – kepiniai papildyti 7,5 proc. Pediococcus
acidilactici raugu; 5M – kepiniai papildyti 10 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 6M – kepiniai papildyti 12,5 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 7M – kepiniai papildyti 15 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 8M – kepiniai
papildyti 17,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 9M – kepiniai papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici raugu).
Pagal gautus tyrimo rezultatus galima teigti, kad kepinių praturtinimas, 7,5 proc.
P.acidilactici kultūra fermentuotais mieţiniais raugais, turėjo teigiamos įtakos kepinių tekstūros
pokyčiams, t.y. jie ţiedėjo lėčiau.
3.2.3. Kepinių minkštimo ir plutos spalvų koordinatės
Kvietinių kepinių minkštimo spalvų koordinatės pateiktos 11 paveiksle (8 priedas).
11 pav. Duonos minkštimo spalvų koordinatės (Pastaba: 1M – kepiniai be raugo; 2M – kepiniai su 2,5 proc.
raugo; 3M – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 4M – kepiniai papildyti 7,5 proc. Pediococcus
acidilactici raugu; 5M – kepiniai papildyti 10 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 6M – kepiniai papildyti 12,5 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 7M – kepiniai papildyti 15 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 8M – kepiniai
papildyti 17,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 9M – kepiniai papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici raugu).
Minkštimo šviesumui raugas turėjo nevienareikšmės įtakos: šviesiausias minkštimas
nustatytas kepinių su 2,5 proc. raugo (67,58), tamsiausias – su 20 proc. raugo (61,39). Gelsviausias
minkštimas nustatytas kontrolinių kepinių (18,64).
0,05,0
10,015,020,025,030,035,040,0
24 val. 96 val. 120 val. 144 val. 168 val.
mJ
Laikas
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M 8M 9M
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M 8M 9M
Sp
alv
ų k
oo
rdin
atė
s
Mėginio numeris
L* a* b*
35
Kvietinių kepinių, su skirtingais raugų kiekiais, plutos spalvų koordinatės pateiktos
12 paveiksle (8 priedas).
12 pav. Duonos plutos spalvų koordinatės (Pastaba: 1M – kepiniai be raugo; 2M – kepiniai su 2,5 proc. raugo;
3M – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 4M – kepiniai papildyti 7,5 proc. Pediococcus
acidilactici raugu; 5M – kepiniai papildyti 10 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 6M – kepiniai papildyti 12,5 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 7M – kepiniai papildyti 15 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 8M – kepiniai
papildyti 17,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 9M – kepiniai papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici raugu).
Lyginant su kontroliniais kepiniais, kepinių su raugu plutos šviesumas visais atvejais
nustatytas didesnis ir kito nuo 63,21 iki 69,69 (atitinkamai, mėginių 2M ir 9M). Gelsviausia pluta
nustatyta kepinių su 15 proc. raugo (24,81).
Atlikus daugiafaktorinę dispersinę analizę nustatyta, kad kepinių minkštimo ir plutos spalvų
koordinatės reikšmingai priklausė nuo kepinių gamybai naudoto raugo kiekio (P < 0,0001).
3.2.4. Kepinių juslinės savybės
Kvietinės duonos mėginių, praturtintų P. acidilactici fermentuotais mieţiniais raugais,
juslinės analizės rezultatai pateikti 13, 14 ir 15 paveiksluose (7 priedas).
13 pav. Duonos kvapo ir spalvos įvertinimas (Pastaba: 1M – kepiniai be raugo; 2M – kepiniai su 2,5 proc.
raugo; 3M – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 4M – kepiniai papildyti 7,5 proc. Pediococcus
acidilactici raugu; 5M – kepiniai papildyti 10 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 6M – kepiniai papildyti 12,5 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 7M – kepiniai papildyti 15 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 8M – kepiniai
papildyti 17,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 9M – kepiniai papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici raugu).
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M 8M 9M
Sp
alv
ų k
oo
rdin
atė
s
Mėginio numeris
L* a* b*
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
Bendras
kvapo
intensyvumas
Duonos
kvapas
Priedų kvapas
Spalva
1M 2M
3M 4M
5M 6M
7M 8M
9M
36
Analizuojant gautus spalvos ir kvapo juslinių savybių rezultatus (13 pav.), nustatyta, kad
visais atvejais, kepiniai su raugais pasiţymėjo intensyvesne spalva ir buvo intensyvesnio skonio.
Ryškiausiu bendru kvapo intensyvumu ir duonos kvapu išsiskyrė mėginiai su 15 proc. raugo
(atitinkamai, 82,6 ir 69,3 mm), ryškiausias priedų kvapas ir spalva įvertinta mėginių su 20 proc.
raugo (atitinkamai, 61,1 ir 73,4 mm). Silpniausiu bendru kvapo intensyvumu, spalva ir priedų
kvapu pasiţymėjo kontroliniai mėginiai (atitinkamai, 14,2; 29,5 ir 2,7 mm), o silpniausiu duonos
kvapu – kepiniai, praturtinti 2,5 proc. raugo (21 mm).
Intensyviausiai juntamas bendras skonis, kartumas ir rūgštingumas buvo duonos mėginiuose,
pagamintuose su 20 proc. raugo (atitinkamai, 88,5; 32,6 ir 29,3 mm) (14 pav.).
14 pav. Duonos skonio įvertinimas (Pastaba: 1M – kepiniai be raugo; 2M – kepiniai su 2,5 proc. raugo;
3M – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 4M – kepiniai papildyti 7,5 proc. Pediococcus
acidilactici raugu; 5M – kepiniai papildyti 10 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 6M – kepiniai papildyti 12,5 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 7M – kepiniai papildyti 15 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 8M – kepiniai
papildyti 17,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 9M – kepiniai papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici raugu).
Stipriausiai išreikštas priedų skonis buvo duonos mėginiuose, pagamintuose su 17,5 proc.
raugo (61,3 mm), tačiau intensyviausiu duonos skoniu išsiskyrė mėginiai, pagaminti su 15 proc.
raugo (70,5 mm). Silpniausias bendro skonio intensyvumas, duonos ir priedų skonis, rūgštingumas
bei kartumas buvo juntamas kontroliniuose mėginiuose (atitinkamai, 13,1; 18,9; 2,2; 3,6; ir
3,7 mm).
Raugų įtaka juslinėms tekstūros savybėms buvo nevienareikšmė. Mieţiniai raugai didino
kepinių akytumą, kietumą ir trupumą bei maţino elastingumą ir drėgnumą (15 pav.). Palyginus
kepinių tekstūros savybes nustatyta, kad didţiausiu akytumu, trupumu bei kietumu pasiţymėjo
mėginiai, kurių gamybai buvo naudota 20 proc. raugo (atitinkamai, 71,9; 72,7 ir 79,2 mm).
Geriausiu elastingumu bei drėgniausi įvardinti kontroliniai mėginiai (atitinkamai, 81,3 ir
115,2 mm). Taip pat, jie pasiţymėjo maţiausiu akytumu, trupumu ir kietumu (atitinkamai, 12,3;
15,4 ir 9,7 mm). Maţiausiai elastinga tekstūra nustatyta duonos mėginiuose, pagamintuose su
15 proc. raugo (11,2 mm), o maţiausiu drėgnumu išsiskyrė duonos mėginiai, pagaminti su 2,5 proc.
raugo (21,6 mm).
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
Bendras skonio
intensyvumas
Duonos skonis
Priedų skonis Rūgštingumas
Kartumas
1M
2M
3M
4M
5M
6M
7M
8M
9M
37
15 pav. Duonos tekstūros įvertinimas (Pastaba: 1M – kepiniai be raugo; 2M – kepiniai su 2,5 proc. raugo;
3M – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 4M – kepiniai papildyti 7,5 proc. Pediococcus
acidilactici raugu; 5M – kepiniai papildyti 10 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 6M – kepiniai papildyti 12,5 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 7M – kepiniai papildyti 15 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 8M – kepiniai
papildyti 17,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 9M – kepiniai papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici raugu).
Kepinių, pagamintų su skirtingais raugo kiekiais, bendras priimtinumas pavaizduotas 16
paveiksle (7 priedas).
16 pav. Duonos bendro priimtinumo įvertinimas (Pastaba: 1M – kepiniai be raugo; 2M – kepiniai su 2,5 proc.
raugo; 3M – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 4M – kepiniai papildyti 7,5 proc. Pediococcus
acidilactici raugu; 5M – kepiniai papildyti 10 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 6M – kepiniai papildyti 12,5 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 7M – kepiniai papildyti 15 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 8M – kepiniai
papildyti 17,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 9M – kepiniai papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici raugu).
Kvietinių kepinių su mieţiniais raugais bendras priimtinumas įvertintas maţesnis nei
kontrolinių kepinių, tačiau kepinių su 7,5 proc., 10 proc. ir 12,5 proc. įvertintas didesnis nei 100
(atitinkamai, 106,4; 114,7 ir 123,8 mm). Vertinant kepinių su raugais bendrą priimtinumą,
priimtiniausia įvertinta duona su 12,5 proc. raugo (123,8 mm), maţiausiai priimtina – su 20 proc.
raugo (34,4 mm).
Kepinių bendram priimtinumui statistiškai reikšmingos įtakos turėjo naudotas raugo kiekis
(P < 0,0001).
0,0
50,0
100,0
150,0Akytumas
Trumpumas
ElastingumasKietumas
Drėgnumas
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M 8M 9M
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M 8M 9M
Ben
dra
s p
riim
tin
um
as,
mm
Mėginio numeris
38
3.2.5. Akrilamido kiekis kepiniuose
Akrilamido kiekis kepinių mėginiuose pateiktas 17 paveiksle (5 priedas).
17 pav. Akrilamido kiekis duonos mėginiuose (Pastaba: 1M – kepiniai be raugo; 2M – kepiniai su 2,5 proc.
raugo; 3M – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 4M – kepiniai papildyti 7,5 proc. Pediococcus
acidilactici raugu; 5M – kepiniai papildyti 10 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 6M – kepiniai papildyti 12,5 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 7M – kepiniai papildyti 15 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 8M – kepiniai
papildyti 17,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 9M – kepiniai papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici raugu).
Kontroliuose mėginiuose nustatyta 26,7 µg/kg akrilamido koncentracija. Lyginant mėginius,
pagamintus su raugais, didţiausiu akrilamido kiekiu išsiskyrė mėginiai su 12,5 proc. raugo
(45,0 µg/kg), maţiausia akrilamido koncentracija nustatyta mėginiuose, pagamintuose su 2,5 proc.
raugo (9,4 µg/kg).
Nustatyta, kad akrilamido kiekis kepiniuose vidutiniškai, tačiau patikimai koreliavo su
kepinių BTR (R = 0,4256; P < 0,0001). Su raugų pH ir akrilamido kiekiu kepiniuose koreliacija
nenustatyta.
Pagal gautus tyrimo rezultatus galima teigti, kad duonos gamybai naudojant raugus, t.y.,
taikant dvifazį gamybos būdą, galima sumaţinti juose akrilamido kiekį.
Atlikus daugiafaktorinę dispersinę analizę nustatyta, kad akrilamido kiekiui kepiniuose
statistiškai reikšmingos įtakos turėjo gamybai naudotas raugo kiekis (P < 0,0001).
3.2.6. Kepinių mikrobinio gedimo rezultatai
Šiame darbo etape buvo analizuota P. acidilactici raugų įtaka duonos mikrobiologiniam
gedimui, mėginius laikant supjaustytus riekutėmis kambario temperatūroje polietileniniuose
maišeliuose. Mėginių mikrobinio gedimo poţymiai minkštime bei plutoje vizualiai apţiūrint vertinti
po 24, 48, 96 ir 144 valandų laikymo +22 °C temperatūroje (18 pav., 9 priedas).
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
50,00
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M 8M
Ak
rila
mid
o k
iek
is k
on
tro
lin
iam
e m
ėgin
yje
, µ
g
kg
-1sm
Ak
rila
mid
o k
iek
is m
ėgin
iuo
se,
µg
kg
-1sm
Mėginio numeris
Akrilamido koncentracija mėginiuose Akrilamido koncentracija kontroliniame mėginyje
39
Po 96 val. Po 144 val.
18 pav. Kepinių mikrobinis gedimas (Pastaba: K – kepiniai be raugo; 1 – kepiniai su 2,5 proc. raugo;
2 – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 3 – kepiniai papildyti 7,5 proc. Pediococcus acidilactici
raugu; 4 – kepiniai papildyti 10 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 5 – kepiniai papildyti 12,5 proc. Pediococcus
acidilactici raugu; 6 – kepiniai papildyti 15 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 7 – kepiniai papildyti 17,5 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 8 – kepiniai papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici raugu).
Mėginius laikant 24 ir 48 valandas mikrobinio gedimo poţymių nepastebėta, tačiau po 96
valandų pastebėtos kolonijos minkštime ir plutelėje. Mėginiai pagaminti su raugais buvo labiau
paţeisti mikromicetų nei kontrolinis mėginys.
Palyginus tarpusavyje duonos mėginius, pagamintus su P. acidilactici raugu, nustatyta, kad
labiausiai paţeisti, mikromicetų buvo mėginiai su 10 proc., 12,5 proc. ir 17,5 proc. raugo,
maţiausiai – su 7,5 proc. raugo. Po 144 valandų nustatytos panašios tendencijos, tačiau maţiausiu
mikrobiologiniu gedimu pasiţymėjo duonos mėginiai pagaminti su 15 proc. raugo.
Pagal tyrimo rezultatus galima teigti, kad raugai nesumaţina mikrobinio gedimo, lyginant su
kontroliniu mėginiu, tačiau duonos mėginiai, su 15 proc. raugo, labiausiai tinkami siekiant
sumaţinti mikrobinį gedimą kepiniuose, pagamintuose naudojant raugus. Tokiai tendencijai įtakos
galėjo turėti raugų gamybai naudoti viso grūdo mieţiniai miltai, kurie ir galėjo būti taršos šaltiniu.
40
4. REZULTATŲ APTARIMAS
Duona, tai pagrindinis maisto produktas, populiarus visame pasaulyje ir vartojamas kiekvieną
dieną, o Europoje vienam vartotojui tenka iki 50 kg per metus (2). Populiariausi duonos gamyboje
yra kvietiniai miltai ir dėl savo technologinių savybių, daţniausiai jie yra pagrindinis kepinių
ingredientas. Siekiant uţtikrinti kepinių kokybę bei padidinti saugą, duonos gamyboje naudojami
raugai, kurie formuoja juslines, technologines, fizikines bei chemines galutinio produkto savybes.
Raugų savybės priklauso nuo daugelio veiksnių: naudojamų mikroorganizmų, angliavandenių
tipo substrate, mielių simbiotinio veikimo su PRB, fermentacijos sąlygų ir t.t (103). Pavyzdţiui,
priklausomai nuo fermentuojamų grūdų cheminės sudėties bei naudojamų mikroorganizmų,
gaunami savitų savybių raugai (104). Pieno rūgštis yra pagrindinis PRB metabolitas, jei substrate
yra pakankamas kiekis fermentuojamų angliavandenių (105). Fermentacijos efektyvumą apibūdina
keletas rodiklių, iš kurių pagrindiniai yra ţemas pH, padidėjęs PRB ir organinių rūgščių kiekis.
Raugų pH maţėja dėl PRB produkuojamų organinių rūgščių, daţniausiai pieno rūgšties. Nustatyta,
kad optimalios fermentacijos raugų pH yra maţesnis nei 4,0 (106). Mes nustatėme, jog raugų
mėginiuose PRB KSV/g raugo kito nuo 8,94 iki 9,43 log10
KSV/g. Visais atvejais, rauguose, kurių
fermentacijai buvo naudota P. acidilactici kultūra, KSV/g nustatytas didesnis. Fermentinė mieţinių
miltų hidrolizė prieš fermentaciją, naudojant 250 µl celiulazės buvo efektyviausia, šiuose rauguose
nustatytas didţiausias PRB KSV/g. Raugų pH nustatytas maţesnis, o BTR didesnis po 48 valandų
fermentacijos, todėl raugų gamybai galima būtų rekomenduoti ilgesnę fermentacijos technologiją.
P. acidilactici mieţių substrate produkavo nuo 4,5 iki 23,2 kartų didesnį L(+) pieno rūgšties
izomero kiekį nei D(-). Literatūroje yra duomenų, kad P. acidilactici DQ2 produkuojamas L(+) ir
D(-) pieno rūgšties izomerų santykis grūdų substrate yra atitinkamai, L(+) – 63,4 proc.,
o D(-) – 36,6 proc. (107).
Manoma, kad fermentacija PRB yra tinkamesnė raugų gamybai nei fermentacija mielėmis,
nes maţiau pakinta β–gliukanų kiekis ir struktūra (108). Atlikto eksperimento metu nustatyta, kad
β–gliukanų kiekis mieţiniuose rauguose kito nuo 7,24 iki 7,62 proc., o kontroliniuose mėginiuose
nustatyta 7,44 proc. β–gliukanų. Chang ir kiti mokslininkai (109) nustatė, kad β–gliukanų kiekis
mieţiuose, kito nuo 2 iki 10 proc. Raugų rūgštingumo ir mikrobiologinių rodiklių pokyčiai
fermentacijos metu turi įtakos ir kitiems raugų komponentams (104). Mes nustatėme, kad bendras
fenolinių junginių kiekis mieţiniuose rauguose, kurių fermentacijai naudota P. acidilactici kultūra,
buvo 19,56 proc. didesnis, lyginant su savaiminiu raugu. Fenolinių junginių pokyčiai fermentacijos
metu vyksta dėl mikroorganizmų fermentų poveikio, o augalinių substratų fermentacija skirtingais
mikroorganizmais, grybais, PRB, mielėmis padidina bendrą fenolinių junginių kiekį substrate bei
pačių produktų maistinę vertę, t.y., maţina antimitybinius faktorius (110). Rauguose,
41
fermentuotuose PRB, nustatomas didesnis fenolinių junginių kiekis ir antioksidacinis aktyvumas nei
rauguose, fermentuotuose mielėmis. Maţiausias antiradikalinis aktyvumas nustatytas savaiminiu
būdu fermentuotuose rauguose (20,0 proc.). Grūduose antioksidaciniu aktyvumu pasiţymi daug
komponentų, turinčių skirtingą cheminę struktūrą. Rauguose yra didesnis kiekis (lyginant su
nefermentuotais grūdais) tirpių baltymų, fenolinių rūgščių, lipidų skilimo produktų (dienų, trienų ir
kt.) bei tokochromanolių (111).
Raugų spalvų koordinatėms įtakos turi PRB išskiriami metabolitai, o kepinių terminio
apdorojimo metu L* ir b* koordinatės daţniausiai sumaţėja, o a* padidėja (112). Mes nustatėme,
kad raugų šviesumas kito nuo 23,01 iki 69,88, o rausvumas nuo 2,17 iki 6,88. Lyginant savaiminius
raugus su raugais, kurių fermentacijai buvo naudota P. acidilactici kultūra bei celiulazė, nustatyta,
kad pastarųjų raugų gelsvumas buvo 10,46 proc. didesnis nei savaiminių raugų.
Vartotojai daţniausiai renkasi kepinius vertindami jų spalvos priimtinumą, kepinių tekstūrą,
kvapą, spalvą, maistinę vertę ir vartoti tinkamumo terminą. Raugai turi nevienareikšmės įtakos
kvietinių kepinių kokybei (113). Tešlos pH sumaţėjimas turi įtakos tešlos stabilumo bei
elastingumo sumaţėjimui maišymo metu, tačiau daţniausiai raugai pagerina tešlos ir kepinių
savybes (104). Mes nustatėme, kad P. acidilactici raugų panaudojimas, prieš fermentaciją jų
sucukrinimui panaudojant 250 µl celiulazės, padidina kepinių masę (6,7 proc.) bei savitąjį tūrį
(12 proc.). Taip pat nustatytas didesnis šių kepinių BTR (nuo 0,6 iki 0,9°N), lyginant su
kontroliniais mėginiais (0,4°N) ir maţiausi masės nuostoliai po terminio apdorojimo (2,3 proc.).
Tačiau kontroliniai mėginiai pasiţymėjo didesniu akytumu (9,04 proc.). Didţiausiu minkštimo
šviesumu pasiţymėjo duona, pagaminta su 2,5 proc. raugo, lyginant su kontroliniais mėginiais
(pastarieji šviesesni 2,84 proc.). Tačiau kontrolinių mėginių minkštimo rausvumas ir gelsvumas
buvo didesnis nei duonos mėginių, pagamintų su raugais (atitinkamai, 50,0 ir 6,37 proc.). Lyginant
plutos spalvą, kontrolinių mėginių pluta buvo 12,53 proc. tamsesnė bei 38,8 proc. rausvesnė nei
mėginių su raugais. Visų mėginių gelsvumas kito paklaidų ribose (nuo 22,49 iki 25,75). Spalvų
pokyčius kepinių terminio apdorojimo metu sąlygoja Majaro ir karamelizacijos reakcijos (114).
Duona yra greitai gendantis maisto produktas, ją laikant vyksta sudėtingi fizikiniai, cheminiai
bei mikrobiologiniai pokyčiai. Literatūroje teigiama, kad duonos ţiedėjimo metu pakinta ne tik
duonos tekstūra, tačiau ir juslinės savybės. Laikymo metu duonos minkštimas tampa tvirtesnis,
sumaţėja plutos trapumas ir duona praranda aromatą. Visus šiuos veiksnius lemia krakmolo
retrogradacija (115). Raugai naudojami kepinių gamyboje ţiedėjimui lėtinti ir mikrobiniam gedimui
maţinti (116). Mes nustatėme, kad greičiau ţiedėja mėginiai fermentuoti P. acidilactici, išskyrus
duonos mėginius, kurių gamybai buvo naudota 7,5 proc. raugo, prieš fermentaciją sucukrinto 250 µl
celiulazės. Mes nustatėme, kad kontrolinių mėginių struktūra laikymo metu pakito 29,33 kartus, o
fermentuotų P. acidilactici kultūra – vidutiniškai 62,27 kartus.
42
Lyginant kvapo savybes, maţiausiai juntamas bendras ir priedų kvapas buvo kontroliniuose
mėginiuose (atitinkamai, 14,2 ir 2,7). Duonos kvapas silpniausiai buvo juntamas mėginiuose 2M
(21,7). Intensyviausiai juntamas duonos kvapas buvo mėginiuose 7M (69,3). Visais atvejais,
kepiniai su raugais pasiţymėjo intensyvesne spalva ir buvo intensyvesnio skonio. Duonos aromatas
priklauso nuo daugelio veiksnių, tačiau vienas svarbiausių, tai raugo gamybai naudojami
mikroorganizmai ir raugo kiekis. Rauguose esantys lakieji junginiai suteikia duonai savitą skonį, o
acto rūgštis – būdingą duonai, pagamintai su raugu, rūgštumą. Duona, pagaminta su raugu,
pasiţymi intensyvesniu aromatu nei vienfaziu būdu pagaminti kepiniai. Vartotojams skonis, kaip
aromato ir skonio derinys, yra viena svarbiausių duonos juslinių savynių. Nustatyta, kad kepiniai su
raugais yra priimtinesni, nes pasiţymi intensyvesniu ir malonesniu skoniu (117). Raugų įtaka
juslinėms tekstūros savybėms buvo nevienareikšmė. Mieţiniai raugai didino kepinių akytumą,
kietumą ir trupumą bei maţino elastingumą ir drėgnumą.
Fermentacijos metu naudojamos PRB geba skaidyti cukrus, ko pasekoje maţėja pH.
Nustatyta, kad pH koreliuoja su akrilamido kiekiu galutiniame produkte. Pedreschi ir kiti
mokslininkai (118) nustatė, jog maţėjant tešlos pH, susidaro maţesnis akrilamido kiekis. Tokiu
būdu akrilamido kiekį galutiniame produkte galima sumaţinti nuo 48 iki 71 proc. Akrilamido
koncentracijos padidėjimui kepiniuose įtakos gali turėti daugybė veiksnių, įskaitant pirminių
cheminių medţiagų kiekį, kurios skatina akrilamido formavimasi kepiniuose, terminio apdorojimo
metodai (kepimas ar skrudinimas), technologinio proceso sąlygos (temperatūra, šildymo laikas, pH,
vandens aktyvumas, maisto priedai ar kepinių struktūra) (119). Mustafa ir kiti mokslininkai (120)
nustatė, kad kepinių gamyboje naudojant PRB, akrilamido koncentraciją galima sumaţinti iki
75 proc. Mes nustatėme, kad maţiausia akrilamido koncentracija buvo mėginiuose, pagamintuose
su 2,5 ir 5,0 proc. raugo (atitinkamai, 9,4 ir 14,7 µg/kg). Didţiausia akrilamido koncentracija
nustatyta duonos mėginiuose, pagamintuose su 15 proc. raugo, šiuose mėginiuose akrilamido kiekis
buvo 40,7 proc. didesnis nei kontroliniuose mėginiuose.
Apibendrinant galima teigti, kad kvietinių kepinių praturtinimui viso grūdo mieţiniais miltais,
turi būti taikomi atitinkami technologiniai sprendimai, tokie kaip fermentinė hidrolizė ar
fermentacija parinktais mikroorganizmais.
43
IŠVADOS
1. Mieţinių raugų savybes galima pagerinti jų gamybai naudojant P. acidilactici (rauguose
gaunamas didesnis PRB KSV/g, lyginant su savaiminiais raugais) bei taikant fermentinę
hidrolizę prieš fermentaciją (naudojant 250 µl celiulazės mieţinių miltų sucukrinimui
gaunamas didţiausias PRB KSV/g rauguose).
2. Skirtinga raugų gamybos technologija, skirtingai veikia raugų savybes:
2.1. Didţiausias pH nustatytas savaiminiuose rauguose (3,83); didţiausias BTR gaunamas
sucukrinimui naudojant 300 µl celiulazės (8,20°N); L(+) pieno rūgšties nustatyta 7,6
kartus daugiau nei D(-).
2.2. Didţiausias β–gliukanų kiekis nustatytas 5M rauguose (7,62 proc.); didţiausiu fenolinių
junginių kiekiu išsiskyrė 6M ir 7M raugai (atitinkamai, 140,05 ir 142,02mg GAE/100g
mėginio); maţiausias antiradikalinis aktyvumas nustatytas savaiminiu būdu
fermentuotuose rauguose (20,0 proc.).
2.3. Tvirčiausia tekstūra nustatyta rauguose 6M (0,4mJ); Didţiausias įtempis ir
klampa – rauguose 2M (atitinkamai, 414870 mPa·s ir 530,02 Pa).
2.4. Didţiausios šviesumo ir gelsvumo koordinatės nustatytas rauguose 7M (atitinkamai,
69,88 ir 26,17), o didţiausios rausvumo koordinatės – 2M (6,88).
3. Kvietinių kepinių gamybai rekomenduojami 6M raugai (prieš fermentaciją sucukrinti 250 µl
celiulazės), kurių rodikliai: PRB KSV/g 9,43 log10
, BTR ir pH atitinkamai, 6,50°N ir 3,46,
L(+) kiekis 3,94 g/100 g, β–gliukanų kiekis 7,40 proc., bendras fenolinių junginių kiekis
140,05 mg GAE/100g mėginio ir antiradikalinis aktyvumas 74,76 proc.
4. Skirtingai pagaminti raugai ir skirtingas jų kiekis turėjo nevienareikšmės įtakos kepinių
kokybės rodikliams:
4.1. Daugeliu atvejų mieţiniai raugai maţino kepinių akytumą bei masės nuostolius,
maţiausias akytumas nustatytas kepinių su didţiausiu raugo kiekiu (55,92 proc), maţiausi
masės nuostoliai – kepiniuose su 15 proc. raugo.
4.2. 5 proc. mieţinio raugo lėtino ţiedėjimą ir neturėjo neigiamos įtakos kvietinių kepinių
savitajam tūriui (savitasis tūris padidėjo 6,4 proc.).
4.3. Kvietinių kepinių, su mieţiniais raugais, bendras priimtinumas buvo maţesnis nei
kontrolinių kepinių, tačiau daugeliu atvejų įvertintas daugiau nei 100 hedoninėje skalėje.
4.4. Didţiausias minkštimo šviesumas nustatytas 2M mėginiuose (67,58), rausvumas ir
gelsvumas kontroliniuose mėginiuose (atitinkamai, 2,25 ir 18,64); didţiausias plutos
šviesumas nustatytas 9M mėginuose (69,69), rausvumas – kontroliniuose mėginuose
(7,52), gelsvumas – 2M mėginiuose (25,75).
44
5. Kvietinių kepinių, su mieţiniais raugais, gamybai naudojant P. acidilactici ir fermentinę
hidrolizę, galima sumaţinti akrilamido kiekį: maţiausia akrilamido koncentracija nustatyta
mėginiuose, pagamintuose su 2,5 proc. raugo (9,4 µg/kg), o tarp akrilamido kiekio kepiniuose
ir kepinių BTR nustatyta vidutinio stiprumo patikima koreliacija (R = 0,4256; P < 0,0001).
45
REKOMENDACIJOS
Pagal gautus eksperimento rezultatus mieţinių raugų gamybai rekomenduojame naudoti
fermentaciją P. acidilactici bei taikyti fermentinę hidrolizę, prieš fermentaciją naudojant 250 µl
celiulazės mieţinių miltų sucukrinimui. Naudojant mikroorganizmų ir fermentų derinį rauguose
gaunamas didesnis PRB KSV/g. Mieţiniai raugai, pagaminti fermentacijai naudojant P. acidilactici
ir sucukrinimui fermentinę hidrolizę, maţina akrilamido kiekį kepiniuose, padidina kvietinių
kepinių vertę, lėtina ţiedėjimą ir neturi neigiamos įtakos savitajam tūriui.
46
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1. Thompkinson D, Bhavana VK, Kanika P. Dietary approaches for management of
cardio-vascular health-a review. Journal of food science and technology.
2014;51(10):2318-2330.
2. Collar C. Bread: Types of bread. Encyclopedia of Food and Health. Elsevier Ltd; 2016. vol 1
p. 500-507.
3. Manach C, Scalbert A, Morand C, Remesy C, Jimenez L. Polyphenols: food sources and
bioavailability. The American journal of clinical nutrition. 2004;79:727-747.
4. Holtekjølen AK., Knutsen S.H. In: Preedy VR, Watson RR, Patel VB (eds) Flour and breads and
their fortification in health and disease prevention. Academic Press, Elsevier. London,
Burlington, San Diego, Academic Press, Elsevier; 2011. Chapter 32, Antioxidant activity and
phenolics in breads with added barley flour. p. 355-363.
5. Sullivan P, Arendt E, Gallagher E. The increasing use of barley and barley by-products in the
production of healthier baked goods. Trends in Food Science & Technology.
2013;29(2):124-134.
6. Ehrenbergerová J, Belcredi NB, Psota V, Hrstková P, Cerkal R, Newman CW. Changes caused
by genotype and environmental conditions in beta-glucan content of spring barley for dietetically
beneficial human nutrition. Plant foods for human nutrition. 2008;63:111-117.
7. Soares RMD, De Francisco A, Rayas-Duarte P, Soldi V. Brazilian hullless and malting barley
genotypes: I. Chemical composition and partial characterization. Journal of food quality.
2007;30:357-371.
8. Andersson AAM., Armo E, Grangeon E, Fredriksson H, Andersson R, Aman P. Molecular
weight and structure units of (1/3, 1/4)-beta-glucans in dough and bread made from hull-less
barley milling fractions. Journal of Cereal Science. 2004;40:195-204.
9. Hartikainen K, Poutanen K, Katina K. Influence of Bioprocessed Wheat Bran on the Physical
and Chemical Properties of Dough and on Wheat Bread Texture. Current Opinion in Food
Science. 2015;1:50-55.
10. Alaunyte I, Stojceska V, Plunkett A, Ainsworth P, Derbyshire E. Improving the quality of
nutrient-rich Teff (Eragrostis tef) breads by combination of enzymes in straight dough and
sourdough breadmaking. Journal of Cereal Science. 2012;55(1):22-30.
11. Collar C, Angioloni A. Nutritional and functional performance of high β-glucan barley flours in
breadmaking: mixed breads versus wheat breads. European Food Research and Technology.
2014;238:459-469.
47
12. Komlenić DK, Ugarčić-Hardi Z, Jukić M, Planinić M, Bucić-Kojić A, Strelec I. Wheat dough
rheology and bread quality effected by Lactobacillus brevis preferment, dry sourdough and
lactic acid addition. International Journal of Food Science and Technology.
2010;45:1417-1425.
13. De Vuyst L, Neysens P. The sourdough microflora: biodiversity and metabolic interactions.
Trends in Food Science & Technology. 2005;16:43-56.
14. Rieder A, Holtekjølen AK, Sahlstrøm S, Moldestad A. Effect of barley and oat flour types and
sourdoughs on dough rheology and bread quality of composite wheat bread. Journal of Cereal
Science. 2012;55:44-52.
15. Mariotti M, Garofalo C, Aquilanti L, Osimani A, Fongaro L, Tavoletti S, Hager AS, Clementi
F. Barley flour exploitation in sourdough bread-making: A technological, nutritional and
sensory evaluation. LWT-Food Science and Technology. 2014;59(2):973-980.
16. EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM). Scientific Opinion on
acrylamide in food. EFSA Journal. 2015;13(6):1-321.
17. Yangcheng H, Gong L, Zhang Y, Jane JL. Pysicochemical properties of Tibetan hull-less
barley starch. Carbohydrate Polymers. 2016;137:525-531.
18. Morojele ME, Kilian WKH. Optimization of nitrogen application under irrigated barley
production. European Journal of Agriculture and Foresty Reasearch. 2015;3(5):8-14.
19. Blake T, Blake VC, Bowman JGP. Abdel-Haleem H. Barley: Production, Improvement, and
Uses (ed S. E. Ullrich), Wiley-Blackwell, Oxford, UK. 2010. Chapter 16. Barley Feed Uses and
Quality Improvement. p. 522-531.
20. Izydorczyk MS, Dexte JE. Barley β-glucans and arabinoxylans: Molecular structure,
physicochemical properties, and uses in food products–a Review. Food Research International.
2008;41:850-868.
21. Yu W, Tan X, Zou W, Hu Z, Fox PG, Gidley JM, Gilbert GR. Relationships between protein
content, starch molecular structure and grain size in barley. Carbohydrate Polymers.
2017;55:271-279.
22. Li Y, Zhu K, Guo X, Peng W, Zhou H. Interaction of barley β-d-glucan with wheat starch:
Effect on the pasting and rheological properties. International Journal of Biological
Macromolecules. 2016;92:70-76.
23. Izydorczyk MS, Miller SS, Beattie AD. Milling Food Barley: Production of Functional
Fractions Enriched with β-glucans and Other Dietary Fiber Components. Cereal Foods World.
2014;59(6):277-285.
48
24. Chillo S, Ranawana DV, Henry CJK. Effect of two barley β-glucan concentrates on in vitro
glycaemic impact and cooking quality of spaghetti. LWT-Food Science and Technology.
2011;44(4);940-948.
25. Banchathanakij R, Suphantharika M. Effect of different β-glucans on the gelatinisation and
retrogradation of rice starch. Food Chemistry. 2009;111(1):5-14.
26. Izydorczyk MS, Lagasse SL, Hatcher DW, Dexter JE, Rossnagel BG. The enrichment of Asian
noodles with fiber-rich fractions derived from roller milling of hull-less barley. Journal of the
Science of Food and Agriculture. 2005;85:2094-2104.
27. Ravn JL, Martens HJ, Pettersson D, Pedersen NR. A commercial GH 11 xylanase mediates
xylan solubilisation and degradation in wheat, rye and barley as demonstrated by microscopy
techniques and wet chemistry methods. Animal Feed Science and Technology.
2016;219:216-225.
28. Gong L, Jin C, Wu X, Zhang Y. Determination of arabinoxylans in Tibetan Hull-less barley
bran. Procedia Engineering. 2012;37:218-222.
29. Zhang XQ, Xue DW, Wu FB, Zhang GP. Genotypic and environmental variations of
arabinoxylan content and endoxylanase activity in barley grains. Journal of integrative
agriculture. 2013;12(8):1489-1494.
30. Severini C, Azzollini D, Jouppila K, Jussi L, Derossi A, De Pilli T. Effect of enzymatic and
technological treatments on solubilisation of arabinoxylans from brewer's spent grain. Journal
of Cereal Science. 2015;65:162-166.
31. Yadav MP, Hicks KB. Isolation of barley hulls and straw constituents and study of emulsifying
properties of their arabinoxylans. Carbohydrate polymers. 2015;132:529-536.
32. Buksa K. Application of model bread baking in the examination of arabinoxylan—protein
complexes in rye bread. Carbohydrate polymers. 2016;148:281-289.
33. Cruz MJ, Moldes BA, Bustos G, Torrado A, Domiınguez MJ. Integral utilisation of barley husk
for the production of food additives. Journal of the Science of Food and Agriculture.
2007;87:1000-1008.
34. Madhujith T, Izydorczyk M, Shahidi F. Antioxidant activity of pearledbarley fractions. Journal
of Agricultural and Food Chemistry. 2006;54:3283-3289.
35. Lee JH, Park MJ, Ryu HW, Yuk HJ, Choi SW, Lee KS, Kim LM, Seo WD. Elucidation of
phenolic antioxidants in barley seedlings (Hordeum vulgare L.) by UPLC-PDA-ESI/MS and
screening for their contents at different harvest times. Journal of Functional Foods.
2016;26:667-680.
49
36. Gangopadhyay N, Hossain MB, Rai DK, Brunton NPA review of extraction and analysis of
bioactives in oat and barley and scope for use of novel food processing technologies.
Molecules. 2015;20(6):10884-10909.
37. Holtekjølen AK, Kinitz C, Knutsen SH. Flavanol and bound phenolic acid contents in different
barley varieties. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2006;54(6):2253-2260.
38. Gangopadhyay N., Rai D. K., Brunton N. P., Gallagher E., Hossain M. B. Antioxidant-guided
isolation and mass spectrometric identification of the major polyphenols in barley (Hordeum
vulgare) grain. Food chemistry. 2016;210:212-220.
39. Thanan R, Oikawa S, Hiraku Y, Ohnishi S, Ma N, Pinlaor S, Yongvanit P, Kawanishi Sh,
Murata M. Oxidative stress and its significant roles in neurodegenerative diseases and cancer.
International Journal of Molecular Sciences. 2014;16(1):193-217.
40. Li H, Horke S, Förstermann U. Vascular oxidative stress, nitric oxide and atherosclerosis.
Atherosclerosis. 2014;237:208-219.
41. Wang X, Wang W, Li L, Perry G, Lee HG, Zhu X. Oxidative stress and mitochondrial
dysfunction in Alzheimer's disease. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Molecular Basis
of Disease. 2014;1842(8):1240-1247.
42. Lahouar L, El Arem A, Ghrairi F, Chahdoura H, Salem HB, El Felah M, Achour L.
Phytochemical content and antioxidant properties of diverse varieties of whole barley
(Hordeum vulgare L.) grown in Tunisia. Food chemistry. 2014;145:578-583.
43. Fardet A, Rock E, Remesy C. Is the in vitro antioxidant potential of whole-grain cereals and
cereal products well reflected in vivo? Journal of Cereal Science. 2008;48:258-276.
44. Do TDT, Cozzolino D, Muhlhausler B, Box A, Able AJ. Antioxidant capacity and vitamin E in
barley: effect of genotype and storage. Food chemistry. 2015;187:65-74.
45. Ehrenbergerová J, Belcrediova N, Havlova P, Pryma J, Vaculova K, Vejrazka K. Barley grain
as source of natural antioxidants and nutraceutics beneficial to health. In Proceedings of 3rd
International Congress' Flour-Bread 05'and 5th Croatian Congress of Cereal Technologists,
Opatija, 2005 October 26-29. 2006. p. 188-194.
46. Bhatty RS. The potential of hull-less barley. Cereal Chemistry. 1999;76(5):589-599.
47. Panfili G, Fratianni A, Criscio TD, Marconi E. Tocol and beta-glucan levels in barley varieties
and in pearling by-products. Food Chemistry. 2008;107(1):84-91.
48. Reboul E, Richelle M, Perrot E, Desmoulins-Malezet C, Pirisi V, Borel P. Bioaccessibility of
carotenoids and vitamin E from their main dietary sources. Journal of Agricultural and Food
Chemistry. 2006;54(23):8749-8755.
50
49. Patel N, Amin P, Shenoy A. Is vitamin E supplementation effective in reducing mortality
related to cardiovascular events in people with type 2 diabetes mellitus? A systematic review.
IJC Metabolic & Endocrine. 2016;12:42-45.
50. Maiorano G, Angwech H, Di Memmo D, Wilkanowska A, Mucci R, Abiuso C, Tavaniello S.
Effects of intramuscular vitamin E multiple injection on quality, oxidative stability and
consumer acceptability of meat from Laticauda lambs fed under natural rearing conditions.
Small Ruminant Research. 2016;139:52-59.
51. Tőmőskőzi S, Békés F. Bread: Dough Mixing and Testing Operations. Encyclopedia of Food
and Health. Elsevier Ltd; 2016. vol 1 p. 490-499.
52. Rødbotten M, Tomic O, Holtekjølen AK, Grini IS, Lea P, Granli BS, Grimsby S, Sahlstrøm S.
Barley bread with normal and low content of salt; sensory profile and consumer preference in
five European countries. Journal of Cereal Science. 2015;64:176-182.
53. Holtekjølen AK, Bævre AB, Rødbotten M, Berg H, Knutsen SH. Antioxidant properties and
sensory profiles of breads containing barley flour. Food Chemistry. 2008;110(2):414-421.
54. Škrbić B, Milovac S, Dodig D, Filipčev B. Effects of hull-less barley flour and flakes on bread
nutritional composition and sensory properties. Food Chemistry. 2009;115(3):982-988.
55. Messia MC, Reale A, Maiuro L, Candigliota T, Sorrentino E, Marconi E. Effects of
pre-fermented wheat bran on dough and bread characteristics. Journal of Cereal Science.
2016;69:138-144.
56. Tuncel NB, Yılmaz N, Kocabıyık H, Uygur A. The effect of infrared stabilized rice bran
substitution on physicochemical and sensory properties of pan breads: Part I. Journal of Cereal
Science. 2014;59(2):155-161.
57. Friedman M. Rice brans, rice bran oils, and rice hulls: composition, food and industrial uses,
and bioactivities in humans, animals, and cells. Journal of agricultural and food chemistry.
2013;61(45):10626-10641.
58. Liu L, Wen W, Zhang R, Wei Z, Deng Y, Xiao J, Zhang M. Complex enzyme hydrolysis
releases antioxidative phenolics from rice bran. Food Chemistry. 2017;214:1-8.
59. Curti E, Carini E, Bonacini G, Tribuzio G, Vittadini E. Effect of the addition of bran fractions
on bread properties. Journal of Cereal Science. 2013;57(3):325-332.
60. Boita ER, Oro T, Bressiani J, Santetti GS, Bertolin TE, Gutkoski LC. Rheological properties of
wheat flour dough and pan bread with wheat bran. Journal of Cereal Science. 2016;71:177-182.
61. Dhingra S, Jood S. Organoleptic and nutritional evaluation of wheat breads supplemented with
soybean and barley flour. Food chemistry. 2002;77(4):479-488.
62. Hu G, Huang S, Cao S, Ma Z. Effect of enrichment with hemicellulose from rice bran on
chemical and functional properties of bread. Food Chemistry. 2009;115(3):839-842.
51
63. Hemdane S, Langenaeken NA, Jacobs PJ, Verspreet J, Delcour JA, Courtin CM. Study of the
intrinsic properties of wheat bran and pearlings obtained by sequential debranning and their
role in bran-enriched bread making. Journal of Cereal Science. 2016;71:78-85.
64. Catzeddu P. Sourdough breads. Flour and Breads and Their Fortification in Health and Disease
Prevention. Academic press (Elsevier), London; 2011. p. 37-46.
65. Gobbetti M, Minervini F, Pontonio E, Di Cagno R, De Angelis M. Drivers for the
establishment and composition of the sourdough lactic acid bacteria biota. International journal
of food microbiology. 2016;239:3-18.
66. Minervini F, Celano G, Lattanzi A, De Angelis M, Gobbetti M. Added ingredients affect the
microbiota and biochemical characteristics of durum wheat type-I sourdough. Food
Microbiology. 2016;60:112-123.
67. Gobbetti M, Rizzello CG, Di Cagno R, De Angelis M. How the sourdough may affect the
functional features of leavened baked goods. Food microbiology. 2014;37:30-40.
68. Axel C, Brosnan B, Zannini E, Furey A, Coffey A, Arendt EK. Antifungal sourdough lactic
acid bacteria as biopreservation tool in quinoa and rice bread. International journal of food
microbiology. 2016;239:86-94.
69. Mikuš E, Kocková M, Kováčová M, Dodok L, Hasenay S. Application of selected enzymes to
improve shelf-life and rheological properties of bakery products. In Proceedings of the 6th
International Congress Flour-Bread'11. 8th Croatian Congress of Cereal Technologists, Opatija,
Croatia, 2011 October 12-14. 2012. p. 289-294.
70. Gänzle MG, Ripari V. Composition and function of sourdough microbiota: From ecological
theory to bread quality. International journal of food microbiology. 2016;239:19-25 .
71. Go MB, Velos SP, Minyamin AV, Bagsit RD, Pableo RG. Sensory Evaluation, Shelflife and
Nutritional Composition of Breadnut (Artocarpus camansi) Cookies. Tropical Technology
Journal. 2015;1(19):1-7.
72. Giannou V, Lebesi D, Varzakas T, Tzia C. 7 Bakery Technology. Handbook of Food
Processing: Food Safety, Quality, and Manufacturing Processes. 2015;35:201.
73. Harth H, Van Kerrebroeck S, De Vuyst L. Community dynamics and metabolite target analysis
of spontaneous, backslopped barley sourdough fermentations under laboratory and bakery
conditions. International journal of food microbiology. 2016;228:22-32.
74. Sluková M, Hinková A, Henke S, Smrţ F, Lukačíková M, Pour V, Bubník Z. Cheese whey
treated by membrane separation as a valuable ingredient for barley sourdough preparation.
Journal of Food Engineering. 2016;172:38-47.
52
75. Ktenioudaki A, Alvarez-Jubete L, Smyth TJ, Kilcawley K, Rai DK, Gallagher E. Application
of bioprocessing techniques (sourdough fermentation and technological aids) for brewer's spent
grain breads. Food Research International. 2015;73:107-116.
76. Carnevali P, Ciati R, Leporati A, Paese M. Liquid sourdough fermentation: industrial
application perspectives. Food microbiology. 2007;24(2):150-154.
77. Manini F, Casiraghi MC, Poutanen K, Brasca M, Erba D, Plumed-Ferrer C. Characterization of
lactic acid bacteria isolated from wheat bran sourdough. LWT-Food Science and Technology.
2016;66:275-283.
78. Galle S, Arendt EK. Exopolysaccharides from sourdough lactic acid bacteria. Critical Reviews
in Food Science and Nutrition. 2014;54(7):891-901.
79. Huys G, Daniel HM, De Vuyst L. Taxonomy and biodiversity of sourdough yeasts and lactic
acid bacteria. In Handbook on Sourdough Biotechnology Springer US; 2013. p. 105-154.
80. Viiard E, Bessmeltseva M, Simm J, Talve T, Aaspõllu A, Paalme T, Sarand I. Diversity and
Stability of Lactic Acid Bacteria in Rye Sourdoughs of Four Bakeries with Different
Propagation Parameters. PloS one. 2016;11(2):1-15.
81. Iacumin L, Cecchini F, Manzano M, Osualdini M, Boscolo D, Orlic S, Comi G. Description of
the microflora of sourdoughs by culture-dependent and culture-independent methods. Food
Microbiology. 2009;26(2):128-135.
82. Gandhi D, Chanalia P, Attri P, Dhanda S. Dipeptidyl peptidase-II from probiotic Pediococcus
acidilactici: Purification and functional characterization. International Journal of Biological
Macromolecules. 2016;93:919-932.
83. Neissi A, Rafiee G, Nematollahi M, Razavi SH, Maniei F. Influence of supplemented diet with
Pediococcus acidilactici on non-specific immunity and stress indicators in green terror
(Aequidens rivulatus) during hypoxia. Fish & shellfish immunology. 2015;45(1):13-18.
84. Sidek NLM, Tan JS, Abbasiliasi S, Wong FWF, Mustafa S, Ariff AB. Aqueous two-phase
flotation for primary recovery of bacteriocin-like inhibitory substance (BLIS) from
Pediococcus acidilactici Kp10. Journal of Chromatography B. 2016;1027:81-87.
85. Ahmad V, Khan MS, Jamal QMS, Alzohairy MA, Al Karaawi MA, Siddiqui MU.
Antimicrobial potential of bacteriocins: in therapy, agriculture and food preservation.
International Journal of Antimicrobial Agents. 2017;49(1):1-11.
86. Engelhardt T, Albano H, Kiskó G, Mohácsi-Farkas C, Teixeira P. Antilisterial activity of
bacteriocinogenic Pediococcus acidilactici HA6111-2 and Lactobacillus plantarum ESB 202
grown under pH and osmotic stress conditions. Food microbiology. 2015;48:109-115.
53
87. Avaiyarasi ND, Ravindran AD, Venkatesh P, Arul V. In vitro selection, characterization and
cytotoxic effect of bacteriocin of Lactobacillus sakei GM3 isolated from goat milk. Food
Control. 2016;69:124-133.
88. Dertli E, Mercan E, Arıcı M, Yılmaz MT, Sağdıç O. Characterisation of lactic acid bacteria
from Turkish sourdough and determination of their exopolysaccharide (EPS) production
characteristics. LWT-Food Science and Technology. 2016;71:116-124.
89. Heitmann M, Zannini E, Arendt EK. Impact of different beer yeasts on wheat dough and bread
quality parameters. Journal of Cereal Science. 2015;63:49-56.
90. Tsolmonbaatar A, Hashida K, Sugimoto Y, Watanabe D, Furukawa S, Takagi H. Isolation of
baker's yeast mutants with proline accumulation that showed enhanced tolerance to baking-
associated stresses. International Journal of Food Microbiology. 2016;238:233-240.
91. Xiao JX, Alugongo GM, Chung R, Dong SZ, Li SL, Yoon I, Wu ZH, Cao ZJ. Effects of
Saccharomyces cerevisiae fermentation products on dairy calves: Ruminal fermentation,
gastrointestinal morphology, and microbial community. Journal of dairy science.
2016;99(7):5401-5412.
92. Stojceska V, Ainsworth P. The effect of different enzymes on the quality of high-fibre enriched
brewer’s spent grain breads. Food Chemistry. 2008;110(4):865-872.
93. Pietrzak W, Kawa-Rygielska J. Ethanol fermentation of waste bread using granular starch
hydrolyzing enzyme: Effect of raw material pretreatment. Fuel. 2014;134:250-256.
94. Xue D, Lin D, Gong C, Peng C, Yao S. Expression of a bifunctional cellulase with
exoglucanase and endoglucanase activities to enhance the hydrolysis ability of cellulase from a
marine Aspergillus niger. Process Biochemistry. 2017;52:115-122.
95. LST ISO 15214:2009. Maisto ir pašarų mikrobiologija. Bendras mezofilinių pieno rūgšties
bakterijų skaičiavimo metodas. Kolonijų skaičiavimo 30°C temperatūroje būdas.
96. Bartieknė E. Raugai kvietinės duonos gamyboje – saugos ir kokybės aspektai. LSMU Leidybos
namai; 2015.
97. ICC No. 131:1995. Methode eines Backversuches mit Weizenmehl.
98. LST 1442:1996. Duona ir pyrago gaminiai. Akytumo nustatymas.
99. LST 1553:1998. Miltiniai kepiniai ir konditerijos gaminiai. Rūgštingumo ir šarmingumo
nustatymo metodai.
100. LST EN ISO 13299:2010. Juslinė analizė. Metodika. Bendrieji nurodymai dėl juslinio profilio
sudarymo.
101. Bartkiene E, Jakobsone I, Juodeikiene G, Vidmantiene D, Pugajeva I, Bartkevics V. Study on
the reduction of acrylamide in mixed rye bread by fermentation with bacteriocin-like
54
inhibitory substances producing lactic acid bacteria in combination with Aspergillus niger
glucoamylase. Food Control. 2013;30(1):35-40.
102. LST ISO 21527-1:2008 Maisto ir pašarų mikrobiologija. Bendrasis mielių ir pelėsinių grybų
skaičiavimo metodas (Horizontal method for the enumeration of yeasts and moulds).
103. Gobbetti M, Corsetti A, Rossi J, La Rosa F, De Vincenzi S. Identification and clustering of
lactic acid bacteria and yeasts from wheat sourdoughs of central Italy. Italian Journal of Food
Science. 1994;6:85-94.
104. Komlenić DK, Slačanac V, Jukić M. Influence of Acidification on Dough Rheological
Properties. Rheology, Dr. Juan De Vicente (Ed.); 2012. p. 265-292.
105. Gänzle MG. Lactic metabolism revisited: metabolism of lactic acid bacteria in food
fermentations and food spoilage. Current Opinion in Food Science. 2015;2:106-117.
106. Canibe N, Jensen BB. Fermented liquid feed-Microbial and nutritional aspects and impact on
enteric diseases in pigs. Animal Feed Science and Technology. 2012;173(1);17-40.
107. Zhao K, Qiao Q, Chu D, Gu H, Ha DT, Zhang J, Bao J. Simultaneous saccharification and
high titer lactic acid fermentation of corn stover using a newly isolated lactic acid bacterium
Pediococcus acidilactici DQ2. Bioresource technology. 2013;135:481-489.
108. Gamel TH, Abdel-Aal El-SM, Tosh SM. Effect of yeast-fermented and sour-dough making
processes on physicochemical characteristics of β-glucan in whole wheat/oat bread. LWT-
Food Science and Technology. 2015;60(1):78-85.
109. Chang C, Yang C, Samanros A, Lin J. Collet and cooking extrusion change the soluble and
insoluble β-glucan contents of barley. Journal of Cereal Science. 2015;66:18-23.
110. Huynh NT, Van Camp J, Smagghe G, Raes K. Improved release and metabolism of
flavonoids by steered fermentation processes: a review. International journal of molecular
sciences. 2014;15(11):19369-19388.
111. Konopka I, Tańska M, Faron A, Czaplicki S. Release of free ferulic acid and changes in
antioxidant properties during the wheat and rye bread making process. Food Science and
Biotechnology. 2014;23(3):831-840.
112. Lara E, Cortés P, Briones V, Perez M. Structural and physical modifications of corn biscuits
during baking process. LWT – Food Science and Technology. 2011;44:622-630.
113. Ketabi A, Soleimanian-Zad S, Kadivar M, Sheikh-Zeinoddin M. Production of microbial
exopolysaccharides in the sourdough and its effects on the rheological properties of dough.
Food Research International. 2008;41:948-951.
114. Kawai K, Matsusaki K, Hando K, Hagura Y. Temperature-dependent quality characteristics
of pre-dehydrated cookies: Structure, browning, texture, in vitro starch digestibility, and the
effect on blood glucose levels in mice. Food Chemistry. 2013;141:223-228.
55
115. Torrieri E, Pepe O, Ventorino V, Masi P, Cavella S. Effect of sourdough at different
concentrations on quality and shelf life of bread. LWT-Food Science and Technology.
2014;56(2):508-516.
116. De Valdez G, Gerez CL, Torino MI, Rollan G. New trends in cereal based products using
lactic acid bacteria. In: Mozzi, F., Raya, R.R., Vignolo, G.M. (Ed.). Biotechnology of lactic
acid bacteria: novel applications. Iowa: Wiley-Blackwell. 2010. p. 73–87.
117. Pétel C, Onno B, Prost C. Sourdough volatile compounds and their contribution to bread: a
review. Trends in Food Science & Technology. 2017;59:105-123.
118. Pedreschi F, Mariotti S, Granby K, Risum J. Acrylamide reduction in potato chips by using
commercial asparaginase in combination with conventional blanching. LWT - Food Science
and Technology. 2011;44(6):1473-1476.
119. Ahrné L, Andersson CG, Floberg P, Rosén J, Lingnert H. Effect of crust temperature and
water content on acrylamide formation during baking of white bread: steam and falling
temperature baking. LWT-Food Science and Technology. 2007;40(10):1708-1715.
120. Mustafa A, Fink M, Kamal-Eldin A, Rosén J, Andersson R, Åman P. Interaction effects of
fermentation time and added asparagine and glycine on acrylamide content in yeast-leavened
bread. Food Chemistry. 2009;112(4):767-774.
56
PUBLIKACIJOS
Šis darbas publikuotas:
1. Donata Vizbickienė, Elena Bartkienė, Graţina Juodeikienė, Ţydronė Valatkevičienė.
Mieţinių raugų, sucukrintų celiulaze ir fermentuotų P. acidilactici, įtaka kvietinių kepinių
kokybei. Maisto chemija ir technologija. 2016. T. 50. Nr. 1.
2. Donata Vizbickienė, Elena Bartkienė. The influence of barley sourdough on wheat bread
quality parameters. Konferencija ,,Students on their Way to Science‖. Latvija. 2016 metais
balandţio 22 diena.
3. Elena Bartkienė, Donata Vizbickienė, Vadims Bartkevics, Iveta Pugajeva, Vita
Krunglevičiūtė, Paulina Zavistanavičiūtė, Daiva Ţadeikė, Graţina Juodeikienė. Study on the
isolated Pedicoccus acidilactici LUHS29 immobilisation by using apple byproducts and its
possible uses for the barley sourdough production for wheat bread quality improving and
acrylamide content in bread reducing. LWT – Food Science & Technology. Pateiktas
spaudai. Gautos teigiamos recenzijos.
57
PRIEDAI
58
1 priedas. Raugų mikrobiologiniai ir rūgštingumo (pH; BTR (oN) ir L(+)/D(-) pieno rūgšties
izomerų kiekis (g/100g)) rodikliai.
Raugų
mėginiai
PRB, log10
KSV/g BTR, (°N) pH
Pieno rūgšties izomerų
kiekis, g/100g
L(+) D(-)
48 val. 24 val. 48 val. 24 val. 48 val. 48 val.
1M 8,94±0,14 2,20±0,04 7,70±0,07 3,98±0,02 3,83±0,01 2,32±0,10 0,10±0,03
2M 9,26±0,08 4,60±0,02 7,90±0,03 3,52±0,02 3,46±0,01 2,65±0,07 0,21±0,04
3M 9,26±0,06 5,50±0,05 7,50±0,04 3,84±0,02 3,49±0,02 2,97±0,11 0,31±0,05
4M 9,23±0,10 4,70±0,03 7,20±0,04 3,79±0,01 3,51±0,01 3,29±0,08 0,41±0,02
5M 9,26±0,07 4,30±0,07 6,70±0,03 3,73±0,02 3,50±0,02 3,62±0,09 0,52±0,03
6M 9,43±0,03 4,90±0,07 6,50±0,02 3,76±0,01 3,46±0,01 3,94±0,16 0,62±0,04
7M 9,23±0,08 5,50±0,03 8,20±0,03 3,86±0,01 3,50±0,01 3,26±0,14 0,73±0,02
Statistika
Vidutinė vertė 9,23 4,5290 7,3860 3,783 3,536 3,150 0,414
Standartinis
nuokrypis 0,1454 1,1210 0,6230 0,1417 0,1313 0,04405 0,04081
Standartinė
paklaida 0,05495 0,4235 0,23550 0,05357 0,04961 0,01665 0,01542
P 0,0073 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 0,0032 0,0001
Variacijos
koeficientas,
proc.
1,58 24,74 8,43 3,75 3,71 55,96 29,42
Paaiškinimas: 1M – savaiminis raugas (kontrolė); 2M – raugas fermentuotas P. acidilactici; 3M – miltai sucukrinti
100 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 4M – miltai sucukrinti 150 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici;
5M – miltai sucukrinti 200 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 6M – miltai sucukrinti 250 µl celiulazės ir
fermentuoti P. acidilactici; 7M – miltai sucukrinti 300 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici;
PRB – pieno rūgšties bakterijos.
2 priedas. β–gliukanų (%) ir fenolinių junginių (mg GAE/100g mėginio) kiekis bei antiradikalinis
aktyvumas (%) miežiniuose rauguose.
Raugų mėginiai β–gliukanų kiekis (%) Fenolinių junginių kiekis,
mg GAE/100g mėginio
Antiradikalinis
aktyvumas (%)
1M 7,44±0,10 92,84±0,14 20,00±0,09
2M 7,50±0,08 96,46±0,11 98,57±0,10
3M 7,60±0,11 112,55±0,17 93,81±0,12
4M 7,48±0,12 99,55±0,10 81,90±0,17
5M 7,62±0,04 101,94±0,09 83,33±0,15
6M 7,40±0,06 140,05±0,13 74,76±0,08
7M 7,24±0,09 142,02±0,16 72,38±0,13
Statistika
Vidutinė vertė 7,469 109,8 72,11
Standartinis nuokrypis 0,1285 22,85 33,17
Standartinė paklaida 0,04857 8,638 12,54
P <0,0001 <0,0001 0,0012
Variacijos koeficientas, proc. 1,72 20,82 45,99
Paaiškinimas: 1M – savaiminis raugas (kontrolė); 2M – raugas fermentuotas P. acidilactici; 3M – miltai sucukrinti
100 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 4M – miltai sucukrinti 150 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici;
5M – miltai sucukrinti 200 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 6M – miltai sucukrinti 250 µl celiulazės ir
fermentuoti P. acidilactici; 7M – miltai sucukrinti 300 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici;
59
3 priedas. Raugų tekstūra.
Raugų mėginiai Darbas, mJ
1M 0,2±0,01
2M 0,2±0,01
3M 0,3±0,03
4M 0,3±0,02
5M 0,2±0,01
6M 0,4±0,01
7M 0,2±0,03
Statistika
Vidutinė vertė 0,2857
Standartinis nuokrypis 0,08997
Standartinė paklaida 0,03401
P 0,0002
Variacijos koeficientas, proc. 31,49
Paaiškinimas: 1M – savaiminis raugas (kontrolė); 2M – raugas fermentuotas P. acidilactici; 3M – miltai sucukrinti
100 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 4M – miltai sucukrinti 150 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici;
5M – miltai sucukrinti 200 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 6M – miltai sucukrinti 250 µl celiulazės ir
fermentuoti P. acidilactici; 7M – miltai sucukrinti 300 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici;
4 priedas. Raugų spalvų koordinatės.
Mėginio numeris L* a* b*
1M 37,15±0,02 5,33±0,13 16,10±0,03
2M 49,13±0,04 6,88±0,02 20,09±0,08
3M 25,94±0,01 3,02±0,08 14,16±0,02
4M 44,71±0,01 3,53±0,10 20,21±0,03
5M 23,01±0,03 2,17±0,06 11,64±0,06
6M 45,73±0,02 3,38±0,08 15,62±0,02
7M 69,88±0,01 4,26±0,14 26,17±0,04
Statistika
Vidutinė vertė 42,22 4,081 17,71
Standartinis nuokrypis 15,76 1,581 4,829
Standartinė paklaida 5,958 0,5976 1,825
P 0,0004 0,0005 <0,0001
Variacijos koeficientas, proc. 37,34 38,74 27,26
Paaiškinimas: 1M – savaiminis raugas (kontrolė); 2M – raugas fermentuotas P. acidilactici; 3M – miltai sucukrinti
100 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 4M – miltai sucukrinti 150 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici;
5M – miltai sucukrinti 200 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici; 6M – miltai sucukrinti 250 µl celiulazės ir
fermentuoti P. acidilactici; 7M – miltai sucukrinti 300 µl celiulazės ir fermentuoti P. acidilactici;
L* – šviesumas; a* – rausvumas; b* – gelsvumas.
5 priedas. Duonos mėginių, pagamintų su skirtingu Pediococcus acidilactici raugo kiekiu, kokybės rodikliai.
Mėginio pavadinimas Tūris, ml Masė, g Savitasis tūris, ml/g Akytumas, % Masės nuostolis, % BTR, °N Akrilamido
koncentracija (µg/kg)
1M 683±0,02 244±0,03 2,64±0,02 65,92±0,05 5,25±0,05 0,4±0,02 26,7±0,02
2M 638±0,05 259±0,02 2,61±0,01 62,32±0,05 9,32±0,06 0,6±0,03 9,4±0,03
3M 705±0,06 251±0,02 2,81±0,08 64,23±0,06 9,11±0,06 0,6±0,01 14,7±0,02
4M 618±0,02 260±0,02 2,38±0,08 57,32±0,04 6,92±0,02 0,8±0,02 20,4±0,05
5M 683±0,05 267±0,05 2,55±0,02 64,37±0,04 2,93±0,01 0,8±0,02 28,0±0,12
6M 678±0,10 263±0,09 2,58±0,06 64,01±0,02 2,49±0,09 0,8±0,03 33,9±0,10
7M 640±0,02 270±0,10 2,37±0,05 57,21±0,02 2,30±0,10 0,8±0,02 45,0±0,07
8M 613±0,15 260±0,10 2,36±0,02 58,24±0,03 3,46±0,02 0,9±0,02 33,2±0,14
9M 648±0,06 262±0,02 2,47±0,03 55,92±0,01 2,71±0,10 0,9±0,03 24,8±0,10
Statistika
Vidutinė vertė 656,2 259,9 2,53 61,06 4,943 0,733 26,23
Standartinis nuokrypis 32,17 7,892 0,1502 3,842 2,845 0,165 10,70
Standartinė paklaida 10,72 2,631 0,0500 1,281 0,948 0,055 3,565
P <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001 0,0008 <0,0001 <0,0001
Variacijos
koeficientas, proc. 4,9 3,04 5,94 6,29 57,56 22,6 40,77
Paaiškinimas: 1M – kepiniai be raugo; 2M – kepiniai su 2,5 proc. raugo; 3M – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 4M – kepiniai papildyti 7,5 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 5M – kepiniai papildyti 10 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 6M – kepiniai papildyti 12,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 7M – kepiniai
papildyti 15 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 8M – kepiniai papildyti 17,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 9M – kepiniai papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici
raugu)
61
6 priedas. Duonos mėginių, pagamintų su skirtingu Pediococcus acidilactici raugo kiekiu, reologinių savybių kitimas laikymo metu.
Mėginio pavadinimas Ţiedėjimas
Pokytis kartais Po 24 val., mJ po 96 val., mJ Po 120 val., mJ Po 144 val., mJ Po 168 val., mJ
1M 0,3±0,02 3,1±0,05 3,4±0,02 5,1±0,03 8,8±0,03 29,33
2M 0,4±0,01 2,0±0,02 4,6±0,02 8,0±0,05 12,1±0,02 30,25
3M 0,6±0,02 5,2±0,04 5,4±0,03 17,5±0,10 18,5±0,05 30,83
4M 0,4±0,01 1,6±0,02 5,2±0,04 8,3±0,02 10,1±0,08 25,25
5M 0,4±0,01 3,8±0,03 4,2±0,05 15,0±0,10 20,0±0,02 50,00
6M 0,3±0,02 5,3±0,02 5,6±0,01 10,8±0,08 13,1±0,03 43,67
7M 0,3±0,03 1,5±0,02 5,1±0,02 13,4±0,06 30,8±0,08 102,67
8M 0,4±0,02 3,3±0,01 4,7±0,03 5,2±0,02 13,6±0,02 34,00
9M 0,2±0,02 5,0±0,03 13,5±0,02 31,8±0,12 36,3±0,06 181,50
Statistika
Vidutinė vertė 0,3667 3,422 5,744 12,78 18,14 58,61
Standartinis nuokrypis 0,1118 1,52 2,985 8,323 9,54 51,83
Standartinė paklaida 0,03727 0,5066 0,995 2,774 3,18 17,28
P <0,0001 0,0001 0,0004 0,0017 0,0005 0,0095
Variacijos koeficientas, proc. 30,49 44,41 51,96 65,14 52,58 88,43
Paaiškinimas: 1M – kepiniai be raugo; 2M – kepiniai su 2,5 proc. raugo; 3M – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 4M – kepiniai papildyti 7,5 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 5M – kepiniai papildyti 10 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 6M – kepiniai papildyti 12,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 7M – kepiniai
papildyti 15 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 8M – kepiniai papildyti 17,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 9M – kepiniai papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici
raugu)
62
7 priedas. Duonos mėginių, pagamintų su skirtingu Pediococcus acidilactici raugo kiekiu, juslinės analizės rezultatai.
Juslinės analizės
rodikliai
Mėginiai
Vid
uti
nė
ver
tė
Sta
nd
art
inis
nu
ok
ryp
is
Sta
nd
art
inė
pa
kla
ida
P
Va
ria
cijo
s
ko
efic
ien
tas,
pro
c.
1M 2M 3M 4M 5M 6M 7M 8M 9M
Vidutinės vertės
Bendras kvapo
intensyvumas 14,2±4,1 19,8±2,3 35,5±2,7 58,2±2,1 53,9±4,1 66,1±5,0 82,6±3,4 72,1±1,8 76,2±5,6 52,78 24,81 8,271 0,0002 47,01
Duonos kvapas 31,3±5,4 21,7±1,8 25,9±2,3 39,5±4,0 60,8±2,1 64,4±2,0 69,3±5,3 55,4±2,5 51,3±2,3 46,11 17,66 5,887 <0,0001 38,30
Priedų kvapas 2,7±2,0 11,2±2,6 16,7±2,1 35,8±2,9 30,6±2,9 41,7±2,8 45,9±4,1 53,7±2,9 61,1±2,5 32,44 20,20 6,733 0,0013 62,26
Spalva 29,5±4,3 36,3±2,7 37,6±3,5 43,7±3,1 47,5±2,4 55,8±2,7 62,8±2,5 67,2±5,3 73,4±2,8 49,89 15,21 5,070 <0,0001 30,49
Bendras skonio
intensyvumas 13,1±2,0 29,4±1,9 25,4±1,9 49,4±3,5 41,3±3,8 58,5±3,8 74,5±2,8 84,5±4,0 88,5±1,6 52,33 25,37 8,456 0,0003 48,47
Duonos skonis 18,9±1,9 41,7±3,6 23,2±1,4 52,1±2,0 56,7±4,2 63,2±4,1 70,5±4,6 37,8±4,9 46,7±1,8 45,11 17,37 5,789 <0,0001 38,50
Priedų skonis 2,2±1,0 6,2±0,9 13,1±3,0 28,8±5,3 32,4±1,7 40,3±3,2 54,2±3,8 61,3±2,8 49,8±2,0 31,44 21,66 7,219 0,0024 68,87
Rūgštingumas 3,6±1,3 5,1±0,7 8,9±2,2 11,5±2,8 19,1±3,8 15,6±1,8 5,1±2,1 25,6±2,5 29,3±2,3 13,33 9,327 3,109 0,0027 69,96
Kartumas 3,7±1,1 22,9±2,3 24,5±2,9 17,2±2,7 14,3±2,1 11,8±2,3 8,4±2,6 28,9±1,9 32,6±3,6 17,67 9,605 3,202 0,0006 54,37
Akytumas 12,3±2,3 25,8±2,4 21,7±2,4 30,9±2,4 51,5±5,3 60,6±4,1 45,7±3,7 65,8±2,0 71,9±4,3 42,22 21,09 7,029 0,0003 49,94
Trumpumas
(Birumas) 15,4±2,4 22,3±2,3 25,9±1,7 29,9±1,6 48,8±3,3 35,9±2,0 44,8±2,9 67,5±3,1 72,7±4,6 39,67 19,85 6,616 0,0003 50,04
Elastingumas 81,3±4,5 24,7±2,1 27,1±2,0 51,9±2,0 44,7±2,0 56,3±1,7 11,2±2,0 12,2±1,4 36,5±2,3 38,00 22,65 7,550 0,001 59,60
Kietumas 9,7±2,1 15,2±3,8 24,2±2,3 33,6±3,5 48,6±1,8 56,2±2,3 64,4±5,6 73,1±2,5 79,2±2,7 44,56 25,52 8,507 0,0008 57,28
Drėgnumas 115,2±7,3 21,6±2,9 62,4±1,7 50,6±4,2 39,2±2,2 51,7±4,1 80,3±4,9 31,4±2,9 34,3±2,6 53,67 29,00 9,667 0,0005 54,04
Bendras
priimtinumas 131,3±3,4 71,7±4,8 76,4±2,5 106,4±6,9 114,7±7,8 123,8±5,9 52,4±4,7 43,3±4,5 34,4±2,3 83,33 36,31 12,10 0,0001 43,57
Paaiškinimas: 1M – kepiniai be raugo; 2M – kepiniai su 2,5 proc. raugo; 3M – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 4M – kepiniai papildyti 7,5 proc. Pediococcus
acidilactici raugu; 5M – kepiniai papildyti 10 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 6M – kepiniai papildyti 12,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 7M – kepiniai papildyti 15 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 8M – kepiniai papildyti 17,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 9M – kepiniai papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici raugu)
63
8 priedas. Duonos mėginių, pagamintų suskirtingu Pediococcus acidilactici raugo kiekiu, spalvų
koordinatės.
Mėginio
numeris
Minkštimo spalva Plutos spalva
L* a* b* L* a* b*
1M 65,66±0,02 2,25±0,03 18,64±0,03 58,36±0,08 7,52±0,05 23,01±0,10
2M 67,58±0,02 0,20±0,02 17,64±0,02 65,33±0,06 5,88±0,06 25,75±0,02
3M 66,47±0,03 1,83±0,01 16,89±0,02 63,21±0,07 6,06±0,10 24,23±0,09
4M 66,96±0,02 1,53±0,02 17,34±0,05 69,07±0,02 4,16±0,14 23,89±0,10
5M 62,87±0,04 1,61±0,01 17,12±0,05 64,07±0,14 4,97±0,10 23,60±0,14
6M 62,35±0,02 1,46±0,02 17,66±0,06 68,91±0,02 2,69±0,05 22,49±0,08
7M 63,94±0,01 1,00±0,02 17,93±0,10 64,00±0,14 6,00±0,08 24,81±0,02
8M 64,51±0,05 0,68±0,02 18,07±0,02 69,38±0,17 3,47±0,09 23,92±0,14
9M 61,39±0,01 0,75±0,04 17,54±0,10 69,69±0,10 3,57±0,10 23,94±0,12
Statistika
Vidutinė vertė 64,64 1,257 17,65 65,78 4,924 23,96
Standartinis
nuokrypis 2,175 0,645 0,5246 3,821 1,556 0,9486
Standartinė
paklaida 0,7252 0,215 0,1749 1,274 0,522 0,3162
P <0,0001 0,0004 <0,0001 <0,0001 <0,0001 <0,0001
Variacijos
koeficientas,
proc.
3,37 51,32 2,97 5,81 31,81 3,96
Paaiškinimas: 1M – kepiniai be raugo; 2M – kepiniai su 2,5 proc. raugo; 3M – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus
acidilactici raugu; 4M – kepiniai papildyti 7,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 5M – kepiniai papildyti 10 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 6M – kepiniai papildyti 12,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 7M – kepiniai
papildyti 15 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 8M – kepiniai papildyti 17,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu;
9M – kepiniai papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici raugu)
L* – šviesumas; a* – rausvumas; b* – gelsvumas.
64
9 priedas. Mikrobiologinis kepinių gedimas laikymo metu.
Po 24 val. Po 48 val.
Po 96 val. Po 144 val.
Paaiškinimas: K – kepiniai be raugo; 1 – kepiniai su 2,5 proc. raugo; 2 – kepiniai papildyti 5 proc. Pediococcus
acidilactici raugu; 3 – kepiniai papildyti 7,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 4 – kepiniai papildyti 10 proc.
Pediococcus acidilactici raugu; 5 – kepiniai papildyti 12,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 6 – kepiniai papildyti
15 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 7 – kepiniai papildyti 17,5 proc. Pediococcus acidilactici raugu; 8 – kepiniai
papildyti 20 proc. Pediococcus acidilactici raugu)
65
10 priedas. Miežinių raugų daugiafaktorinė statistinė analizė naudojant SPSS Statistics 17.
Veiksniai Faktorius Sum of
Squares df
Mean
Square F Sig.
pH
PRB
Between
Within
Groups
Total
0,154
0,004
0,157
1
4
5
0,154
0,001
170,667 0,0002
Celiulazės
kieks
Between
Groups
Within
Groups
Total
0,086
0,075
0,161
5
12
17
0,017
0,006
2,739 0,0709
BTR
PRB
Between
Groups
Within
Groups
Total
0,060
0,012
0,072
1
4
5
0,060
0,003
20,690 0,0104
Celiulazės
kieks
Between
Groups
Within
Groups
Total
6,640
0,013
6,653
5
12
17
1,328
0,001
1264,762 0,0001
L(+) laktato
kiekis
PRB
Between
Groups
Within
Groups
Total
0,163
0,030
0,193
1
4
5
0,163
0,007
21,926 0,0094
Celiulazės
kieks
Between
Groups
Within
Groups
Total
3,113
0,153
3,286
5
12
17
0,627
0,013
49,015 0,0001
D(-) laktato
kiekis
PRB
Between
Groups
Within
Groups
Total
0,018
0,005
0,023
1
4
5
0,018
0,001
14,520 0,0189
Celiulazės
kieks
Between
Groups
Within
Groups
Total
0,568
0,015
0,583
5
12
17
0,114
0,001
92,108 0,0001
β–gliukanų kiekis
PRB
Between
Groups
Within
Groups
Total
0,005
0,033
0,038
1
4
5
0,005
0,008
0,659 0,4626
Celiulazės
kieks
Between
Groups
Within
Groups
Total
0,249
0,092
0,387
5
12
17
0,059
0,008
7,647 0,0019
Fenolinių
junginių kiekis PRB
Between
Groups
Within
Groups
Total
19,657
0,063
19,720
1
4
5
19,657
0,016
1240,164 0,0001
66
Celiulazės
kieks
Between
Groups
Within
Groups
Total
6346,447
0,203
6346,650
5
12
17
1269,286
0,017
74958,034 0,0001
Antiradikalinis
aktyvumas
PRB
Between
Groups
Within
Groups
Total
19,657
0,063
19,720
1
4
5
19,657
0,016
1240,164 0,0001
Celiulazės
kieks
Between
Groups
Within
Groups
Total
6346,447
0,203
6346,650
5
12
17
1269,286
0,017
74958,034 0,0001
Jėga, sunaudota
tekstūros
deformavimui
Celiulazės
kieks
Between
Groups
Within
Groups
Total
0,100
0,005
0,105
5
12
17
0,020
0,000
48,000 0,0001
L*
PRB
Between
Groups
Within
Groups
Total
215,281
0,004
15,285
1
4
5
215,281
0,001
215282,600 0,0001
Celiulazės
kieks
Between
Groups
Within
Groups
Total
4383,316
0,006
4383,322
5
12
17
876,663
0,001
1643743,50 0,0001
a*
PRB
Between
Groups
Within
Groups
Total
3,604
0,035
3,638
1
4
5
3,604
0,009
416,618 0,0001
Celiulazės
kieks
Between
Groups
Within
Groups
Total
39,541
0,093
39,634
5
12
17
7,908
0,008
1022,612 0,0001
b*
PRB
Between
Groups
Within
Groups
Total
23,880
0,015
23,895
1
4
5
23,880
0,004
4642,507 0,0001
Celiulazės
kieks
Between
Groups
Within
Groups
Total
410,579
0,027
410,603
5
12
17
82,115
0,002
37044,456 0,0001
PRB Celiulazės
kieks
Between
Groups
Within
Groups
Total
0,086
0,064
0,150
5
12
17
0,117
0,005
3,207 0,0456
67
11 priedas. Duonos mėginių daugiafaktorinė statistinė analizė naudojant SPSS Statistics 17.
Veiksniai Sum of
Squares df
Mean
Square F Sig.
Masė
Between Groups
Within Groups
Total
1494,667
0,066
1494,733
8
18
26
186,833
0,004
50800,604
0,0001
Masės nuostolis
Between Groups
Within Groups
Total
194,296
0,098
194,394
8
18
26
24,287
0,005
4451,783 0,0001
Savitasis tūris
Between Groups
Within Groups
Total
2,025
4,548
6,574
8
18
26
0,253
0,253
1,002 0,468
Akytumas
Between Groups
Within Groups
Total
360,727
0,864
361,592
8
18
26
45,091
0,048
938,959 0,0001
BTR
Between Groups
Within Groups
Total
0,660
0,011
0,671
8
18
26
0,083
0,001
130,263 0,0001
Bendras
priimtinumas
Between Groups
Within Groups
Total
31768,66
463,480
32232,14
8
18
26
3971,083
25,749
154,223 0,0001
L* (plutos)
Between Groups
Within Groups
Total
319,879
22,081
341,960
8
18
26
39,985
1,227
32,595 0,0001
a* (plutos)
Between Groups
Within Groups
Total
59,083
0,261
59,344
8
18
26
7,385
0,015
509,337 0,0001
b* (plutos)
Between Groups
Within Groups
Total
21,598
0,305
21,903
8
18
26
2,700
0,017
159,540 0,0001
L* (minkštimo)
Between Groups
Within Groups
Total
113,585
0,394
113,979
8
18
26
14,198
0,022
648,974 0,0001
a* (minkštimo)
Between Groups
Within Groups
Total
9,984
0,184
10,168
8
18
26
1,248
0,010
122,353 0,0001
b* (minkštimo)
Between Groups
Within Groups
Total
6,605
0,274
6,879
8
18
26
0,826
0,015
54,201 0,0001
68
Ţiedėjimas
(po 24 val.)
Between Groups
Within Groups
Total
0,300
0,007
0,307
8
18
26
0,038
0,000
99,265 0,0001
Ţiedėjimas
(po 96 val.)
Between Groups
Within Groups
Total
55,257
0,082
55,339
8
18
26
6,907
0,005
1523,632 0,0001
Ţiedėjimas
(po 120 val.)
Between Groups
Within Groups
Total
213,059
0,166
213,224
8
18
26
26,632
0,009
2890,163 0,0001
Ţiedėjimas
(po 144 val.)
Between Groups
Within Groups
Total
1662,467
0,129
1662,595
8
18
26
207,808
0,007
29041,537 0,0001
Ţiedėjimas
(po 168 val.)
Between Groups
Within Groups
Total
2184,067
0,142
2184,209
8
18
26
273,008
0,008
34558,017 0,0001
Ţiedėjimo pokytis,
kartais
Between Groups
Within Groups
Total
64469,87
0,085
64469,96
8
18
26
8058,73
0,005
1714624,3 0,0001
Akrilamido
koncentracija
Between Groups
Within Groups
Total
2745,900
0,031
2745,931
8
18
26
343,238
0,002
199299,19 0,0001
12 priedas. Raugų mėginių koreliacijos statistinė analizė naudojant SPSS Statistics 17.
Veiksnys Faktorius Pearson koreliacija Sig.
PRB
pH -0,9190 0,0034
BTR -0,4969 0,2566
L(+) laktato kiekis 0,8110 0,0270
D(-) laktato kiekis 0,6422 0,1199
Bendras fenolinių junginių
kiekis
pH -0,3454 0,4480
BTR -0,0806 0,8637
L(+) laktato kiekis 0,5896 0,1660
D(-) laktato kiekis 0,8040 0,0292
PRB 0,5119 0,2402
β–gliukanų kiekis
pH -0,0903 0,8473
BTR -0,4354 0,3289
L(+) laktato kiekis -0,0519 0,9120
D(-) laktato kiekis -0,4689 0,2885
PRB 0,0359 0,9395
BFJ -0,6046 0,1504
Antiradikalinis aktyvumas 0,3361 0,4611
Jėga, sunaudota tekstūros
deformavimui
pH -0,3597 0,4281
BTR -0,6266 0,1321
L(+) laktato kiekis 0,5878 0,1652
D(-) laktato kiekis 0,2847 0,5360
PRB 0,6266 0,1321
BFJ 0,3996 0,3745
69
β-gliukanų kiekis 0,0094 0,9840
L*
pH -0,1532 0,7429
BTR 0,5469 0,2040
L(+) laktato kiekis 0,0156 0,9735
D(-) laktato kiekis 0,4361 0,3280
PRB 0,0956 0,8384
BFJ 0,4620 0,2967
β-gliukanų kiekis -0,9230 0,0030
a*
pH 0,2676 0,5618
BTR 0,6582 0,1079
L(+) laktato kiekis -0,7131 0,0720
D(-) laktato kiekis -0,5339 0,2171
PRB -0,3681 0,4166
BFJ -0,3242 0,4781
β-gliukanų kiekis -0,3082 0,5013
b*
pH -0,1270 0,7861
BTR 0,7064 0,0760
L(+) laktato kiekis -0,1516 0,7455
D(-) laktato kiekis 0,3013 0,5087
PRB -0,4000 0,9322
BFJ 0,2652 0,5655
β-gliukanų kiekis -0,8130 0,0262