ilas, dr ksenija - uns · merenja su izvedena odmah nakon pripreme gela (0h) i nakon 24h. obrada...

Izdava~

Pub lisherTehnolo{ki fakultet; Nau~ni institut za ratarstvo i povrtarstvo; DOO ”Industrijsko bilje”, Novi

Sad

Faculty of Technology; In stitute of Field and Veg etable Crops; ”In dustrial crops”, Novi Sad

Savetodavni odbor

Ad vi sory BoardDr Etelka Dimi}, akademik dr Dragan [kori}, dr Zoltan Zavargo, dr Sonja \ilas, dr Ksenija

Pi}uri}-Jovanovi}, dr Milica Hrusti}, San dra Me|edovi}, dipl. ing., Gordana Cvetkovi}, dipl.

ing. Sonja Jovanov, dipl. ing., Slavko Ze~evi}, dipl. ing., Slobodan Mitrovi}, dipl. ing., Zorica

Beli}, dipl. ing., Nada Grbi}, dipl. ing., Bogoljub Vuj~i}, dipl. ing., Du{an Nikoli}, dipl. ing.

^lanovi Savetodavnog odbora iz inostranstva

Advisory Board Mem bers from AbroadDr. Gerhard Jahreis, Friedrich-Schiller-Universität, Jena, Ger many; Dr. Werner Zschau,

Wörthsee, Germany; Dr. Nedyalka Yanishlieva, Institute of Or ganic Chemistry, Bulgarian

Academy of Sciences, So fia, Bulgaria; Dr. Katalin Kõvári, Bunge Eu rope, Bu dapest, Hungary;

Dr. Mirjana Bocevska, Fac ulty of Tech nology and Metalurgy, Skopje, Macedonia; Dr. \er|

Karlovi}, Bunge Europe, Mar garine Cen ter of Ex pertise, Kruszwica, Po land; Dr Vlatko

Maru{i}, Strojarski fakultet, Slavonski Brod, Hrvatska

Ure|iva~ki odbor

Ed i to rial BoardDr Etelka Dimi}, Zoran Nikolovski, dipl. ing., mr Zvonimir Saka~

Glavni i odgovorni urednik

Ed i tor in ChiefDr Etelka Dimi}

Urednik

Co-Ed i torMr Olga ^urovi}

Tehni~ki urednik

Tech ni cal Ed i torVjera Vuk{a, dipl. ing.

Adresa redakcije

Ed i to rial Board Ad dressTehnolo{ki fakultet, Tehnologija biljnih ulja i proteina, 21000 Novi Sad, Bul. cara Lazara 1,

Republika Srbija

Faculty of Technology, Veg etable oils and pro teins technology, 21000 Novi Sad, Bul. cara Lazara1, Re public of Ser biaTelefon: 021-485-37-00; Fax: 021-450-413; E-mail: [email protected]

Publikovanje ~asopisa finansijski je pomoglo Ministarstvo nauke Republike SrbijePublishing of this journal is fi nancially supported by Min istry od sci ence of Re public of Serbia

Tira`

Number of cop ies250

[tam pa

Print[tamparija ”FELJTON”, 21000 Novi Sad, Stra`ilovska 17, Republika Srbija

UDK 633.85+664.3 YUISSN 0351-9503

JOURNAL OF EDIBLE OIL INDUSTRY

ULJARSTVOÂSOPIS ZA INDUSTRIJU BILJNIH ULJA, MASTI I PROTEINA

Volumen 38. Broj 1-2 Godina 2007.

Nau~ni radoviSci en tific pa pers

1. Lj. Doki}, M. Hadna|ev, P. Doki}REOLO[KE KARAKTERISTIKE SKROBNIHDERIVATA - SUPSTITUENATA MASTIRhe o log i cal prop er ties of starch deri vates - fat re plac ers 3

2. N. Dìni}, V. Tomovi}, Lj. Petrovi}, T. Tasi}, P. Ikoni}, S. Filipovi}UTICAJ SUPSTITUCIJE DELA STANDARDNOG OBROKA U ISHRANI PILI]A SA^MOM ULJANE REPICE NA KVALITET MESA GRUDIInfluence of sub stitution of a part of standard meal in chicken feedwith rape seed meal on breast meat qual ity 9

3. R. Ku~, A. Gra~anin, V. \urkovi}, P. Babi}MASNE KISELINE - OSVRT NA ω-3 MASNEKISELINE I NJIHOV ZNAÂJ U ISHRANIFatty acids - ω-3 fatty ac ids and their importance in nu trition 15

4. S. Markov, D. Cvetkovi}, A.Veli}anskiNASTANAK I RAZVOJ BIOFILMOVAU PREHRAMBENOJ INDUSTRIJIIniciation and de velopment of biofilms in food in dustry 21

5. B. Pajin, O. Jovanovi}, E. Dimi}, R. Romani}, V. Lazi}TRAJNOST I KVALITET ÔKOLADE SA DODATKOM TERMI^KI OBRA\ENOG JEZGRA SUNCOKRETAStability and quality of choc olate with ad dition of meat treated sunflower ker nel 27

6. Draginja Peri~in, Ljiljana Radulovi}, Senka Ma|arev, Etelka Dimi}BIOPROCESI ZA VALORIZACIJU ULJANIH POGAÂBioprocessing for value added products from oil cakes 35

7. Marija [krinjar, Milinka Bandu, Etelka Dimi}, Koviljka Bo{njak-Bjelobaba i Ranko Romani}INFEKCIJA SEMENA SUNCOKRETA @ETVE 2006. AFLATOKSIGENIM GLJIVAMAInfection of sun flower seeds harvested in 2006. with aflatoxigenic fungi 41

8. Zlatica Predojevi}, Ivana KovljenPROIZVODNJA BIODIZELA IZ OTPADNIH ULJAProduction of biodiesel from used frying oil 49

Stru~ni radoviPro fes sional pa pers

5. @ivka Antoni}, Gordana Cvetkovic, Anica Gra~anin, Vladimir BogdanRAZVOJ I PERSPEKTIVE PROIZVODNJE MARGARINADe vel op ment and per spec tives of mar ga rine pro duc tion 57

6. Olga ûrovi}, Georgije Dujin, Etelka Dimi}INDUSTRIJA ULJA SRBIJE U PROIZVODNJI SUNCOKRETA I ULJAProduction of sun flower and oil in Ser bia 61

Originalni nau~ni radOriginal scientific paper

REOLO[KE KARAKTERISTIKE SKROBNIH

DERIVATA - SUPSTITUENATA MASTI

Ljubica Doki}, Miroslav Hadna|ev, Petar Doki}

Pripremani su 10%, 15% i 20% geli razli~itih komercijalnih skrobnih derivata koji mogu da se koriste kaosupstituenti masti. Ispitivana su reolo{ka svojstva, kako krive proticanja tako i viskoelasti~ne osobine (moduoelasti~nosti i moduo viskoznosti). Geli preèlatinizovanog skroba pokazivali su reopekti~ki tip proticanja i nisuimali viskoelasti~ne osobine. Maltodekstrinski geli i geli od umreènog diskrob fosfata pokazivali su tiksotropnitip proticanja. Najve}e vrednosti napona smicanja, koeficijenata tiksotropije i prinosnih napona kao inajizraènije viskoelasti~ne osobine pokazivao je gel umreènog diskrob fosfata naro~ito nakon 24h stajanjakao posledica formiranja sloène trodimenzionalne unutra{nje strukture gela.

Klju~ne re~i: skrobni derivati, supstituenti masti, reolo{ke karakteristike

RHEOLOGICAL PROPERTIES OF STARCHDERIVATES - FAT REPLACERS

Various starch deri vates gels in 10, 15 and 20% con centration, which can be used as fat re placers, were pre -pared. Rhe o log i cal char ac ter is tics de fined by flow curves and viscoelastic prop er ties (vis cous and elas ticmodulus) were investigated. Pregelatinised starch gels ex pressed rheopectic be haviour and had no viscoelasticproperties. Maltodextrin gels and cross-linked (distarch phosphates) starch gels were thixotropic. Cross-linkedstarch gels had the high est values of shear stress, co efficients of thixotropy, yield stresses and viscoelastic prop-erties es pecially af ter 24h, as the result of for mation of in ternal gel network.

Key words: starch deri vates, fat re plac ers, rhe o log i cal be hav iour

UVOD

Prekomerno uno{enje masti u organizam imanegativno dejstvo na zdravlje ljudi koje se ispo -ljava u vidu gojaznosti, visokog nivoa holesterolau krvi, sr~anih oboljenja i dr. U poslednje vremesve je ve}i trend proizvodnje tzv. ”low-fat” hrane- hrane sa smanjenim sadràjem masti. Masno}akoja se nalazi u odre|enom proizvodu uti~e i nanjegove fizi~ko-hemijske osobine kao {to sutekstura, izgled, viskoznost, miris, mazivost isenzorni ose}aj prilikom konzumiranja. Prili~noje te{ko jednostavnom zamenom masti nekomdrugom komponentom odràti èljene op{tekarakteristike punomasnog proizvoda. Zbog togaje ~esto u primeni kom binacija vi{e supstituenatamasti koje dopunjuju jedna drugu u cilju dobi -

janja optimalnih sen zornih i tehnolo{kih osobinafinalnog prehrambenog proizvoda.

Supstituenti masti predstavljaju veliku grupujedinjenja sa razli~itim funkcionalnim i senzornimkarakteristikama i fiziolo{kim efektima. Onimogu biti masne, proteinske i ugljenohidratneprirode. Od ugljenohidratnih supstituenata mastisve ve}u pa`nju privla~e skrobovi i njihoviderivati, bilo hidrolizati (maltodekstrini), modi-fikati (preèlatinizovani i umreèni skrobovi) ikonverzioni produkti skroba (1).

Pogodnost zamene masti skrobnim derivatimapo~iva na ~injenici da njihovi geli grade prostornetrodimenzionalne re{etke, koje imaju reolo{ke isenzorne osobine sli~ne mastima, te finalniproizvodi imaju zadovoljavaju}i kvalitet, a da sepri tome smanjuje i energetska vrednost gotovogproizvoda.

Reolo{ko pona{anje proizvoda defini{e setipom proticanja, postojanjem i vredno{}u pri -nosnog napona ili deformacijom pri primeniodre|ene sile. Poznavanje reolo{kih osobina

Uljarstvo, Vol. 38, broj 1-2 3

Dr Ljubica Doki}, Miroslav Hadna|ev, dipl.ing., Univerzitet uNovom Sadu, Tehnolo{ki fakultet, 21000 Novi Sad, Bul. caraLazara 1, dr Petar Doki}, redovni profesor, Institut za prehram-bene tehnologije, 21000 Novi Sad, Bul cara Lazara 1.e-mail: [email protected]

datih sistema veoma je va`no jer su mnoge odsenzornih karakteristika prehrambenih proizvodau vezi sa njihovim reolo{kim osobinama (mazi-vost, puno}a, te~ljivost, glatko}a, bistrina, ~vrs-to}a i dr.). Pored toga reolo{ko definisanje ikarakterisanje komponenti u prehrambenimsistemima omogu}uje da se utvrde strukturneorganizacije i interakcije u datom sistemu (2). Pridefinisanju reolo{kih osobina sistema koriste sedva tipa merenja: pri dinami~kom oscilatornomreìmu, usled primenjivanih dovoljno niskihamplituda napona ne dolazi do razru{avanjapostoje}e unutra{nje strukture, i merenja prive}im brzinama smicanja kada dolazi do razru{a-vanja unutra{nje strukture kada se dobijajupodaci o proticanju koji su bitni kao pokazateljipona{anja u tehnolo{kom procesu (3). Izvo|e-njem eksperimenata pri oscilatornom reìmumogu se analizirati viskoelasti~ne osobine gela injihovo klasifikovanje u jake i slabe gele, naosnovu izmerenih vrednosti viskoznih i elasti~nihmodula i njihove zavisnosti, kako od primenjenihfrekvencija tako i od me|usobne zavisnosti (4).Cilj rada bio je definisanje reolo{kog pona{anjagela razli~itih koncentracija skrobnih derivata -supstituenata masti (maltodekstrini, preèlati-nizirani skrob i umreèni skrob) i pra}enjepromena reolo{kih osobina u zavisnosti odstarosti datih sistema.

MATERIJAL I METODE

• preèlatinizovani nativni kukuruzni skrobN-Lite LP (National Starch and ChemicalCompany, NJ, SAD)

• tapioka maltodekstrin In stant N-Oil (NationalStarch and Chemical Company, NJ, SAD)

• umreèni diskrob fosfat dobijen od nativnog ivoskastog kukuruza SALIOCA 05330 (Cargil,IA, SAD)Rastvaranjem u hladnoj vodi pripremani su

10%, 15% i 20% gelovi maltodekstrina poreklomiz tapioke (Instant N-Oil) i preèlatinizovanognativnog kukuruznog skroba (N-Lite LP) i uzblago zagrevanje 10% i 15% gelovi umreènogdiskrob fosfata dobijenog od nativnog i voskastogkukuruza (Salioca 05330).

Reolo{ka merenja izvedena su na rotacionomviskozimetru HAAKE RS600 HP mernimpriborom plo~a-plo~a pre~nika 60 mm pri zazoruod 1 mm na 20°C. Za odre|ivanje viskoelasti~nihparametara u oscilatornom reìmu primenjivanisu konstantni naponi smicanja od 0,1Pa, 1,5Pa i10Pa pri pove}anju frekvencije od 1 do 10Hz. Svamerenja su izvedena odmah nakon pripreme gela(0h) i nakon 24h. Obrada rezultata ura|ena je

softverskim paketom Rheo Win (Job Manager iData Manager) (Haake, Nema~ka).

REZULTATI I DISKUSIJA

1. Stacionarna merenja

Svi geli, 10%, 15% i 20%, nastali rastvaranjempreèlatinizovanog skroba N-Lite, kako se vidi saslike 1, pokazuju fenomen reopeksije za koji jekarakteristi~no da pri dejstvu sile smicanja dolazido uspostavljanja unutra{nje strukture sistema. Uprocesu proizvodnje preèlatinizovanih skrobova,granula pretrpi termi~ka o{te}enja te postanerastvorna u hladnoj vodi. Lanci amiloze iamilopektina zadràvaju stepen polimerizacijenativnog skroba i ~ine strukturu ovako dobijenoggela (5). Primenom ve}ih brzina smicanja dolazi do orijentacije lanaca i mogu}nosti njihovog pove-zivanja te razvijanja slabe unutra{nje strukture.Kako su povr{ine reopekti~nih krivih male, toukazuje na uspostavljanje slabe unu tra{njestrukture. Sa slike 1. se moè primetiti dapove}anjem koncentracije gelova dolazi do rastanapona smicanja τ, ali samo kao posledicakoncentracionog gradijenta. Usled odsustva pikakarakteristi~nog za razru{avanje unutra{njegstrukture zaklju~uje se da nije ni dolazilo dorazvijanja iste. Sistem se ni posle 24h nije zna -~ajnije menjao {to ukazuje da nema strukturiranjani starenjem gelova. Ovi gelovi imaju malevrednosti prinosnih napona te mogu na}i primenutamo gde je potrebna te~ljivost pri malim brzinamasmicanja (te~ljivi salatni prelivi, razni sosevi i dr.).

Na slici 2. date su krive proticanja gelovapripremljenih od maltodekstrina dobijenog izpreèlatinizovanog skroba tapioke In stant N-Oil.

Sve krive pokazivale su tiksotropan tip pro -ticanja. Vrednosti za napone smicanja sveèpripremljenih gela su rasle sa pove}anjem kon-centracije gela, vi{e kao posledica koncentra-cionog gradijenta nego formiranja unutra{njestrukture. Tek se na uzorcima posle 24h, naro~itoonim sa 20% maltodekstrina, vidi formiranjeunutra{nje strukture i pik karakteristi~an za njenorazru{avanje. Kao {to se vidi na slici 2, razru-{avanje strukture de{ava se pri malim brzinamasmicanja. In stant N-Oil je maltodekstrin dobijeniz preèlatiniziranog skroba tapioke tako da senakon hidrolize skroba dobijaju oligomerni lancinastali od amiloze i amilopektina razli~ite duìne.Geli dobijeni od proizvoda ovakve strukture(lanci koji su kra}i od amiloze i amilopektina) poformiranju, zbog prostorne pokretljivosti mole -kula i samim tim i njihove mogu}nosti da gradeprostornu strukturu, se postavljaju u paralelan

4 Uljarstvo, Vol. 38, broj 1-2

L. DOKI], M. HADNA\EV, P. DOKI]

poloàj i povezuju vodoni~nim vezama i imajuvi{e vrednosti prinosnih napona od gela preèlati-niziranog skroba N-Lite. Mogu da se koriste zaproizvode koji nakon presipanja iz ambalaèzadràvaju odre|eni oblik pa imaju primenu u

smrznutim dezertima, majonezima, pavlaci,salatnim prelivima.

Slika 1. Krive proticanja 10, 15 i 20% gela N-Lite merene nakon pripreme i posle 24hFig ure 1. Flow curves of 10, 15 and 20% N-Lite gels mea sured af ter gel preparation and af ter 24 hours

Slika 2. Krive proticanja 10, 15 i 20% gela In stant N-Oil merene nakon pripreme i posle 24hFig ure 2. Flow curves of 10, 15 and 20% In stant N-Oil gels mea sured af ter gel preparation and af ter 24 hours

Slika 3. Krive proticanja 10 i 15% gela Salioca merene nakon pripreme i posle 24hFig ure 3. Flow curves of 10 and 15% Salioca gels mea sured af ter gel preparation and af ter 24 hours

REOLO[KE KARAKTERISTIKE SKROBNIH DERIVATA - SUPSTITUENATA MASTI


Geli pripremani sa uzorkom umreènogdiskrob fosfata dobijenog od nativnog i voskastogkukuruznog skroba zahtevali su zagrevanjeprilikom pripreme dok prethodna dva nisu. Kakoje ovaj uzorak davao veoma viskozne gele nijebilo mogu}e pripremanje 20% rastvora.

Na slici 3. date su krive proticanja gela Saliocaodmah nakon pripreme i nakon 24h.

Sve krive su bile tiksotropnog tipa sa velikimpovr{inama, naro~ito 15% gel posle 24h gde jenakon stajanja do{lo do dodatne sloène unu -tra{nje strukturacije kao posledica umreènostiovog skroba. Rezultat toga su i visoki prinosninaponi, naro~ito posle 24h te se ovi geli mogukoristiti u proizvodima za formiranje stabilnestrukture prilikom stajanja.

Koeficijent tiksotropnog razru{avanja jedefinisan kao odnos energije potrebne za razru-{avanje tiksotropne strukture i energije potrebneza proticanje strukturiranog sistema. Stogakoeficijent tiksotropije predstavlja merilo razru-{avanja tiksotropne strukture sistema (6). Na slici4. date su promene koeficijenta tiksotropijegelova N-Lite u zavisnosti od vremena stajanja.

Slika 4. Promena koeficijenta tiksotropije 10%,15% i 20%-nog gela N-Lite neposredno po

spravljanju i nakon 24hFig ure 4. Changes in thixotropy coeficient of 10,15 and 20% N-lite gels mea sured af ter gel prepa-

ration and after 24 hours

Vrednosti koeficijenata tiksotropije su nega-tivne {to je posledica reopeksije. Kod 20% gelauo~ljiv je blagi porast koficijenata tikso tropijenakon 1h, a nakon toga nagli pad ispod vrednostikoeficijenata tiksotropije 10% i 15% gelova.

Na slici 5. data je promena koeficijentatiksotropije gela In stant N-Oil razli~itih starosti.

Slika 5. Promena koeficijenta tiksotropije 10%,15% i 20%-nog gela In stant N-Oil neposredno

po spravljanju i nakon 24hFig ure 5. Changes in thixotropy coeficient of 10,

15 and 20% In stant N-Oil gels mea sured af ter gel prep a ra tion and af ter 24 hours

Svi gelovi pokazuju porast koeficijenata tikso-tropije u toku 24h i ono je najzna~ajnije za 20% gelnakon 24h u odnosu na 10% i 15% {to ukazuje daje do{lo do formiranja sloènije unutra{njestrukture pogotovo pri duèm stajanju sistema.Promene koeficijenta tiksotropije su u korelaciji sadatim krivama proticanja tako da je sistem sanajvi{im koeficijentom tiksotropije, u ovom slu~aju20% gel nakon 24h, imao i najvi{e vrednosti naponasmicanja i povr{ine tiksotropnih petlji.

Na slici 6. je prikazana promena koeficijentatiksotropije 10% i 15% gela Salioce u zavisnostiod starosti gela.

Slika 6. Promena koeficijenta tiksotropije 10% i15%-nog gela Salioca neposredno po spravljanju

i nakon 24hFig ure 6. Changes in thixotropy coeficient of 10

and 15% Salioca gels mea sured af ter gel prepara-tion and after 24 hours



Kod obe koncentracije prime}uje se blagi padkoeficijenata tiksotropije nakon 1 i 4h, a potomnagli rast {to je posledica strukturacije kojanastaje produènim stajanjem.

Najvi{e vrednosti koeficijenata tiksotropijepokazivao je 15% sistem uzorka Salioce, sloèneunutra{nje strukture, koji spada u grupuumreènih skrobova.

2. Dinami~ka merenja

Tanδ se korisi kao merilo viskolelasti~nostiispitivanih sistema i on kao takav predstavljakoli~nik izme|u viskoznog G’ i elasti~nog G modula. [to je njegova vrednost manja sistem sevi{e pona{a kao ~vrsto telo.

Tabela 1. Vrednosti tanδTa ble 1. Value of tand

Vreme(h)

N-Lite In stantN-Oil Salioca

15% 20% 15% 20% 10% 15%0 2.259 1.95 0.6227 0.1397 0.2655 0.1323

Geli maltodekstrina (Instant N-Oil) iumreènog diskrob fosfata (Salioca) imali suvrednosti manje od 1, {to ih svrstava u grupuviskoelasti~nih sistema te su na slikama 7. i 8. dativiskozni (G’) i elasti~ni (G ) moduli ovih gela.

Na slici 7 prikazani su viskozni i elasti~nimoduli 15% i 20% gela In stant N-Oil

Slika 7. Zavisnosti modula elasti~nosti (G ) i viskoznog mod ula (G’) 15% i 20% gela In stant N-Oil odprimenjene frekvencije oscilovanja

Fig ure 7. Dependance of elastic modulus (G’) and viscous modulus (G”) of 15 and 20% Instant N-Oilgels on ap plied frequency

Sa datih slika se vidi da su vrednosti elasti~nihmodula vi{e od viskoznih, a iz priloène tabele semoè videti da se vrednosti tanδ za 20% gel nisu

menjale nakon 24h {to ukazuje da sistem staja-njem ne strukturira. Na slici 8. prikazane su vis-kozni i elasti~ni moduli 10% i 15% gela Salioca

Slika 8. Viskozni i elasti~ni moduli 10% i 15% gela SaliocaFig ure 8. Vis cous modulus (G”) and elastic modulus (G’) and of 10 and 15% Salioca gels

REOLO[KE KARAKTERISTIKE SKROBNIH DERIVATA - SUPSTITUENATA MASTI


Za razliku od prethodnih 15% i 20% gela In -stant N-Oil-a, 10% gel Salioca pokazuje izraèneosobine viskoelasti~nosti sa dominacijom elasti-~nih mod ula u odnosu na viskozne. [to se ti~evrednosti tanδ, vidi se da su najmanje vrednosti za15% gel, naro~ito nakon 24h, usled ~ega dolazi jersistem dodatno strukturira stajanjem. Ve}evrednosti mod ula elasti~nosti u odnosu naviskozne pokazuju ure|enu i stabilnu strukuru,tako da se ovi geli svrstavaju u jake gele.

Sa slika 7. i 8. vidi se da uzorak umreènogdiskrob fosfata gradi stabilnije i ~vr{}e gele, jer za15% gele vrednost elasti~nog mod ula G iznosi4500Pa, u pore|enju sa elasti~nim modulima In -stant N-Oil -a za koje iznosi 370Pa.

ZAKLJUÂK

Sva tri ispitivana proizvoda imaju reolo{kekarakteristike koje se zahtevaju od derivataskroba - supstituenata masti. Razlike u reolo{kompona{anju defini{u ih kao pogodne za razli~iteproizvode; N-lite - manje viskozne dok se In stantN-Oil i Salioka mogu koristiti za proizvodepove}anog viskoziteta koji treba da zadrèodre|eni oblik prilikom sipanja i konzumiranja.

LITERATURA

1. Akoh C.C.: Fat re placers2. McClements D.J and K. Demetriades: An In -

tegrated Ap proach to the Development of Re -duced-Fat Food Emul sions, Critical Reviewsin Food Sci ence and Nu trition, 38 (6): 511-536(1998)

3. Kulicke W.M., D. Eidam, F. Kath, M Kix andA.H Kull: Hy dro col loids and Rhe ol ogy: Reg-ulation of Visco-elastic Charascteristics ofWaxy Rice Starch in Mixtures with Galacto-manans, Starch/Stärke 48: 105-114 (1996)

4. Rosalina I. and M. Bhattacharya: Dynamicrhe o log i cal mea sure ments and anal y sis ofstarch gels, Car bohydrate Polimers, 48:191-202 (2002)

5. Thomas D.J. and W.A. Atwell: Eagan PressHandbook Se ries Starches, Artville, 1997.

6. Doki} P., V. Sovilj, I. [efer, G. Rasuli}:Thixotropy Eval u a tion by the Pa ram e ters ofFlow Equation, APTEFF, 29-30, 1-216,1998-1999.




UTICAJ SUPSTITUCIJE DELA STANDARDNOG OBROKAU ISHRANI PILI]A SA^MOM ULJANE REPICE NAKVALITET MESA GRUDI

Natalija Dìni}, Vladimir Tomovi}, Ljiljana Petrovi}, Tatjana Tasi}, Predrag Ikoni}, Slavko Filipovi}

U radu je ispitan kvalitet (nutritivni, tehnolo{ki i senzorni) mesa grudi pili}a hranjenih sme{om u kojoj jesupstituisan deo sojine sa~me sa razli~itim koli~inama sa~me uljane repice. Ispitivanja su obavljena na pili}imahibridne linije ROSS 308. Kontrolna grupa (K) pili}a je hranjena standarnom sme{om, a ogledne grupesme{om u kojoj je sojina sa~ma supstituisana sa 4% (O1) i 8% (O2) komercijalne sa~me uljane repice.Zaklju~eno je da izmene u obroku za pili}e nisu ispoljile uticaj (P>0.05) na nutritivni (sadràj proteina,vezivnotkivnih proteina, slobodne masti) i senzorni (miris i boja) kvalitet mesa grudi. Tehnolo{ki kvalitet mesagrudi kontrolne i oglednih grupa prose~no odgovara ne{to slabijem kvalitetu, prema parametrima ikriterijumima za utvr|ivanje kvaliteta mesa grudi (bojak, pHk, sposobnost vezivanja vodek). Analizom svetlo}eL*, utvr|eno je da je meso grudi pili}a ogledne grupe (O2) koja je hranjena sme{om sa 8% komercijalne sa~meuljane repice svetlije (P=0.106), odnosno meso BMV kvaliteta (bledo, meko i vodnjikavo), u pore|enju samesom grudi ogledne grupe (OI).

Klju~ne re~i: ishrana, sa~ma uljane repice, kvalitet mesa

INFLUENCE OF SUBSTITUTION OF A PART OF STANDARDMEAL IN CHICKEN FEED WITH RAPESEED MEAL ON BREASTMEAT QUALITY

Breast meat quality (nutritive, technological and sensory) of chicken fed mixture with different amounts of rape-seed meal was investigated. Chickens of hybride line ROSS 308 were used. The control group (K) was fed stan-dard mixture, and the experimental groups with mixture where soybean meal was substituted with 4% (O1) and8% (O2) of commercial rapeseed meal.The change of meal composition has no influence (P > 0.05) on nutritive (content of proteins, proteins of con-nective tissue, free fat) and sensory (odour and colour) quality of breast meat. The technological breast meatquality of control and experimental groups is in accordance with somewhat lower, on average, according toparameters and criteria for the determination of breast meat quality (colouru, pHu, water holding capacityu).The analysis of lightness L* showed that the colour of breast meat of control group (O2), fed mixture with 8% ofcommercial rapeseed meal, is lighter (P = 0.106) i.d. of PSE quality (pale, soft, exudative) compared to breastmeat of control group (O1).

Key words: feeding, rapeseed meal, meat quality

UVOD

Sastav obroka za pili}e, sadràj proteina i nivoenergije bitno uti~u na kvalitet i koli~inuproizvedenog mesa. Standardni obroci za tov

pili}a zasnivaju se na kukuruzu, sojinoj sa~mi iribljem bra{nu. Doma}a proizvodnja osnovnihkomponenti proteinskih hraniva, soje je nedo-voljna, a ribljeg bra{na prakti~no bezna~ajna.Veliki deo proteinskih komponenti se obez-be|uje uvozom, pa se stoga name}e potreba zauklju~ivanjem i drugih proteinskih hraniva uishranu ìvine. Istovremeno, u na{oj zemljiposebno poslednjih godina, ponovo je aktiviranaproizvodnja uljane repice, zahvaljuju}i niskoj ceni


Dr Natalija Dìni}, mr Vladimir Tomovi}, dr Ljiljana Petrovi},Tehnolo{ki fakultet, Univerzitet u Novom Sadu, dipl. in`. TatjanaTasi}, dipl. Predrag Ikoni}, dr Slavko Filipovi}, Institut zaprehrambene tehnologije, 21000 Novi Sad, Bulevar cara Lazara [email protected]

i napretku u selekciji uljane repice, kao i potre-bama za proizvodnjom biodizela. Kao sekundarniproizvod, sa~ma uljane repice moè se iskoristitiza re{avanje deficitarnih hraniva u ishrani pili}a.

Sa~ma uljane repice spada u proteinskahraniva koja su po hemijskom sastavu i biolo{kojvrednosti bliska sojinoj sa~mi (1). Bogata jeproteinima (35-40%) dobrog je aminokiselinskogsastava sa zna~ajnim koli~inama lizina i metionina(2, 3). Me|utim, ova sirovina zbog prisustvaantinutritivnih materija (glukozinolata, erukakiseline, fitata, tanina, sinapina i nekih drugihnedovoljno ispitanih materija), moè da se koristiza ishranu pili}a u ograni~enim koli~inama. Prob-lem antinutritivnih materija se re{ava izboromsorti uljane repice u kojima je sadràj gluko-zinolata i eruka kiseline sveden na minimum, ili sehranivo termi~ki obra|uje (ekspandiranjem,tostovanjem, ekstrudiranjem) i tako elimini{edepresivan uticaj ovog hraniva u ishrani.

Novije sorte uljane repice sa smanjenimsadràjem glukozinolata i eruka kiseline omo-gu}uju {iru primenu ovog hraniva u ishrani ìvine(2, 4).

Poznato je da na kvantitet i kvalitet proiz-vedenog mesa uti~e veliki broj faktora kakoendogenih (genetskih) tako i egzogenih (faktoraspolja{ne sredine) (5, 6). Prema brojnim autorima(5, 7) ishrana ima dominantan uticaj na kvalitetmesa.

Imaju}i u vidu navedeno, postavljen je zadatakda se u ovom radu ispita kvalitet (nutritivni,tehnolo{ki i senzorni) mesa grudi pili}a hranjenihsa sme{om u kojoj je deo sojine sa~me suptituisanrazli~itim koli~inama sa~me uljane repice.

MATERIJAL I METODE RADA

Ispitivanja su obavljena u proizvodnim uslo-vima na oglednom dobru ”Pustar” u Temerinu i ulaboratoriji Tehnolo{kog fakulteta u NovomSadu, na pili}ima hibridne linije Ross 308. Pili}i suuzgajani u podnom sistemu drànja i hranjeni ipojeni ad libitum sve vreme tova. U toku tovapili}i su hranjeni, kontrolnom sme{om (K)standardni obrok i sme{ama gde je 4% i 8%sojine sa~me supstituisano sa komercijalnomsa~mom uljane repice, ogledna sme{a O1odnosno ogledna sme{a O2.

Tov pili}a je trajao 42 dana. Brojleri su nakon12 sati gladovanja zaklani i obavljene suoperacije: iskrvarenje, {urenje, ~upanje perja iva|enje unutra{njih organa, kao i hla|enje.Nakon rasecanja i otko{tavanja, uzeti su uzorci(n=8) iz kontrolne (K) i oglednih grupa (O1 i O2)za odre|ivanje nutritivnog, tehnolo{kog i senzor-

nog kvaliteta mesa grudi. Osnovni hemijski sastavmesa grudi utvr|en je odre|ivanjem sadràjavode (8), proteina (9), slobodne masti (10) iukupnog pepela (11), a sadràj hidroksiprolinaodre|en je referentnom metodom (12). Tehno-lo{ki kvalitet mesa grudi je utvr|en odre|ivanjemvrednosti pHk, plasti~nosti (Pk), sposobnostivezivanja vode (SVVk) i bojek. Vrednost pHkmesa grudi je odre|ena 24 sata post mortem (pm)portabl pH-metrom ULTRA X. Plasti~nost (Pk) isposobnost vezivanja vode (SVVk) mesa grudi jeodre|ena metodom kompresije, a izraèna je u %vezane vode i u cm2 (13). Boja mesa grudi jeodre|ena na sveèm preseku 24 ~asa pm ure-|ajem Minolta Chroma Meter CR-400, akarakteristike boje su iskazane u CIEL*a*b*

sistemu (svetlo}a - L*; udeo crvene i zelene boje -a*; udeo ùte i plave boje - b*) (14). Senzornikvalitet mesa grudi pili}a utvr|en je senzornomanalizom mirisa i boje, a analizu je obavila grupaod 6 ocenjiva~a razli~itih godina starosti. Zasenzornu ocenu pojedinih svojstava kori{}eno je 7ocena - bodova (od 1 do 7), kao {to je prikazano uTabeli A. U cilju pravilne interpretacije rezultatadobijeni podaci su statisti~ki obra|eni tako {to suizra~unati: aritmeti~ka sredina (x), standardnadevijacija (�) i zna~ajnost razlika izme|uaritmeti~kih sredina (t-test) (15).

Tabela A. Senzorna analiza sveèg mesa grudipili}a

Table A. Sensory analysis of fresh poultry breastmeat

OcenaSveè meso

Miris Boja

1

Ekstremno lo{(slab, neizraèn,

stran,prenagla{en)

Ekstremno lo{(neodgovaraju}a,bledo sivo ùta ili

tamna sa ta~kastimkrvarenjima)

2 Vrlo lo{ Vrlo lo{a

3 Lo{ Lo{a

4 Ni dobar, ni lo{ Ni dobra, ni lo{a

5 Dobar Dobra

6 Vrlo dobar Vrlo dobra

7

Veoma dobar(optimalan,

veoma dobar,prijatan, blag)

Veoma dobra(optimalna, svetlocrvena sa svetlom

nijansom ùtonarandàste boje)


N. D@INI], V. TOMOVI], LJ. PETROVI], T. TASI], P. IKONI], S. FILIPOVI]


Ispitivanjem osnovnog hemijskog sastavamesa grudi (Tabela 1) utvr|eno je da je sadràjvode u mesu grudi najniì u grupi O1 (4%komercijalne sa~me uljane repice u obroku) iiznosi 74.56%, a najvi{i, i to 75.09%, u grupi K(standardni obrok). Iz podataka u istoj tabeli semoè uo~iti da je sadràj proteina u grudimaujedna~en, cca 23.5%, a da se standardnadevijacija kre}e u granicama od 0.16 do 0.66%.Dalje, u istoj tabeli se vidi da je sadràj slobodnemasti u mesu grudi u uskom rasponu od 0,32 (K)

do 0.53% (O2), a da je standardna devijacija uintervalu od 0.01 do 0.06%. Tako|e, iz iste tabelese uo~ava da je srednja vrednost ukupnog pepelamesa grudi pili}a u rasponu od 1.12 (K) do 1.36%(O2). Utvr|ene razlike izme|u sadràja vode,proteina, slobodne masti i ukupnog pepela mesagrudi pili}a nisu statisti~ki zna~ajne (P>0,05).Potvr|eno je poznato mi{ljenje da pile}e mesosadrì ne{to vi{e proteina (23%) nego druge vrstemesa, a manje masti (1-5%), te da se moèsmatrati i dijetetskom namirnicom (16, 17, 18, 19,20, 21).

Tabela 1. Osnovni hemijski sastav mesa grudi pili}a (n=8) kontrolne (K) i oglednih grupa (O1 i O2)Table 1. Chemical composition of poultry breast meat (n = 8) of control (K) and experimental groups

(O1 and O2)

Iz rezultata prikazanih u Tabeli 2 se uo~ava daje sadràj hidroksiprolina i proteina vezivnogtkiva u mesu grudi kontrolne (K) i oglednih grupa(O1 i O2), ujedna~en i iznosi 0.03- 0.04%,odnosno 0.28-0.36%. Dalje se uo~ava da jesrednja vrednost relativnog sadràja proteina

vezivnog tkiva u mesu grudi najnià u grupi O1 ito 1.18%, a najvi{a u grupi O2 i to 1.53%. Pile}emeso sadrì najmanje hidroksiprolina i proteinavezivnog tkiva u odnosu na druge vrste mesa(goveda i svinja), a koli~ina uti~e na teksturumesa odnosno ne`nost.

Tabela 2. Sadràj hidroksiprolina, proteina vezivnog tkiva i relativni sadràj proteina vezivnog tkiva uukupnim proteinima mesa grudi pili}a (n=8) kontrolne (K) i oglednih grupa (O1 i O2)

Table 2. Content of hydroxyprolin, connective tissue proteins and relative content of connective tissue pro-teins in total proteins of poultry breast meat (n = 8) of control (K) and experimental groups (O1 and O2)

Ispitivanjem tehnolo{kih svojstava mesa grudi(Tabela 3) utvr|eno je da su mi{i}i grudi pili}aogledne grupe O1 imali najvi{u prose~nuvrednost pHk 5.74, dok su grudni mi{i}i oglednegrupe O2 (8% komercijalne sa~me uljane repiceu obroku) imali najniù prose~nu vrednost pHk5.67. Razlike izme|u prose~nih vrednosti pHkmi{i}a grudi kontrolne (K) i oglednih grupa (O1 iO2) nisu statisti~ki zna~ajne (P=0.607), aprose~ne vrednosti pHk mi{i}a grupe (K) i (O2)

ukazuju na meso izmenjenog kvaliteta, premaparametrima i kriterijumima za utvr|ivanjekvaliteta mesa. Naime Risti} 22) na osnovuvrednosti pHk razlikuje tri kvaliteta muskulaturegrudi BMV (bledo, meko i vodnjikavo) – PSE(pale, soft, exudative): pHk = 5.6 - 5.7, T^S(tamno, ~vrsto i suvo) - DFD (dark, firm, dry):pHk = 6.4 - 6.7 i ”normalno” - (crveno-ruì~asto,~vrsto, nevodnjikavo) - RFN (reddish-pink, firm,non exudative): pHk = 5.9 - 6.2, a grupa autora iz

UTICAJ SUPSTITUCIJE DELA STANDARDNOG OBROKA U ISHRANI PILI]A...


Oznakagrupe

Voda (%) Proteini (%) Slobodna mast (%) Ukupni pepeo (%)x SD x SD x SD x SD

K 75.09 0.09 23.47 0.16 0.32 0.01 1.12 0.02O1 74.56 0.52 23.72 0.66 0.36 0.03 1.36 0.01O2 74.96 0.16 23.38 015 0.53 0.06 1.14 0.00P >0.05 >0.05 >0.05 >0.05

Oznakagrupe

Sadràj hidroksiprolina (%) Sadràj proteina vezivnog tkiva (%) RSPVT (%)x SD x SD x SD

K 0.03 0.00 0.28 0.04 1.19 0.17O1 0.04 0.00 0.28 0.02 1.18 0.18O2 0.04 0.01 0.36 0.09 1.53 0.37P >0.05 >0.05 >0.05

Brazila (23) navode da je PSE meso grudi kada jepHk < 5.8, a ”normalno” ako je pHk > 5.8. U istojtabeli se vidi da je najmanja plasti~nost 4.49 cm2

utvr|ena u mi{i}ima grudi grupe O2, a da jenajve}a prose~na plasti~nost od 5.56 cm2

utvr|ena kod grupe O1. Utvr|ene razlike izme|uprose~nih vrednosti plasti~nosti mesa grudi pili}aoglednih grupa O1 i O2 su statisti~ki zna~ajne(P=0,015). Prose~na vrednost SVVk mesa grudi

pili}a iznosi cca 4.0, u cm2, kod svih ispitanihgrupa. Dalje, iz iste tabele se uo~ava da je najniàprose~na vrednost SVVk mesa grudi pili}a u %utvr|ena kod grupe O2 i iznosi 84.57%, dok jenajvi{a SVVk mesa grudi pili}a utvr|ena kodgrupe K i iznosi 85.22%. Utvr|ene razlike izme|uprose~nih vrednosti SVVk mesa grudi pili}a nisustatisti~ki zna~ajne (P=0,969).

Tabela 3. Neki pokazatelji tehnolo{kih svojstava mesa grudi pili}a (n=8) kontrolne (K) ioglednih grupa (O1 i O2)

Table 3. Some parameters of technological poultry breast meat characteristics (n = 8) ofcontrol (K) and experimental groups (O1 and O2)

Tabela 4. Pokazatelji boje mesa grudi pili}a (n=8) u CIEL*a*b* sistemu kontrolne (K) ioglednih grupa (O1 i O2)

Table 4. Parameters of poultry breast meat colour (n = 8) in CIEL*a*b* system of control (K)and experimental groups (O1 and O2)

Iz rezultata predo~enih u Tabeli 3 vidi se da suprose~no najsvetliji mi{i}i grudi grupe O2 (8%komercijalne sa~me uljane repice u obroku) sasvetlo}om (L*) od 54.36, dok su prose~nonajtamniji mi{i}i grupe O1 (4% komercijalnesa~me uljane repice u obroku) sa svetlo}om od50.19. Utvr|ene su statisti~ki zna~ajne razlike(P=0,106) prose~nih vrednosti svetlo}e izme|ugrupa O1 i O2. Nadalje, prose~an udeo crveneboje (a*) u mesu grudi pili}a kretao se u intervaluod 2.78 u grupi O1 do 3.02 u grupi O2. Iz istetabele se vidi da je najve}i prose~an udeo ùteboje (b*) 3.67 utvr|en u mi{i}ima grudi grupe O2,dok je najmanji prose~an udeo ùte boje 5.31utvr|en kod grupe O1. Na osnovu parametarasvetlo}e L* i kriterijuma koje navode Qiao i sar(24) prema kojima je meso svetlije od ”nor-malnog”: L* > 53, ”normalno”: 48 < L* < 52 itamnije od normalnog : L* < 46, i Lara i sar. (23),prema kojima je PSE (+): L* > 52 i PSE (-): L* <

49, meso grudi grupe O2 (8% komercijalne sa~meuljane repice u obroku) je prose~no izmenjenihPSE svojstava.

Tabela 5. Neki pokazatelji senzornog kvalitetamesa grudi pili}a (n=8) kontrolne (K) i oglednih

grupa (O1 i O2)Table 5. Some parameters of sensory quality ofpoultry breast meat (n = 8) of control (K) and

experimental groups (O1 and O2)



Oznakagrupe

pHk Pk (cm2) SVVk (cm2) SVVk (%)x SD x SD x SD x SD

K 5.69 0.12 5.07b 0.42 3.93 0.75 85.22 5.86O1 5.74 0.15 5.56a 0.33 4.09 1.06 84.57 4.82O2 5.67 0.09 4.49b 0.65 4.01 0.87 84.79 4.80P 0.607 0.015 >0.05 >0.05

Oznaka grupeL* a* b*

x SD x SD x SDK 52.28b 2.75 2.95 0.40 3.46 0.63

O1 50.19b 1.75 2.78 0.49 2.45 0.56O2 54.36a 1.89 3.02 0.27 3.67 0.72P 0,106 >0,05 >0,05

Oznakagrupe

Miris Boja

x SD x SD

K 5.80 1.02 5.69 0.48

O1 5.66 1.21 5.78 0.35

O2 5.56 0.67 5.12 0.33

P >0.05 >0.05

Ispitivanjem senzornog kvalitete mesa grudi(Tabela 5) utvr|eno je da nema statisti~kizna~ajne razlike (P>0,05) u ocenama za pojedinasenzorna svojstva i da su miris i boja grudi pili}akontrolne i oglednih grupa prose~no ocenjenakao ”dobar” odnosno ”vrlo dobar”.

ZAKLJUÂK

Izmene u obroku za pili}e nisu zna~ajno(P>0.05) uticale na nutritivni kvalitet (sadràjproteina, proteina vezivnog tkiva, slobodne mastii ukupnog pepela) mesa grudi. Tehnolo{kikvalitet mesa grudi kontrolne i oglednih grupaprose~no odgovara ne{to slabijem kvalitetu,prema parametrima i kriterijumima za utvr|iva-nje kvaliteta mesa grudi (pHk, bojak, sposobnostvezivanja vodek). Analizom svetlo}e L*, utvr|enoje da je meso grudi pili}a ogledne grupe (O2) kojaje hranjena sme{om sa 8% komercijalne sa~meuljane repice svetlije od mesa grudi kontrolnegrupe, a zna~ajno svetlije (P=0.106), od mesagrudi ogledne grupe (O1), odnosno meso je BMVkvaliteta (bledo, meko i vodnjikavo). Supstitucijadela standardnog obroka za pili}e sa sa~momuljane repice nije ispoljila negativan uticaj nasenzorni kvalitet, odnosno na miris i boju mesagrudi.

LITERATURA

1. Stana}ev V., S. Kov~in: Parametri kvalitetasemena uljane repice, 45 Savetovanje”Proizvodnja i prerada uljarica”, Zbornikradova 45, 127-132, 2004.

2. Clandinin D.R., A.R. Roblee: Kanadskoiskustvo o upotrebi repi~ine sa~me u obrocimaza perad, broj 5-6/74, Separat 31, ”Poljopriv-redne aktuelnosti”, 1981.

3. Stana}ev V., Kov~in S., Filipovi} S., Milo{evi},N., Boì} A.: Efekat sa~me uljane repice uishrani tovnih pili}a pili}a, Savremenapoljoprivreda 55 (1-2): 212-217 (2006).

4. Sauer W.C., Cichon R., Misir R. 1982: Journalof Animal Science, 54,: 292-301 (1982).

5. Rede R., Petrovi} Lj. (1997): Tehnologijamesa i nauka o mesu. Tehnolo{ki fakultet,Univerzitet u Novom Sadu, Novi Sad, ss 1-512.

6. Dìni} N. : Uticaj endogenih i egzogenihfaktora na kvalitet mesa svinja. Doktorskadisertacija, Tehnolo{ki fakultet, Univerzitet uBanja Luci. ss. 1-227, 2005.

7. êpin, S. i êpon, M.: Uticaj genetike i sredinena kvalitet june}eg trupa i mesa. Tehnologijamesa, 42 (5-6): 283-284 (2001).

8. JUS ISO 1442 1997. Meso i proizvodi od mesa- Odre|ivanje sadràja vode.

9. JUS ISO 937 1991. Meso i proizvodi od mesa –Odre|ivanje sadràja azota.

10.JUS ISO 1443 1997. Meso i proizvodi od mesa– Odre|ivanje sadràja slobodne masti.

11.JUS ISO 936 1998. Meso i proizvodi od mesa –Odre|ivanje ukupnog pepela.

12.JUS ISO 3496, 2002. Meso i proizvodi odmesa. Odre|ivanje sadràja hidroksiprolina,Savezni zavod za statistiku, Beograd.

13.Grau, R. und Hamm R.: Eine einfache Metho-de zur Bestimmung der Wasserbindung imMuskel. Naturwissenschaften, 40: 29-30(1953).

14.Robertson, A.R.: The CIE 1976 Color-Differ-ence formulae. Color Research Applied, 2, 7(1977).

15.Hadìvukovi}, S.: Statisti~ki metodi, Drugopro{ireno izdanje, Poljoprivredni fakultet,Univerzitet u Novom Sadu, Novi Sad, ss 1-584,1991.

16.Daki} M.: Hemijski i strukturni sastav mesaìvine, Zbornik radova ”@ivinarski dani”,Ohrid, 1968.

17.Pavlovski V.A., Palmin J.E.: Biohemija mjasa.Pi{~epromizdat, Moskva, 1973.

18.Peri}, V., S. Karan-\ur|i}, Daki}, M., Hemij-ski sastav i biolo{ka vrednost belog i crvenogmesa brojlera razli~itih klasa. Tehnologijamesa, 7-8, 237-242 (1984).

19.Dìni} N. Uticaj sintetskih aminokiselina naprinos i kvalitet pile}eg mesa. Magistarski rad,Novi Sad, 1991.

20.Dìni} N., Rede, R., Petrovi} Lj., Stojanovi},S., Levi} J., Sredanovi} S., Uticaj sa~me uljanerepice na prinos i kavlitet pile}eg mesa,Zbornik radova ”Tehnologija proizvodnje uslu`bi kvaliteta”, Budva, 167, 1996.

21.Kova~evi} D.: Kemija i tehnologija mesa iribe. Prehrambeno tehnolo{ki fakultet, Osijek,2001.

22.Risti} M.: Faktori koji uti~u na kvalitet mesabrojlera: trajanje tova, transport i hla|enje.Tehnologija mesa, 7-8: 227-235 (1981).

23.Lara J.A.F., A.L. Nepomuceno, M.C. Ledur,E.I. Ida, Shimokomaki, M.: Chicken PSE(Pale, Soft, Exudative) meat. Mutations in theryanodine receptor gene. Proceedings of 49thInternational congress of meat science andtehnology, 2nd Brazilian congress of meat sci-ence and technology, 79-81, 2003.

UTICAJ SUPSTITUCIJE DELA STANDARDNOG OBROKA U ISHRANI PILI]A...


24.Qiao M., Fletcher D.L., Smith, D.P. andNortchet, J.K.. The effects of broiler breastmeat color on pH, moisture, water-holding ca-pacity and emulsification capacity, Poultry Sci-ence, 80: 676-680 (2001).

Istraìvanja su finansirana sredstvima izPrograma od zna~aja za nauku i tehnolo{ki razvojAP Vojvodine, u okviru projekta - ”Tehnologijaproizvodnje hrane za ìvotinje, bezbedne zaìvotinje, ljude i okolinu”, Ugovor br.:114-451-01425/2006-04




MASNE KISELINE - OSVRT NA ω-3 MASNE

KISELINE I NJIHOV ZNAÂJ U ISHRANI

Radmila Ku~, Anica Gra~anin, Vujadin \urkovi}, Predrag Babi}

Masti u ishrani nisu samo bogat izvor energije i u njima rastvorljivih vitamina, ve} su i izvor masnih kiselinaneophodnih za rast i razvoj ìvih organizama.Cilj ovog rada je da pruì neke osnovne informacije o masnim kiselinama uop{te i njihovom zna~aju u ishraniljudi, da se ukaè na neke pravce istraìvanja i mogu}nosti primene ω-3 masnih kiselina u proizvodnji biolo{kivisoko vrednih namirnica za ishranu ljudi.

Klju~ne re~i: masne kiseline, ω-3 masne kiseline, ishrana ljudi

FATTY ACIDS - ω-3 FATTY ACIDS AND THEIRIMPORTANCE IN NUTRITION

Fats in nu trition are not only the source of en ergy and soluble vitamins but also the ir replaceable nu tritive com -ponent as the source of fatty ac ids nec essary for growth and de velopment of liv ing or ganisms.The aim of this work is to present some ba sic information on fatty acids in general and their importance in hu -man nu trition to point to pos sible use of ω-3 fatty ac ids in the pro duction of bi ologically valu able food productsfor hu man nu tri tion.

Key words: fatty ac ids, ω-3 fatty ac ids, hu man nu trition

UVOD

Masti u ishrani nisu samo bogat izvor energije i u njima rastvorljivih vitamina, ve} su i izvormasnih kiselina neophodnih za rast i razvoj ìvihorganizama. Saznanja o neophodnosti unosamasti kroz hranu i svest o {tetnosti masno}a,posebno holesterola, duboko proìma nau~nu ilai~ku javnost. U skladu sa novijim saznanjima oefektima pojedinih masnih kiselina poreklom izlipida hrane na metabolizam ~oveka i njegovozdravlje, pristupilo se naro~ito intenzivnimistraìvanjima poslednjih trideset godina.

Najvi{e pa`nje se posve}uje razli~itim efekti-ma masnih kiselina iz ω-3 i ω-6 serije.

Prilaz prou~avanju masnih kiselina moè bitirazli~it:• Selekcioneri uljanih kultura hibridizacijom i

ukr{tanjem pojedinih linija dobijaju novebiljke, sa ve}im prinosom i boljim kvalitetom,povoljnih karakteristika za tehnolo{kupreradu, ishranu ljudi i ìvotinja.

• Lekari i biohemi~ari prate puteve metaboliz-ma i biohemijske promene u organizmu ipreporu~uju masti i ulja koja treba konzu -mirati, ne samo koli~inu, ve} i njihov kvalitet.

• Nutricionisti vode ra~una o koli~ini i kvalitetumasti u obrocima, a zatim o nivou esencijalnihmasnih kiselina da bi se kroz hranu obezbediopotreban dnevni unos, sa posebnim akcentomna izmenu navika u ishrani.

• U ishrani ìvotinja teì se da se formulisanjemmasnokiselinskog sastava njihove hrane proiz-vedu biolo{ki visoko vredne namirnice ì -votinjskog porekla (meso, mleko, jaja) zaishranu ljudi.

• Zadatak tehnologa u svemu ovome je da ko -riste}i odgovaraju}e sirovine naprave proizvo-de po èlji kupaca i po zahtevu lekara inutricio nista.Kod svih ovih disciplina nema uvek jedinstve-

nog stava (posebno o koli~inama), ali razvijenezemlje obavljaju brojna nau~na istraìvanja i uskladu sa postignutim rezultatima objavljujustalno nove preporuke i edukuju potro{a~e.


Radmila Ku~, Anica Gra~anin, Vujadin \urkovi}, Predrag Babi},Fabrika ulja i biljnih masti ”Vital”, Vrbas

STRUKTURA I IZVORIω -3

MASNIH KISELINA

Nezasi}ene masne kiseline se me|usobno raz -likuju po duìni lanca, broju i poloàju dvostrukihveza u molekulama.

Poloàj dvostruke veze moè da se obeleàvapo~ev{i od ugljenikovog atoma karboksilne(linolna je tad Δ 9,12-oktadekadienska) ili odmetil grupe na drugom kraju molekula (linolnakiselina je tada ω-6 oktadekadienska kiselina).Ugljenik krajnje metil-grupe ozna~ava se uvekkao omega-ugljenik (ω).

U jednoj nezasi}enoj masnoj kiselini dvo -struka veza se nalazi na razli~itim poloàjima,

odnosno na razli~itoj udaljenosti od ω-uglje ni -kovog atoma. Na taj na~in nastaju varijante jednenezasi}ene masne kiseline, na primer ω-3, ω-6 iω-9 izomer jedne iste nezasi}ene masne kiseline.Oznaka ω-3 zna~i da se prva dvostruka veza na -lazi na tre}em ugljenikovom atomu od krajnjemetil grupe.

U literaturi se umesto oznake ”ω” moè na}itermin ”n” {to ima isto zna~enje (1).

U prirodi je otkriveno preko 40 vrsta masnihkiselina koje ulaze u sastav lipida ìvotinjskog ibiljnog sveta. U tab. 1. prikazane su samo naj -va`nije masne kiseline koje se nalaze u obrocimaza ishranu i navedeni su njihovi glavni izvori (2).

Tabela 1. Najva`nije masne kiseline u obrocima i njihovi glavni izvoriTa ble 1. Most im portant fatty acids in food and their main sources

Zasi}ene masne kiseline se prete`no nalaze unamirnicama ìvotinjskog porekla, mesu, mleku imle~nim proizvodima kao {to su sir, mleko, puteri sl. Ovim masnim kiselinama bogata su i tropskaulja, kokos mast i ulje palminih ko{tica.

Mononezasi}ene masne kiseline naj~e{}e pred-stavlja oleinska (18:1 ω-9), a maslinovo ulje je na -mirnica kojoj ona ~ini 70 % sastava. Ima je urepi~inom ulju i ulju od kikirikija, ali i u drugimbiljnim uljima, naro~ito suncokretovom dobi -jenom od posebnog, tzv. visoko oleinskog tipahibrida.

Polinezasi}ene masne kiseline imaju posebanzna~aj za ishranu ljudi i ìvotinja. Postoje 2 glavnefamilije ovih masnih kiselina, pri ~emu je zna~aj-

no pomenuti da one imaju razli~ite metaboli~keputeve, tako da ne postoji mogu}nost prelaskajedne familije u drugu. Samo ω-3 i ω-6 familija suesencijalne ne mogu se sintetisati u organizmu ve} se moraju uneti u organizam putem hrane (3).Polinezasi}ene masne kiseline ω-6 familije, odkojih je najzastupljenija linolna (18:2ω-6), biljnogsu porekla, a posebno bogat izvor su te~na uljakao {to se vidi u tabeli 2.

Me|u polinezasi}enim masnim kiselinama ω-3familije za ~oveka je najva`nija α-linolenska (18:3ω-3) i njena dva glavna metabolita, EPA (20:5ω-3) i DHA (22:6 ω-3). Linolenska kiselina jesastojak sojinog ulja, ima je i u repi~inom anajbogatiji izvor je laneno ulje (55-57%).U malim


R. KU^, A. GRAÂNIN, V. \URKOVI], P. BABI]

MASNE KISELINE GLAVNI IZVORI

Zasi}ene

Laurinska C12:0 kokosovo ulje, palmina ko{ticaMiristinska C14:0 proizvodi od punomasnog mlekaPalmitinska C16:0 palmino uljeStearinska C18:0 meso, ~okolada

Mononezasi}enePalmitoleinska C16:1 masti ìvotinjskog poreklaOleinska C18:1 maslinovo ulje, meso

Polinezasi}ene

Linolna ω-6 C18:2 biljna ulja

α-Linolenska ω-3 C18:3 pojedina biljna ulja, fitoplankton

Arahidonska ω-6 C20:4 animalne masti

EPA1 ω-3 C20:5ulje morskih i slatkovodnih riba inekih drugih vodenih ìvotinjaDPA2 ω-3 C22:5

DHA3 ω-3 C22:61EPA Eikosapentaenska masna kiselina2DPA Dokosapentaenska masna kiselina3DHA Dokosaheksaenska masna kiselina

koli~inama nalazi se u membranama hloroplastau zelenom povr}u. Tako i vegeterijanci hranom

unose izvesnu koli~inu ovih kiselina ali je onamanja nego kad bi jeli meso (4).

Tabela 2. Izvori polinezasi}enih masnih kiselinaTa ble 2. Sources of poly unsaturated fatty ac ids

Karakteristi~no je to {to esencijalne dugolan~ane ω-3 masne kiseline EPA i DHA stvarasamo fitoplankton, a njime se hrane morskeìvotinje pa je jasno da je morska riba bogatapomenutim ω-3 masnim kiselinama. Organizamsisara je, prema tome i ~oveka, sposoban da izα-linolenske masne kiseline sinteti{e EPA iDHA, ali se taj proces odvija sporo i ometen je uslu~aju velikog unosa linolne masne kiseline, {toje tipi~no za ishranu u razvijenim zemljama (1).

Transformacija α-linolenske masne kiseline unjene metabolite se, me|utim, izuzetno brzoodvija u ribama koje se hrane fitoplanktonom.Najbogatije ovim masnim kiselinama su ribehladnih severnih mora (losos, haringa), a u riba-ma iz na{eg mora najvi{e ih ima u plavoj ribi.Jadranske sardele sadrè izuzetno velike koli~inevi{estruko nezasi}enih esencijalnih masnihkiselina. Od slatkovodnih riba najpovoljnijimasnokiselinski sastav imaju {tuka, smu| itolstolobik (2).

Koli~ina masno}a i pojedinih masnih kiselinau ribljem ulju veoma varira od godi{njeg doba paje sardina u prole}e relativno nemasna riba (3).

U tabeli 3 prikazani su sastav i sadràj masnihkiselina nekih vrsta riba i drugih namirnica (5).

Mnogobrojna istraìvanja iz podru~ja hu manemedicine pokazala su da u ljudskoj ishrani uve}ini slu~ajeva nisu toliko bitne koli~inekonzumiranih masti, ve} njihov sastav, a posebno

podvrste ω-3 i ω-6 masne kiseline, kao veomapovoljne za spre~avanje kardiovaskularnihoboljenja.

Prema podacima iz medicinske literature (6)esencijalne masne kiseline su neophodne za rast,razvoj i celokupno zdravlje organizma. Ukolikosu nedovoljno zastupljene u ishrani dolazi,izme|u ostalog, do promena na koì, gubitka uteìni, poreme}aja u radu bubrega i jetre.Posebno mesto ove masne kiseline zauzimaju uprevenciji i terapiji nekih kardiovaskularnihoboljenja i sniènju sadràja holesterola i trigli-cerida u krvi. One uti~u na metabolizam lipida,usporavaju zgru{avanje krvi i umanjuju krvnipritisak. ω-3 masne kiseline se ugra|uju u mem -branama leukocita, trombocita, eritrocita iusporavaju agregaciju trombocita. Polinezasi}enemasne kiseline moraju biti zastupljene u ishraniali postoji kontraverznost u vezi sa relativnimkoli~inama koje treba da budu konzumirane, o~emu ima vi{e epidemiolo{kih i klini~kih studija idanas se njihov unos ograni~ava na 7-8% dnev-nog energetskog unosa (1).

Podaci o unosu masnih kiselina ω-3 serijeprose~nom ishranom su relativno retki i odnosese uglavnom na razvijene zemlje. Malo podatakaima i o prose~nom unosu masnih kiselina ω-3serije u ishrani na{e populacije. Nivo razli~itihmasnih kiselina treba da bude takav da obezbedidugoro~ne zdravstvene koristi.

MASNE KISELINE - OSVRT NA ω-3 MASNE KISELINE I NJIHOV ZNAÂJ U ISHRANI


IZVORPROCENAT OD UKUPNIH MASNIH KISELINA (%)

18:2 ω-6 18:3 ω-3 20:5 ω-3 22:6 ω-3

prete`no ω-6 familija

suncokretovo ulje 67,4 0,2 - -

sojino ulje 54,8 8,5 - -

kukuruzno ulje 53,2 1,1 - -

prete`no ω-3 familija

laneno ulje 15,0 55,0 - -

sardela 0,7 2,3 9,6 24,8

tuna 1,5 0,4 8,8 23,0

bakalar 2,0 trag. 10,1 22,2

jastog 0,9 trag. 16,1 23,5

Tabela 3. Sastav i sadràj masnih kiselina nekih vrsta riba i drugih namirnicaTa ble 3. Com position and fatty acid con tent of some kinds of fish and other food products

Za antiaterogeno i antitrombogeno delovanjeω-3 masnih kiselina iz ribljeg ulja dovoljno je dase na dan pojede od 30 do 40 grama ribe (3).

Uno{enje u organizam esencijalnih masnihkiselina mora se povezati sa uzimanjem odre|e-nih koli~ina vitamina E, biolo{kog antioksidanta,koji u organizmu {titi ove masne kiseline odoksidacije. Kako su esencijalne masne kiselinepolinezasi}ene, veoma lako se oksiduju i trebaspre~iti njihovu oksidaciju. Spre~avanje oksi da-cije esencijalnih masnih kiselina va`no je da bi se:• sa~uvale nepromenjene, jer samo u prirodnoj

cis formi deluju kao esencijalne• spre~ilo stvaranje produkata oksidacije

(peroksidi i slobodni radikali) (7).Danski Nobelovac Krogh, po~eo je 1908.

godine istraìvati ishranu Eskima. Njegova zapa-ànja su se kasnije potvrdila i otkrila da kodEskima nema sr~anih i mo`danih udara tj. obo -ljenja koja ”kose” Amerikance i Evropljane. KodEskima je zapaèno manje slu~ajeva sr~anihbolesti nego kod Danaca {to se pripisuje ~injenicida oni konzumiraju vi{e mesa morskih riba iribljih masno}a nego Danci. Utvr|ena je speci-fi~na razlika u strukturi masti u ishrani Eskima iDanaca {to se vidi iz podataka u tabeli 4 (3).

U prou~avanju smrtnosti tokom 20 godina uHolandiji je utvr|eno da uzimanje 30 grama ribednevno, ili ~ak jedno ili dva jela od ribe nedeljnopredstavlja preventivnu vrednost u le~enjusr~anih oboljenja. Pokazano je da nivo uno{enjaω-3 masnih kiselina ne treba da je iznad onog kojise lako dobija iz hrane (3).

Tabela 4. Zastupljenost masnih kiselina u ishrani Eskima i Danaca

Ta ble 4. Fatty ac ids in nu trition of Es kimosand Danes

VRSTA MASNIHKISELINA

(% od ukupnih)ESKIMI DANCI

Zasi}ene -Z 22.8 52.7Mononezasi}ene 57.3 34.4Polinezasi}ene-P 19.2 12.7Odnos P/Z 0.84 0.24

Pored prirodnih izvora, kao {to su ulje i mesomorskih riba, posebno severnih mora, danas se uprometu nalaze gotovi preparati ω-3 masnihkiselina. Farmaceutska industrija koristi prilikuda u {irokoj medijskoj kampanji, koja se vodi zaprevenciju kardiovaskularnih bolesti, iskoristinagove{tene potencijale omega-3 polinezasi}enihmasnih kiselina i izbacuje na trì{te koncen-trovane preparate ribljih ulja koji sadrè DHA iEPA (npr. firma Roche). Kapsulirana mastmorskih ìvotinja dodaje se mnogim vrstamahrane (mleko, jogurt, sokovi, hleb, majonez,margarin, salatni dresing i dr.), znatno joj pove -}avaju}i nutritivnu i komercijalnu vrednost nemenjaju}i joj ukus, miris i izgled.

Osamdesete godine pro{log veka su bile pe -riod ekspanzije sticanja nau~nih saznanja o ω-3masnim kiselinama, a danas je njihova upotreba u le~enju i ishrani ve} ustaljena praksa. Danas se zarazvoj lekova ulaù velika sredstva, ali su oninamenjeni bolesnicima, a {iroka populacija mora


R. KU^, A. GRAÂNIN, V. \URKOVI], P. BABI]

IME I OZNAKA MASNE

KISELINE

SADR@AJ MASNIH KISELINA (%)

Sardela Losos Haringa Loj Svinjskamast

Maslinovoulje

Miristinska C14:0 6.07-8.79 4 8 4 - 1Palmitinska C16:0 18.16-20.37 16 18 25 29 14Palmitoleinska C16:1 7.2-9.4 6 8 5 4 -Stearinska C18:0 4.8-5.4 4 2 19 14 5Oleinska C18:1 11.3-12.2 19 17 36 45 73Linolna C18:2 1.5-2.1 1 2 6 8 6Arahinska C20:0 0.3-0.6 4 9 - - -Gadoleinska C20:1 1.5-1.7 15 15 - - -EPA C20:5 8.9-14.41 9 7 - - -DPA C22:5 1.18-1.71 - - - - -DHA C22:6 12.33-20.28 15 8 - - -

se {tititi preventivnim merama tj. modifikacijomishrane.

MODIFIKOVANJE SASTAVA MASTI

RAZLIÎTIH PROIZVODA

U savremenom sto~arstvu ishrana sa u~e{}emspecifi~nih masno}a u sme{ama za ìvotinje, jejedan od principa koji se primenjuju u cilju sma-njenja koli~ine ukupne masti u mesu, smanjenjasadràja holesterola, kao i promene masno-ki-selinskog sastava masti. Najve}i interes potro{a~ausmeren je na ìvinsko meso i konzumna jaja.Obavljena su brojna istraìvanja koja su imalazadatak da utvrde uticaj razli~itih vrsta i koli~inadodatih masno}a na sastav masnih kiselina umesu pili}a i konzumnim jajima (8).

U razvijenim zemljama kao {to je Nema~ka vodise ra~una da se ω-3 masne kiseline integri{u u hranu(9). Oni mnogo koriste meso ìvine, a pridaje sezna~aj i jajima. Zbog zna~aja ω-3 masnih kiselina zaishranu ljudi, kokama nosiljama se dodaje kap -sulirana mast morskih ìvotinja ili preparati od algiu hranu, da bi se menjao masnokiselinski sastav jaja.U masti ùmanceta odre|eno je 4% DHA i 0,7%EPA kod ishrane sa ribom i 2,2 % DHA i 0,4%EPA kod ishrane algama (10). Jaja sa promenjenimmasnokiselinskim sastavom masti ùmanceta imajunepromenjen senzorski kvalitet ali znatno ve}ucenu (”eggs plus”).

Radi pobolj{anja energetske vrednosti hrane za ribe i izbegavanja kori{}enja skupih belan~evina uproizvodno-energetskim procesima kod riba odkoristi je proizvo|a~u riblje hrane kao i uzgojiva~uda se u hranu doda optimalna koli~ina odgova-raju}ih masti. Dodata mast treba da sadrìesencijalne masne kiseline jer linolenska kiselinapotrebna ribama za normalan rast i razvoj,osigurava dobar rezultat u reprodukciji. Masti izhrane zna~ajno uti~u na sastav masti kod riba (12).

Ideja za modifikacije masno}a ima mnogo,tako se naprimer krave muzare hrane sojinimpoga~ama i poga~ama od lanenog semena kako bi se mleko pobolj{alo posebno alfa-linolenskomkiselinom (13).

ZAKLJUÂK

Treba obaviti istraìvanja i uklju~iti se usvetske tokove jer postoje brojne tehni~ke itehnolo{ke mogu}nosti ugradnjeω-3 masnih kise-lina u proizvodnji namirnica kao {to su margarin,majonez, jestivo ulje, mleko, sokovi, hleb,testeninu i brojne druge proizvode.

Na na{em uèm trì{tu uljarske industrije jo{uvek nema proizvoda oboga}enih ω-3 masnimkiselinama, pa je zadatak tehnologa da primenesvetske trendove jer su na{i potro{a~i zahtevnijiza kvalitet proizvoda koje konzumiraju.

To {to na{e trì{te nije pogodno za plasmanskupljih proizvoda ne treba da nas obeshrabri upoku{ajima da proizvedemo hranu za koju postoji veliko interesovanje u svetu.

LITERATURA

1. Lep{anovi} L., Lep{anovi} LJ: Klini~ka lipi do-logija: ”Savremena Administracija”. a.d.izdava~ko-{tamparsko preduze}e, Beograd,9-10 ( 2000).

2. Lep{anovi} L :Metabolizam lipoproteina injegovi poreme}aji, Srpsko Lekarsko dru-{tvo-Dru{tvo lekara Vojvodine, Novi Sad, 236(1997).

3. Pokorny D., ω-3 masne kiseline u ishrani,Bilten jugoslovenskog odbora za lipide, 3,25-27 ( 1990 ).

4. Joyce Beare-Rogers, Bureau of Nu tritional Sci-ences,Otava/Can ada, Nu tri tional At trib utes ofFatty Ac ids, Fat.Sci.Tehnol. 3: 85 (1988).

5. Vujkovi} G., Turk S. Ma{~obne kisline vmorski ribi. Morje kot vir hrane. Ljubljana:In{titut za higieno Medicinske fakultete, 5:82-89 (1988).

6. Schalin-Karila M., Janson C.Uotila P.: Eve-ning primrose oil in the tretment of atopikenzema efecat on clinicol sta tus,plazmaphospholipid fatty acids and circulating bloodprostaglandins. Br J Dermatol, 117: 11-19(1987).

7. O{tri}-Matija{evi} B., J. Turkulov: Tehno lo-gija ulja i masti, Tehnolo{ki fakultet, Novi Sad, 21(1980).

8. Boì}, A.: Manipulacija masnim kiselinama-zna~aj i mogu}nosti, Savremeni farmer, I, (2):19 (2000).

10.Deutsche Gesellschaft fur Fettwissenschaft:Joint In ter na tional Con gress and Expo,Lipids,Fats and Oils, ω-3 -Fettsaueren-Vor-comen, Bedetung und Analise, Wurzburg,Ger many, oc to ber 8-10 (2000).

11.Tauffl; Ternes;Tunger; Zobel: Lebensmitte-llexikon, Behr’s...Verlag 1993.

12.Muì}, S.: Hranidba koko{i kao faktor pobolj -{ane dijetetske kakvo}e mesa i jaja, Krmiva 38Zagreb, 6; 313-317 (1996).

13.A. Opa~e, I. Stevi}, T. Rastija: Potrebe i va -`nost masti u hranidbi riba, Krmiva, Zagreb,40, 197-207 (1998).

14.http://hrana.com

MASNE KISELINE - OSVRT NA ω-3 MASNE KISELINE I NJIHOV ZNAÂJ U ISHRANI



NASTANAK I RAZVOJ BIOFILMOVA

U PREHRAMBENOJ INDUSTRIJI

Sini{a Markov, Dragoljub Cvetkovi}, Aleksandra Veli}anski

U raznim pogonima prehrambene industrije ~esto se na unutra{njim povr{inama raznih cevovoda, a pre svegavodovodnih, zatim u crevima za trans port te~nih medija, kao i na nizu drugih mesta gde ima dovoljno vlagemogu uo~iti sluzaste naslage. Ove neobi~ne i nepoèljne nakupine uglavnom poti~u od kolonizovanihmikroorganizama (naj~e{}e bakterija) i nazivaju se biofilmovi. Uslovi za inicijaciju i razvoj biofilmova upogonima prehrambene industrije su ~esto veoma pogodni. Njihovo razvi}e u vla`nim sredinama se de{ava poodre|enim zakonitostima razli~itim od tradicionalnih znanja o planktonskim organizmima. Primena novihmaterijala (hidrofobnih i/ili glatkih) na kratko je potisnula aktuelnost problema nastanka biofilmova uprehrambenoj industriji. Me|utim, brojni radovi kao i prakti~na iskustva pokazuju da su biofilmovi realnost ~ak i u pogonima koji su opremljeni iznad standardnih zahteva. Cilj rada je da se prikaù aktuelna saznanja onastanku i razvoju biofilmova u industrijskim uslovima, kao i njihov zna~aj sa zdravstvenog, ekolo{kog iekonomskog aspekta.

Klju~ne re~i: biofilm, industrijski zna~aj

INICIATION AND DEVELOPMENT OF BIOFILMS IN FOOD INDUSTRY

On in terior surface of wa ter pipes, hoses and other places in food in dustry plants it is posible to no tice some mu -cous deposites. This un usual de posit commonly co mes from mi croorganism (usually bacteria) and is calledbiofilm. The con ditions for iniciation and de velopment of biofilms in food in dustry plants are very con venient.The de velopment of biofilms in mois ture en vironment is dif ferent then the traditional knowl edge about planktonorganism. By us ing a new ma terial (hydrophobic and/or pol ish) the biofilm gen esis in food in dustry was ne -glected in a short time. Howewer, nu merous sci entific pa pers and prac tical ex perience show that biofilms are asignificant prob lem even if industry plants are equipped above standard de mands. One of the main rea sons whyknowledge about biofilms is not com monly ac cepted is the un suitable con cept about mi crobiology de termina-tion that is focused in plankton bac teria. This con cept is used in industrial and ex terior laboratories in pro cesscontrol. The aim of this work is to present the ac tual knowledge on biofilm genesis and de velopment in in dus-trial en vironment, as well as their san itary, ecol ogy and eco nomic importance. Also, the point is to indicate away of microbiology anal ysis when biofilms existing is confirmed or there is a doubt about biofilms.

Key words: biofilm, in dustrial im portance

UVOD

Od nastanka ìvih organizama na Zemlji dodanas mikroorganizmi (pre svih bakterije) surazvili veoma uspe{an na~in za preìvljavanje kojipodrazumeva vezivanje za povr{ine uz razvojsluzastih naslaga – biofilmova. ôvek je tradi-cionalno bio fokusiran na zdravstveno zna~ajne

mikroorganizme u planktonskom stanju, a tekposlednjih decenija istraìvanju biofilmova sepoklanja velika pa`nja, kako od strane mikro-biologa tako i od strane istraìva~a drugih struka.Razumevanje biofilmova – kako nastaju i kako serazvijaju, otpornost na dezinfekciona sredstva,pona{anje bakterija u biofilmu, itd. je preduslovza kontrolu i uklanjanje biofilmova.

Proizvodnja nekih namirnica, kao npr. sir}eta,kroz vekove pa i u dana{nje vreme zasnovana jena primeni mikroorganizama uklopljenih usopstveni ekstracelularni polisaharidni produkt


Dr Sini{a Markov, vanredni profesor, mr Dragoljub Cvetkovi},Aleksandra Veli}anski, dipl. ing., Tehnolo{ki fakultet, 21000 NoviSad, Bul. cara Lazara 1, R. Srbijae-mail: [email protected]

vidljiv ad oculi kao navlaka (1), {to je primer”poèljnog” biofilma. Slede}i primer je primenabakterije Leuconostoc mesenteroides u proiz vod-nji fermentisanog povr}a i nekih mle~no-kiselihproizvoda. Interesantno je da isti mikroorga-nizam, biofilmom sastavljenog od dekstrana,moè izazvati zna~ajne gubitke u jednom deluproizvodnje {e}era (2). Pored ovih, mogli bi senavesti i niz drugih biofilmova koje ~ovekproizvodno koristi, ali u ovom radu pa`nja jefokusirana na drugi tip biofilma, skoro redovnepratioce prehrambene industrije, a to su nepoèlj-ni biofilmovi. Za razliku od poèljnog, proiz -vodnog biofilma, {tetni su raznovrsni po poreklu i negativnim efektima koje prouzrokuju. U preh-rambenoj industriji je po tom pitanju kompleks-nija situacija nego npr. u medicini jer pa`nja nijeusmerena samo na patogene mikroorganizme,ve} i na mikroorganizme uzro~nike kvarenjaproizvoda.

U fabrikama prehrambene industrije poredpogona u kojima se sirovina neposredno trans-formi{e u namirnicu, naj~e{}e postoji i niz drugihprate}ih pogona. U njima se tako|e mogu javiti irazvijati specifi~ni, ”{tetni” biofilmovi jer sma-njuju efikasnost izmenjiva~a toplote i pove}avajunivo korozije. Pored toga, zatvoreni sistemi kojisadrè membranske filtracione jedinice su poznati kao pogodna mesta za mikro biolo{ko prljanje inastanak biofilma (3). Samo u dobro dizajniranimzatvorenim sistemima, gde se naj~e{}e higijenaodràva pomo}u CIP (cleaning in place), mogu}eje ostvariti kontrolu.

U sistemima za snabdevanje vodom (distri-butivni ili sopstveni sistemi za vodu kvaliteta zapi}e, sistemi za tehni~ku vodu i sl.) 99% bakterijase nalazi u biofilmu na unutra{njoj strani cevi(debljine do 200 μm). Ove prevlake predstavljajuizvor najve}eg broja planktonskih bakterija uvodi za pi}e, od kojih neke mogu biti uzro~niciinfekcija i zaraza kod ljudi i ìvotinja. Na osnovupodatka da je ukupan broj bakterija u vodi nizak(kao rezultat klasi~ne i standardne mikrobiolo{keanalize), ne bi trebalo a priori izvesti zaklju~ak omikrobiolo{kom stanju sistema. Pored toga,ukoliko u jednom uzorku nisu detektovane pato-gene bakterije i indikatori fekalnog zaga|enjarizi~no je konstatovati da u sistemu nema zdrav-stveno zna~ajnih bakterija. Ukoliko integritetbiofilma nije naru{en naglim oticanjem vode ilisanitacijom, prisustvo biofilma naj~e{}e ne}e bitiprime}eno u obi~nom uzorku vode, ali to ne zna~ida biofilm nije prisutan. Shodno tome, ni prisus-tvo po zdravlje nepoèljnih bakterija nije isklju -~eno. Zna~ajno je da barijere izme|u sirovina,odnosno proizvoda i vode nedefinisanog ili lo{eg

mikrobiolo{kog kvaliteta moraju biti vi{estruke.Ilustrativan je primer da je utvr|ena me|u-zavisnost izme|u rashladne vode i proizvoda, upogledu nalaza sumnjivih mikroorganizama uproizvodu i da su ~ak 20 sli~nih sojeva roda Pseu-do mo nas na|eni na procesnoj opremi (4), a izvorim je rashladna voda. Ovaj podatak jasno ukazujeda se u rizi~nim pogonima prehrambene indu -strije na skoro svim mestima mora koristiti vodakvaliteta za pi}e (5) i da samo kontinuiranaefikasna dezinfekcija vode otvara mogu}nostnjene zdravstvene ispravnosti (6), odnosnoomogu}uje nesmetan proizvodni tok.

NASTANAK I RAZVOJ BIOFILMA

Mehanizam nastanka biofilma u vodenojsredini je dosta istraèn prob lem, a u zna~ajnomanjem broju radova je ispitivano formiranjebiofilma u prehrambenoj industriji. Studije ovezivanju }elija koje uklju~uju briseve i tradici-onalnu mikrobiolo{ku analizu ukazuju na prisus-tvo ìvih mikroorganizama, ali ne obezbe|ujuinformacije o strukturi biofilma i ne detektujufiziolo{ki o{te}ene }elije, kao {to su ìve ali nekulturabilne }elije (7). Mikroskopija dozvoljavaanalize na licu mesta, kao {to je SEM pomo}ukoje je prou~avano vezivanje }elija (8). Ipak,SEM zahteva pripremu uzoraka {to moè uzro-kovati u smanjenju koli~ine ekstracelularnihpolimernih supstanci, pa se u novijim istraìva-njma koriste alternativne specifi~ne tehnikeSEM-a i drugi vidovi mikroskopije (npr. konfo -kalna i epifluorescentna) za ispitivanje vezivanja}elija i formiranje biofilma (9).

Razvoj biofilma u cevovodima, slika 1, seodvija kroz nekoliko faza:

1. Stvaranje povoljnih uslova na povr{ini - Pounutra{njoj povr{ini cevi koja je u kontaktu savodom se prvo nakupljaju tragovi organskihmaterija. Ovaj depozit ne samo da je izvor hran-ljivih materija nego on i neutrali{e povr{inskonaelektrisanje i smanjuje slobodnu povr{inskuenergiju olak{avaju}i inicijalno vezivanje }elija.

2. Adhezija bakterija-pionira - Neke od plank -tonskih bakterija iz vode koje su dovoljno blizuzidu cevi se adsorbuju u inicijalnom sloju.Vezivanje }elija se bazira na elektrostati~komprivla~enju i fizi~kim silama, a ne na hemijskomvezivanju. Samo deo }elija je ireverzibilnoadsorbovan za povr{inu.

3. Formiranje ”sluzi” (glikokaliksa) - ]elijeinicijalnog sloja lu~e polimerne supstance lepljivekonzistencije koje odràvaju biofilm u celini iu~vr{}uju ga za zid cevi. Pored toga sloj gliko-kaliksa ”hvata” hranljive materije iz pre~i{}ene


S. MARKOV, D. CVETKOVI], A. VELI]ANSKI

vode i {titi bakterije biofilma od biocida. Neure-|eni matriks glikokaliksa zauzima 75-95%zapremine zrelog biofilma (10).

4. Sekundarna kolonizacija - Za mreù gliko ka-liksa se lako vezuju }elije mikroorganizama –sekundarni kolonizeri. Sekundarno vezane }elijekoriste}i metaboli~ke produkte primarnihkolonizera u matriksu se zna~ajno brè razvijaju.

5. Biofilm sa svim funkcijama - Zreo biofilm, sasvim svojim funkcijama, li~i na ìvo tkivo napovr{ini cevi. U pitanju je kompleksna, meta-boli~ki kooperativna zajednica razli~itih vrsta.Mogu}e je i uspostavljanje odre|enih simbiotskihodnosa jer su razli~itim vrstama bakterija u

biofilmu dostupni i organski sastojci koje poje-dina~ne vrste nisu u stanju da same metaboli{u.

6. Rast i {irenje biofilma - Biofilm se {iri }elij-skom deobom i povremenim otpu{tanjem bak -terija-pionira koje mogu nizvodno naseliti nekidrugi deo cevi. Vremenom se biofilm pove}avatako da u jednom trenutku njegova debljinaprelazi debljinu laminarnog sloja fluida. Ovoizaziva smicanje }elija i njihovo odvajanje izprimarnog sloja. ]elijama poreklom iz biofilma je olak{ano prijanjanje na zidove cevovoda, jer jeprethodno formiran (roditeljski) biofilm izvororganskih materija za nizvodni inicijalni sloj (11).

Slika 1. Razvoj biofilmova u cevovodimaFig ure 1. De velopment of biofilms in pipe lines

FAKTORI KOJI UTIÛ NA

FORMIRANJE BIOFILMA

Uz biolo{ka pravila po kojima nastaje biofilmu nekoj sredini potrebno je ukazati i na ~iniocekoji (ne) doprinose njegovom nastanku iliperzistenciji, a to su:

Materijal od koga je povr{ina izra|ena - Vrstamaterijala od koga je povr{ina izra|ena ima maliuticaj (ili nikakav) na razvoj biofilma. Ner|aju}i~elik je podloàn razvoju biofilma isto koliko iplasti~ne cevi. Jo{ nije otkriven materijal za izraducevi na koji se mikroorganizmi iz vode ne bi moglivezati (11). Studije su pokazale da se mikro or-ganizmi mogu adsorbovati sa skoro istim efektomi na ner|aju}i ~elik, teflon, PVC, ili PVDF.

Veli~ina dodirne povr{ine – Ovo je jedan odfaktora koji ima najve}i uticaj na razvoj biofilma u sistemima za pre~i{}enu vodu. Industrijski sistemiza vodu nude veliku povr{inu za vezivanjemikroorganizama. Mem brane reversne osmoze,jonoizmenjiva~ke smole, rezervoari za vodu,ulo{ci filtera i cevovodi predstavljaju povr{inekoje su pogodne za vezivanje i rast bakterija (12).

Glatkost povr{ine - Glatke povr{ine odlaùinicijalno vezivanje bakterija za povr{inu, ali jenakon izvesnog vremena formiranje biofilmaneizbe`no.

Brzina protoka - Visoke vrednosti brzineprotoka imaju uticaj na rast biofilma, ali ne}espre~iti vezivanje bakterija za povr{inu cevi, niti}e ukloniti ve} postoje}i biofilm (13).

Ograni~avanje hranljivih materija - Koli~inahranljivih materija u sistemima za pre~i{}enuvodu visoke ~isto}e je dovoljna da omogu}i rastmikroorganizama. Tako je za rast bakterijadovoljno nekoliko ppb jedinica hranljivih materi-ja (14). Istraìvanja su pokazala da neke bakterijepotrebne hranljive materije mogu uzeti ~ak i izsamih cevi i opreme sistema (10). Iako ve}inaplasti~nih materija nije biodegradabilna, vezivnasredstva i plastizeri iz epoksi-smola, PVC ilipoliamidnih cevi mogu predstavljati izvororganskog ugljenika za bakterije u vodi. Mem-brane reversne osmoze napravljene od celulozetako|e mogu biti izvor hranljivih materija. Uz tobakterije mogu koristiti i tragove metala izner|aju}eg ~elika i ostalih metalnih delova. Nasada{njem nivou tehni~ki nije mogu}e upotpunosti ukloniti hranljive materije iz vode,tako da nije mogu}a ni potpuna kontrola bak-terija jednostavnim uklanjanjem hranljivihmaterija. Me|utim, ~injenica je da se u distri-butivnim sistemima za vodu dobijenu pomo}ureversne osmoze nalazi manje biofilma nego usistemima sa vodovodskom vodom za pi}e.

NASTANAK I RAZVOJ BIOFILMOVA U PREHRAMBENOJ INDUSTRIJI


Za formiranje zrelog biofilma, u zavisnosti odsistema, potrebno je nekoliko sati do nekolikonedelja (12). Pseu do mo nas aeruginosa je ~estobakterija-pionir u biofilmovima zbog ~ega je umnogim istraìvanjima izabrana kao modelbakterija. VanHaecke (15) je ustanovio da je}elijama P. aeruginosa potrebno oko 30 sekundida se veù za elektropolirane povr{ine ner|aju}eg~elika.

ZNAÂJ BIOFILMOVA U

INDUSTRIJSKIM USLOVIMA

Asocijacija mikroorganizama u biofilmu moèse posmatrati ne samo kao mehanizam ele men-tarnog opstanka ve} i iz ugla uzajamne koristi zapojedine mikroorganizme. Stvaranjem biofil mo-va bakterije mogu da se odupru i dezinfekcionimsredstvima. S jedne strane su }elije u biofilmuslojem sluzi mehani~ki za{ti}ene, a s’ druge se deodezinfekcionog sredstva tro{i na reakciju sa

polimernim omota~em {to smanjuje efektivnukoncentraciju dezinficijensa. Ovo ujednodoprinosi i osloba|anju dela hranljivih materija iselekciji mikroorganizama pri kojoj u sistemuopstaju manje osetljivi. Tradicionalne metodeuni{tavanja bakterija, kao {to su kori{}enje dezin-ficijenasa ~esto su neefikasne protiv bakterija ubiofilmu. Kako bi se uni{tile bakterije u biofilmu,potrebne su ogromne doze ovih sredstava, kojesu, po propisima za za{titu ìvotne sredine,opasne po ìvotnu sredinu, ili ~ak nedozvoljene.Iz navedenih razloga smatra se da nakupinemikroorganizama u niskoj koncentraciji ostajunakon svakog procesa ~i{}enja. Ovakav stav jeproistekao iz saznanja da vrlo ~esto u cevovodimajezgra biofilmova u niskoj koncentraciji (npr.<103-104 }elija/ml) preìvljavaju i pored ~i{}enja idezinfekcije. Sli~na situacija je u pogonimaprehrambene industrije, {to ilustruju podaci datiu tabeli 1.

Tabela 1. Udeo (%) mesta kod kojih je ukupan broj aeroba i/ili Pseu domonas ≥ 104 CFU/100 cm2 (9)Ta ble 1. Share (%) of places where to tal count of aerobics and/or Pseudomonas ≥ 104 CFU/100 cm2 (9)

Samo fizi~ko prisustvo biofilma na raznimpovr{inama (cevi, radne i druge povr{ine), kao imetaboli~ka aktivnost }elija nije zna~ajno samosa zdravstvenog aspekta i aspekta kvarenjaproizvoda, ve} je va`no u procesu korozije(biokorozije). Gradijent koncentracije kiseonikau sloju biofilma dovodi do razli~itog elektro-potencijala na metalu {to ima za posledicunjegovu koroziju. Istro{enost kiseonika napovr{ini ner|aju}eg ~elika moè dovesti donaru{avanja za{titnog sloja nastalog pasivizacijommetala. U takvim uslovima, u donjim delovimabiofilma (na dodirnoj povr{ini) obezbe|en je rasti razmnoàvanje anaerobnih mikroorganizama.Sulfitoredukuju}e bakterije predstavljaju jedanod naj~e{}ih uzroka biokorozije mehanizmomredukcije sulfata do vodonik-sulfida, koji zatimreaguje sa metalima izazivaju}i koroziju. Spored-ni produkti bakterijskog metabolizma (agresivneorganske i neorganske kiseline) su tako|e uzro-~nici biokorozije jer rastvaraju okside pasivizi-ranog sloja metalnih povr{ina i ubrzavaju katodnereakcije (10). Pored toga, mnoge bak terije oslo-ba|aju gasoviti vodonik, kao produkt fermen-tacije ugljenih hidrata, koji svojom difuzijommoè izazvati krtost metala (10).

Moè se pretpostaviti da je na otvorenimradnim povr{inama koje su vrlo ~este u pogonimaprehrambene industrije dovoljno pranje, ~i{}enjei dezinfekcija pa da su uklonjeni uslovi zanastanak biofilmova. Me|utim, ne sme se zapo-staviti ~injenica da nakon ~i{}enja i dezinfekcijezaostaju rezidue na povr{inama koje imaju ulogunaslaga, kao i da je efekat dezinficijensa u funkcijivremena. Mikroorganizmi se vezuju za te naslagei mogu da se razviju u kompleksan biofilm. Udijametralno razli~itim proizvodnim pogonima(prerada mesa i proizvodnja peciva) utvr|eno jeda se upotrebom sredstava za ~i{}enje moguponovo stvoriti novi tipovi naslaga, {to ukazuje dasu hemikalije tako|e zna~ajne za proces for-miranja naslaga, jer one menjaju fizi~ko-hemijskeosobine povr{ine i stoga uti~u na ponovnovezivanje mikroorganizama (16). Utvr|eno je daponavljanje priljub ljivanja i ciklusa ~i{}enja uti~una vezivanje Strep to coc cus thermophillus, pa su}elije vezane u morfo-fiziolo{ki razli~ite grupezbog promena u naslagama (17). Stvarna prirodanaslaga zavisi od povr{ine, ostataka hrane ihemikalija koje se koriste za ~i{}enje.



MestaUkupan broj aeroba Pseu do mo nas spp.

Pre ~i{}enja posle ~i{}enja pre ~i{}enja posle ~i{}enjau kontaktu sa hranom 28 31 15 15u okruènju 58 45 45 35

Mikroorganizmi na proizvodne povr{inedospevaju pre svega iz sirovina, ali isto tako i izokoline, od ljudi i preko poluproizvoda. Nijepotpuno jasno na koji na~in mikroorganizmipreìvljavaju i razvijaju se u ovim okolnostima, alirezultati pokazuju da se rodovi Pseu do mo nas iStaph y lo coc cus naj~e{}e javljaju i da je okolinanaj~e{}i izvor mikroorganizama posle sirovina.]elije mogu biti prenete sa povr{ina okruènjaprizvodnje na proizvode ili povr{ine u kontaktu saproizvodima indirektno preko ljudi, opreme,{teto~ina, ~i{}enja i vazduha. Aersoli iz odvoda na podovima ozna~eni su kao potencijalni izvorikontaminacije u pogonima prehrambene indus -trije. Visok pritisak u sistemima za raspr{ivanjevode stvara aerosole koji mogu da disperguju ìvemikroorganizme na sve postoje}e povr{ine i tiaerosoli nose patogene mikroorganizme iliuzro~nike kvarenja hrane. Npr. L. monocytogenesmoè da preìvi u aerosolima, kao i na niskimtemperaturama, niskom pH i visokoj koncen-traciji soli (18). Tako|e, patogeni mikroorganizmimogu biti preneti sa poda na proizvode uneposrednoj blizini poda, npr. na po lice ili upodrume, prolaènjem blizu proizvoda iliprskanjem sa to~kova ru~nih kolica (19).

Studije u kojima su ispitivani mikroorganizmina povr{inama iz okruènja proizvodnih trakapokazale su da priroda populacija na povr{inamamoè da varira od vezanih }elija do izolovanihmikrokolonija u jednoslojnom ili vi{eslojnombiofilmu. Vezane }elije i mikrokolonije kojima jedato dovoljno vremena mogu se razviti uprostrane vi{eslojne strukture. Ipak, opisanestudije su pokazale da su prostrani biofilmovivezani na povr{ine koje nisu u kontaktu sahranom i one mogu predstavljati rezervoar zapatogene organizme i uzro~nike kvarenja hrane.

Vezivanje bakterija na prehrambene proiz-vode moè biti zna~ajan izvor kontaminacije, kojivodi ozbiljnim higijenskim problemima i eko -nomskim gubicima zbog kvarenja hrane (17, 20).Procenjeno je da 25% toksiko infekcija izazvanihhranom poti~u od kontaminirane sirove hrane,materijala i opreme (4). Zbog toga bolje razu-mevanje procesa odvajanja mikroorganizama izbiofilma i sa povr{ina moè biti od koristi zaproizvo|a~e hrane.

Na osnovu uslova za nastanak i razvoj biofilmakao i dokaza o njihovom postojanju, prehram-bena industrija moè se podeliti u dve grupe kadase radi o potencijalnim problemima vezanim zabiofilmove. U prvoj grupi su pogoni za slede}eprehrambene proizvode: jaja, sirovo meso i riba,vo}e, povr}e, sveà salata, za~ini, orasi, konzer-visani proizvodi, alkoholna pi}a, |us, kafa, ~aj,

pe~eni i su{eni proizvodi, poslasti~arski proizvodi,ìtarice, ulja i masti. Ovi proizvodi koriste sesirovi, i ve} su potencijalno kontaminirani mikro-organizmima i/ili }e biti dalje obra|ivani (npr.termi~ki tretman). Na~in njihove proizvodnjeuti~e na formiranje biofilma. npr. ako je okolinasuva, briga za biofilm }e biti mala ili ne}epostojati. Druga grupa pogona uklju~uje: pripre-manje salata, mlekarske proizvode (mleko,sladoled, kremove, sir, mle~ne dezerte), mesneproizvode, dimljenu ribu, gotovu hranu, sendvi~e,gotove supe, sosove, testo, pice, prelive za salatu.U ovoj grupi su proizvodi koji se ne}e daljeobra|ivati, i svaka kontaminacija je neo~ekivana.Zbog toga su u ovoj kategoriji higijenski standar-di ve}i, i mora se kontrolisati mogu}a konta-minacija iz okruènja.

Pored svega iznetog ne sme se zaboraviti da jezabrinjavaju}a sposobnost mikroorganizama daprolaze kroz mikro-rupice ili kanale na materijaluza pakovanje proizvoda stabilnih na ambi-jentalnoj temperaturi (npr. konzervisana hrana).Zna~ajni faktori za kontrolu prodiranja mikro-organizama su pre~nik mikrorupica, {irina kanala,prisustvo fluida, tip eksternih mikroorganizama(vrsta, veli~ina, pokretljivost) i njihova koncen-tracija. Ipak je nepoznato da li neki biolo{kifaktori uti~u na kretanje kroz rupe i kanale (4).Kontaminacija proizvoda sa biofilmom iz skla-di{ta gotovih proizvoda kao i sa drugih mesta dotrenutka upotrebe je veoma malo ispitana.

ZAKLJUÂK

Biofilm u prehrambenoj industriji se moèdefinisati kao skupina mikroorganizama koji seneminovno razvijaju tokom odre|enog vremen-skog perioda, i ~iji razvoj i opstanak zavise odciklusa ~i{}enja i programa dezinfekcije. Velikibiofilmovi debljine od nekoliko stotina mikro-metara do nekoliko milimetara rasprostranjeni uvodovodnim sistemima i drugim industrijama,retko se javljaju u okruènjima prehrambeneindustrije, ali zbog nesterilnih uslova pri obradihrane, mikroorganizmi su uvek prisutni (u malombroju) i adherovani su na povr{inama.

Zbog mogu}nosti kontaminacije prehram-benih proizvoda mikroorganizmima, trebalo bi da su pogoni podvrgnuti HACCP programu. Prate}iprincipe ovakvog pristupa proizvodnji, trebapreduzimati odgovaraju}e kontrolne korake, dase spre~i ili smanji rizik od pojave biofilma ikvarenja proizvoda. To uklju~uje obezbe|ivanjetakve okoline u kojoj je rast biofilma ograni~enkao i preduzimanje programa ~i{}enja i dezin -fekcije po specifi~nim i adekvatnim zahtevima jer

NASTANAK I RAZVOJ BIOFILMOVA U PREHRAMBENOJ INDUSTRIJI


samo oni daju najbolje rezultate. Ni{ta manjezna~ajno nije i kontrolisanje ovih programa da bise osigurala njihova uspe{nost i verifikovanjenjihovog izvo|enja odgovaraju}om (obi~nomikrobiolo{kom) procenom. Dinamika primeneovog programa, bez obzira na deklarativnusaglasnost, ne sme u pogonima biti uslovljenaaktuelnim stanjem i namerama menad`mentafirme ve} mora biti neminovnost za svakogproizvo|a~a hrane.

Jedino kada se na osnovu aktuelnih znanja iiskustava upotrebe sva raspolo`iva sredstva kaorezultat dobi}e se pogon gde je nastanak i razvojbiofilmova pod kontrolom, a samo na taj na~in suobezbe|eni uslovi za dobijanje prehrambenihproizvoda zadovoljavaju}eg kvaliteta.

LITERATURA

1. Markov S., Jerini} V., Cvetkovi} D., Lon~arE., Malba{a R.: Kombuha – funkcionalninapitak: sastav, karakteristike i pro cessbiotransformacije, Hem. Ind. 57 (10): 456-462(2003)

2. Jeremi} K., Markov S., Peki} B., Jovanovi} S.:The in flu ence of temper a ture and in or ganicsalts on the rhe o log i cal prop er ties of xanthanaqueous so lutions, J. Serb. Chem. Soc. 64 (2):109-116 (1999)

3. Krsti} D., Markov S., Teki} M.: Membranefouling dur ing cross-flow microfiltration ofPolyporus squamosus fer men ta tion broth,Bio chem i cal En gi neer ing J. 9: 103-109 (2001)

4. Holah J., Gib son H.: Food Industry Biofilms,in Biofilms: recent advances in their study andcontrol (ed. Ev ans L.V.), Harwood Ac ademicPub lish ers, Am ster dam, 211-235, 2000

5. Kla{nja M., Markov S.: Dezinfekcija vode zatehnolo{ki proces proizvodnje u mlekari,Prehrambena industrija 11 (3-4): 7-18 (2000).

6. Kla{nja M., Markov S.: Hlorisanje vode zapotrebe mlekare, Prehrambena industrija 12(1-2):79-87 (2001)

7. Markov S.: Mikrobiolo{ka analitika vode, u”Voda u pivarstvu”, ured. M. Kla{nja, Jugoslo-vensko udru`enje pivara, Beograd, 66-74,1998.

8. Herald P.J., Zottola E.A.: At tachment of Lis -teria monocytogenes to stainless steel surfacesat various temperature and pH values, J. FoodProt., 53: 1549-1552 (1988)

9. Peters A.: Con trol of biofilm in the food in dus-try: a mi cro bi o log i cal sur vey of high-risk pro-cessing fa cil i ties, in Biofilm in Med i cine, In-

dus try and En vi ron men tal Bio tech nol ogy(eds.Lens P., Moran A.P., Mahony P.S.,O’Flaherty V.), IWA Pub lishing, Lon don,554-567, 2003.

10.Geesey G.G.: Biofouling and Biocorrosion inIn dus trial Wa ter Sys tems, Ann Ar bor: LewisPub lish ers, 1994.

11.Mayette D.C.: The ex istence and significanceof biofilms in wa ter, Water Re view (WaterResearch Council). pp. 1-3 (1992)

12.Mittleman M.W.: Bi o log i cal foul ing of pu ri -fied-water sys tems: Part 3, treat ment.Microcontamination. 4 (1): 30-40 (1986)

13.Meltzer T.H.: High Purity Water Preparationfor the Semi con duc tor, Phar ma ceu ti cal, andPower In dustries. Littleton, CO: Tall OaksPublishing, Inc. pp. 57-59 (1993)

14.Pittner G.A.: Point-of-use con tam i na tion con-trol of high pu rity water through con tinuousozonation. Ultrapure Water. 5 (4): 16-22(1988)

15.VanHaecke E.: Ki net ics of Pseu do mo nasaeruginosa ad hesion to 304 and 316-L stainlesssteel: role of cell surface hydrophobicity. Appl.Environ. Microbiol. 56 (3): 788-795 (1990)

16.Mettler E., Carpentier B.: Variations overtime of mi crobial load and physicochemicalprop er ties of floor ma te ri als af ter clean ing infood in dustry premises, J. Food Prot. 61, 57-65(1998)

17.Boulange-Paterman L., Rault J., Bellon-Fon-tai ne M-N.: Ad he sion of Strep to coc cus ther-mophylus to stainless steel with dif ferent sur-face to pog ra phy and rough ness, Biofouling,11: 201-216 (1997)

18.Gandhi M., Chikindas M.L., Lis teria: A food -borne pathogen that knows how to sur vive,Int. J. Food Microbiol., 113 (1): 1-15 (2007)

19.Holah J.T., Taylor J.H., Holder J.S.: Thespread of Listeria by clean ing systems, Techni-cal Memorandum No. 673. CCFRA, Chip pingCampden, UK, 1993.

20.Kumar C.G., Anand S.K.: Significance of mi-crobial biofilms in the food in dustry: a rewiev,Int J Food Microbiol., 42: 9-27. (1998)

21.Holah J.T., Betts R.P., Thorpe R.H.: The useof epifluorescent microscopy to determine sur-face hy giene, Int Biodeterior., 25: 147-153(1989)




TRAJNOST I KVALITET ÔKOLADE SA DODATKOM

TERMI^KI OBRA\ENOG JEZGRA SUNCOKRETA

Biljana Pajin, Olga Jovanovi}, Etelka Dimi}, Ranko Romani}, Vera Lazi}

Savremeni trend razvoja funkcionalne hrane, odnosno hrane sa pozitivnim uticajem na zdravlje ljudi, doveo jedo primene suncokreta kao nutritivno visoko vredne sirovine u konditorskim proizvodima. Cilj ovog rada je dase ispita mogu}nost primene jezgra dva hibrida konzumnog tipa suncokreta u ~okoladi, bez naru{avanja njenihsenzornih osobina i trajnosti. Rezultati su pokazali da je prilikom dodatka jezgra veoma zna~ajan termi~kitretman pripreme koji treba da obezbedi optimalnu otpornost jezgra na oksidativne i druge promene. ôkoladaodgovaraju}ih senzornih karakteristika se dobije dodatkom jezgra u koli~ini od 15%, pri ~emu je trajnost ovogproizvoda {est meseci.

Klju~ne re~i: ~okolada, jezgro suncokreta, senzorna ocena

STABILITY AND QUALITY OF CHOCOLATE WITH ADDITIONOF MEAT TREATED SUNFLOWER KERNEL

The mod ern de velopment trend of functional food, i.e. food with pos itive ef fect on hu man health, lead to the useof sun flower as the raw ma terial of high nu tritive value in con fectionery prod ucts. The aim of this work is to in -vestigate the pos sibility of use of sun flower ker nel, of two con fectionery type sun flower hy brids, in choc olate,without af fecting the sensory char acteristics and sta bility. The re sults have shown that the thermal treatment ofkernel pre-treatment is very important as it af fects the stability of ker nel to oxidative and other changes. Choc o-late with suitable sen sory char acteristics was ob tained with the ad dition of 15% of ker nel, whereas the sta bilityof this prod uct was six months.

Key words: choc o late, sun flower ker nel, sen sory eval u a tion

UVOD

ôkolada je veoma sloèn fizi~ko-hemijskisistem, ~ije pona{anje tokom proizvodnje, a time ikvalitet i duìna ~uvanja, zavise od osnovnih, ali iprisustva drugih dodatih sirovina. Trajnost ovogproizvoda je uslovljena pre svega pojavomsivljenja, koje se manifestuje kao sivo bela skramana povr{ini ~okolade, a koja se prostire kroz~itavu njenu strukturu (1, 2). Sivljenje se javljakao posledica nepravilno vo|enog postupkaprekristalizacije, neadekvatnog ~uvanja, kao iusled prirodnog starenja ~okolade (3, 4, 5).ôkolada u svom sastavu ima velik procenatmasti (25-30%) koja uslovljava njen kvalitet itrajnost. Pored kakao maslaca, u ~okoladi mogu

biti prisutne i masti iz le{nika, nugatnog punjenja,te mle~na mast, koje su podlo`ne oksidativnimpromenama, kao i migraciji na povr{inu ~okolade(6, 7). Posledica ovih migracija je nekontrolisanakristalizacija i naru{avanje fizi~kih i senzornihkarakteristika ~okolade. Pojava migracije masti se moè spre~iti, ili u velikoj meri ublaìti, adekvat-nim izborom sirovinskog sastava (kompatibil-no{}u prisutnih masti), pravilnim vo|enjemtehnolo{kog postupka proizvodnje ili dodatkomemulgatora (8, 9).

Savremeni trend razvoja oboga}enih, nutri-tivno visoko vrednih proizvoda je doveo dorazvoja nove tzv. funkcionalne hrane koja imapozitivan uticaj na zdravlje ljudi (10, 11). Zadatakproizvo|a~a hrane je da, pored razvoja novih,obogate postoje}e proizvode visoko vrednimkomponetama - vitaminima, proteinima, pre -hrambenim vlaknima (12). Jezgro konzumnogtipa suncokreta je upravo sirovina koja zadovo-ljava navedene zahteve, jer je bogato proteinima,


Dr Biljana Pajin, do cent, dr Olga Jovanovi}, do cent u penziji, drEtelka Dimi}, redovni profesor, Ranko Romani}, dipl.ing., drVera Lazi}, vanredni profesor, Univerzitet u Novom Sadu,Tehnolo{ki fakultet, 21000 Novi Sad, Bul. cara Lazara 1, R. Srbijae-mail: [email protected]

esencijalnim masnim kiselinama, vitaminom E igvo`|em (13). Suncokret moè da se doda uobliku celog jezgra ili izlomljenih komada u svekonditorske proizvode, kao zamena jezgrastogvo}a koje ima {iroku primenu (14, 15, 16).Problemi vezani za primenu ove sirovine seodnose na lo{u odrìvost jezgra standardnihtipova suncokreta kao i prisustvo polifenolnihjedinjenja koja su uzrok promene boje jezgra,odnosno proizvoda koji ga sadrì (17, 18, 19).Trajnost i odrìvost jezgra suncokreta veomazavise od primenjenog termi~kog tretmana kojimse ova sirovina priprema za dodatak u razli~iteproizvode (20, 21). Cilj termi~ke obrade jezgra jerazvijanje aromati~nih materija, kao i smanjenjevlage u cilju pove}anja hidroliti~ke i oksidativneotpornosti.

Zadatak ovog rada je da se ispita mogu}nostprimene konzumnog jezgra suncokreta kaododatka ~okoladi bez naru{avanja njenih fizi~kih i senzornih osobina. Tako|e, kao vaàn cilj pos -tavlja se i ispitivanje trajnosti ~okolade sadodatkom jezgra suncokreta bez pojave oksida-tivnih promena i migracije suncokretovog ulja nanjenu povr{inu.

MATERIJAL I METODE

Materijal

1. Mle~na ~okolada (u daljem tekstu ~okolada) -proizvedena u fabrici ~okolade ”Soko [tark” u Beogradu

2. Olju{teno jezgro konzumnog tipa suncokretahibrida: Vranac i Cepko - dobijeni sa oglednihpolja Instituta za ratarstvo i povrtarstvo uNovom Sadu

Metode

1. Hemijski sastav ~okolade, sastav i oksidavna

stabilnost jezgra suncokreta

U tabeli 1 su date analiti~ke metode odre|i-vanja hemijskog sastava ~okolade.

Tabela 1. Analiti~ke metode odre|ivanjahemijskog sastava ~okolade (22)

Ta ble 1. An a lyt i cal meth ods for de ter mi na tion ofchem i cal com po si tion of choc o late (22)

Pokazatelj Princip metode

Sadràj vlage (%) Termogravimetrijskametoda

Sadràj ulja (% s.m.) Ekstrakcija po Soxletu

Sadràj {e}era (% s.m.) Polarimetrijskametoda

Sadràj kakao delova(% s.m.)

Spektrofotometrijskametoda

Sadràj mle~ne masti(% s.m.)

Metoda odre|ivanjapolumikrobroja

U tabeli 2 su date analiti~ke metode odre|i-vanja hemijskog sastava i oksidativne stabilnostijezgra suncokreta.

Tabela 2. Analiti~ke metode odre|ivanja hemijskog sastava i oksidativne stabilnosti jezgra suncokretaTa ble 2. An a lyt i cal meth ods for de ter mi na tion of chem i cal com po si tion and ox i da tive sta bil ity

of sun flower ker nel

2. Priprema jezgra suncokreta - termi~ka

obrada

Jezgro suncokreta je termi~ki obra|enopostupkom suvog pe~enja u stati~koj pe}i nanepokretnoj ravnoj povr{ini pri temperaturi od200oC tokom 30 minuta.

3. Priprema ~okolade sa jezgrom suncokreta

Jezgro suncokreta je nakon termi~ke obradeohla|eno na sobnu temperaturu (20oC) tem -periranjem na perforiranoj limenoj podlozi 3sata. U ~okoladnu masu je dodavano na samojliniji za proizvodnju ~okolade, pre faze tre{nje


B. PAJIN, O. JOVANOVI], E. DIMI], R. ROMANI], V. LAZI]

Pokazatelj Princip metode ReferencaSadràj vlage (%) Termogravimetrijska metoda SRPS ISO 665

Sadràj ulja (%) Odre|ivanje heksanskog ekstrakta nazvanog”koli~ina ulja” (metoda po Soxhletu) SRPS ISO 659

Kiselinski broj (mg/KOHg) Neutralizacija slobodnih masnih kiselina sa KOHu ekstraktu (23)

Peroksidni broj (mmol/kg) Stepen oksidacije ekstrahovanog ulja (23)Anisidinski broj (100A1%

350nm) SRPS ISO 6885

Oksidativna stabilnost,indukcioni period IP (h)

Rancimat test pri 100oC i protoku vazduha 18-20 l/h

Rancimat 617ISO 6886

oblikovane mase. Prelaskom preko tresilicapostignuta je ravnomerna raspodela jezgra po~itavoj masi ~okolade. Jezgro suncokreta je u~okoladnu masu dodavano u koli~ini od 12%,15% i 18%, ra~unato na ukupnu masu uzorka.Uzorci ~okolade su upakovani u originalnu Alfoliju.

4. Senzorna ocena ~okoladeSenzorna ocena ~okolade je izvedena nakon

sedam dana stabilizacije uzoraka, a zatim svakih 2 meseca tokom {est meseci ~uvanja pri sobnojtemperaturi. Senzornu ocenu su obavila 4 ocenji -va~a, a kao rezultat je uzeta njihova prose~navrednost. Ocenjena su spolja{nja svojstva, prelomi struktura, `vakanje, miris i ukus. Maksimalnaocena za senzorni kvalitet je 5, odnosno brojbodova 20.


1. Hemijski sastav mle~ne ~okoladeU tabeli 3 dat je hemijski sastav mle~ne

~okolade koja je kori{}ena u ovim istraìvanjima.

Tabela 3. Hemijski sastav mle~ne ~okoladeTa ble 3. Chem i cal com po si tion of milk choc o late

Sastojak Koli~inaVlaga (%) 0,85Ukupna mast (% s.m.) 31,4Mle~na mast (% s.m.) 3,51[e}er (% s.m.) 53,18Kakao delovi (% s.m.) 3,28

2. Hemijski sastav i odrìvost termi~ki obra -

|enog jezgra suncokretaU tabeli 4 dati su osnovni hemijski sastav i

oksidativna stabilnost jezgra suncokreta hibridaCepko i Vranac.

Rezultati ispitivanja oksidativne stabilnostijezgra suncokreta pokazuju da je hibrid Cepkoznatno stabilniji u odnosu na hibrid Vranac.Naime, vrednost peroksidnog broja kod ovoghibrida je za 40% nià u odnosu na hibrid Cepko,{to jasno pokazuje da ovaj hibrid trpi slabijeoksidativne promene. Ova razlika u pona{anjudva hibrida je jo{ jasnija ako se pogledajurezultati odre|ivanja anisidinskog broja, koji jekod hibrida Cepko dvostruko manji nego kodhibrida Vranac. Indukcioni pe riod, koji direknoukazuje na odrìvost ispitivanog uzorka, jetako|e duì kod jezgra suncokreta hibrida Cepkou odnosu na hibrid Vranac.

Tabela 4. Osnovni hemijski sastav i oksidativnastabilnost termi~ki obra|enog jezgra suncokretaTa ble 4. Chem i cal com po si tion and ox i da tive sta-

bility of heat treated sun flower ker nel

PokazateljHibrid suncokreta

Cepko VranacSadràj vlage (%) 0.69 0.8Sadràj ulja (%) 54,4 52,6Kiselinski broj(mgKOH/g) 0,66 0,77

Peroksidni broj(mmol/kg) 4,31 7,37

Anisidinski broj(100A1%

350nm) 6,05 13,31

Odrìvost IP (h) 8,4 8,0

3. Senzorna ocena ~okolade sa dodatkom ter-

mi~ki obra|enog jezgra suncokreta hibrida Cepko

Na slici 1 prikazani su rezultati senzorne ocenesveè pripremljenih uzoraka ~okolade bez, i sadodatkom jezgra suncokreta hibrida Cepko.

Slika 1. Senzorna ocena sveè pripremljenih uzoraka ~okolade bez i sa dodatkom jezgra suncokretahibrida Cepko: a - QDA dijagram; b - ukupan broj bodova

Fig ure 1. Sen sory evaluation of fresh choc olate samples, with and without sun flower ker nel, hybridCepko: a - QDA di agram; b - to tal score

RAJNOST I KVALITET ÔKOLADE SA DODATKOM TERMI^KI...


Senzorna ocena je pokazala da ~okolada bezdodatka jezgra suncokreta ima odgovaraju}i sjaj,jasnu gravuru, ivice su ravne i nema mrvljenja.Prelom je ravan, {koljkast, a struktura bespre-korna. Prilikom `vakanja slabo se lepi za nepce.Zaostaje ukus po slatkom ({e}eru), oseti se slabapeskovitost usled ~ega se sporije otapa pri`vakanju. Miris nije zaokruèn ve} se isti~ekakao. Obzirom da se radi o mle~noj ~okoladi,o~ekivan je intenzivniji ukus i miris po mleku. Sobzirom na odli~na spolja{nja svojstva i strukturuova ~okolada je u kategoriji odli~nog senzornogkvaliteta. Dodatak jezgra suncokreta je uticao nasmanjenje senzornog kvaliteta ~okolade. Najma-nje promene kvaliteta su zabeleène pri dodatku15% jezgra suncokreta hibrida Cepko. Ovajuzorak ~okolade ima odgovaraju}a spolja{njasvojstva, {koljkast prelom i odgovaraju}ustrukturu koja nije poreme}ena dodatkom jezgrasuncokreta, tako da se nalazi u kategoriji odli~nogsenzornog kvaliteta. Ukus je zaokruèn i veomaizraèn po suncokretu. Uzorak ~okolade sadodatkom 12% jezgra suncokreta pokazuje

nepotpun i neizraèn ukus po suncokretu, pri~emu se isti~e izmenjen ukus suncokretovog ulja.Dodatkom 18% jezgra suncokreta znatno sepogor{avaju spolja{nja svojstva odnosno jezgroizlazi na povr{inu ~okolade. Jezgro je neujed-na~eno dozirano {to uti~e na strukturu proizvoda.Ukus i miris u ovom uzorku nisu zaokruèni ve}se veoma isti~e neprijatna gor~ina po suncokretu.

ôkolada bez dodatka jezgra suncokretanakon dva, odnosno ~etiri meseca ~uvanja, nijepromenila svoj senzorni kvalitet, osim ne{tosporijeg rastvaranja prilikom `vakanja. ôkoladaje ostala u kategoriji odli~nog senzornog kvali-teta. Dodatak hibrida suncokreta Cepko, bezobzira na koli~inu, je imao veoma slab uticaj napromenu senzornih svojstava ~okolade tokom~uvanja u ovom periodu. Ve}a promena je prime-}ena jedino kod dodatka 18% jezgra ovoghibrida, odnosno pojavio se ne{to izraèniji miris i ukus po ulju.

Na slici 2 su prikazani rezultati senzorne oceneuzoraka ~okolade sa i bez dodatka jezgra sunco-kreta hibrida Cepko nakon {est meseci ~uvanja.

Slika 2. Senzorna ocena uzoraka ~okolade sa i bez dodataka jezgra suncokreta hibrida Cepko nakon {estmeseci ~uvanja: a) QDA dijagram b) ukupan broj bodova

Fig ure 2. Sen sory evaluation of choc olate samples, with and without sun flower ker nel, hy brid Cepko,after 6 months: a - QDA di agram; b - to tal score

Rezultati senzorne analize ~okolade bezdodatog jezgra suncokreta pokazuju da nakon{est meseci ~uvanja nije do{lo do bitnijih promenaosim slabijeg gubitka sjaja gornje povr{ine. Ovapojava bi se mogla objasniti variranjem sobnetemperature s obzirom da se radilo o prole-}no-letnjem periodu ~uvanja. Ovakve promenetemperature dovode do omek{avanja ~okolade,migracije masti i pojave sivljenja. Na uzorcima~okolade sa dodatkom suncokreta hibrida Cepko,bez obzira na dodatu koli~inu, uo~avaju sepromene na mirisu i ukusu, odnosno javlja se

ose}aj uèglosti. Tako|e je do{lo do slabijeggubitka sjaja povr{ine ~okolade.

4. Senzorna ocena ~okolade sa dodatkom ter-

mi~ki obra|enog jezgra suncokreta hibrida

Vranac

Na slici 3 prikazani su rezultati senzorne ocenesveè pripremljenih uzoraka ~okolade bez i sadodatkom jezgra suncokreta Vranac.

Dobijeni rezultati pokazuju da su uzorci~okolade sa dodatkom jezgra suncokreta hibridaVranac slabijeg senzornog kvaliteta od ~okolada



sa dodatkom jezgra hibrida Cepko, bez obzira nadodatu koli~inu. U svim uzorcima je prisutanintenzivan miris i ukus po preprènom jezgrusuncokreta tako da je pomalo neprijatan i gorak.Kvalitet ovih uzoraka ~okolade je izme|u do vo-

ljnog i vrlo dobrog. Optimalna koli~ina dodatogjezgra suncokreta je 15%, tako da se ovaj uzoraknalazi u kategoriji vrlo dobrog senzornogkvaliteta.

Slika 3. Senzorna ocena sveè pripremljenih uzoraka ~okolade bez i sa dodatkom jezgra suncokretahibrida Vranac: a) QDA dijagram b) ukupan broj bodova

Fig ure 3. Sen sory evaluation of fresh choc olate samples, with and without sun flower ker nel, hybridVranac: a - QDA diagram; b - total score

Nakon dva meseca ~uvanja uzoraka sa dodat-kom jezgra suncokreta Vranac, zapaène supromene mirisa odnosno javlja se izraèniji mirisizmenjenog ulja, dok prilikom `vakanja zaostajegor~ina koja verovatno poti~e od oksidativnihpromena koje trpi jezgro suncokreta.

Na slici 4 su prikazani rezultati senzorne oceneuzoraka ~okolade, bez i sa dodatkom jezgrasuncokreta hibrida Vranac nakon {est meseci~uvanja.

Slika 4. Senzorna ocena uzoraka ~okolade sa i bez dodataka jezgra suncokreta hibrida Vranac nakon {est meseci ~uvanja: a) QDA dijagram b) ukupan broj bodova

Fig ure 4. Sen sory evaluation of choc olate samples, with and without sun flower ker nel, hy brid Vranac,after 6 months: a - QDA di agram; b - to tal score

Rezultati jasno pokazuju da je jezgro hibridaVranac tokom ~uvanja ~okolade u periodu od{est meseci pretrpelo zna~ajne promene. Najve}epogor{anje senzornih svojstava je uo~eno kod~okolade sa dodatkom 18% jezgra suncokreta.

Miris i ukus ovog uzorka su izraèni po kiselom iuèglom. Uzorci ~okolade sa 12% i 15% jezgraovog hibrida pokazuju slabije promene u mirisu iukusu, blago po uèglom.



ZAKLJUÂK

1. Termi~ki tretirano jezgro hibrida suncokretaCepko je stabilnije na oksidativne promene iima ve}u odrìvost u odnosu na jezgro hibridaVranac.

2. Visoka vrednost anisidinskog broja kod jezgrahibrida suncokreta Vranac, kao i intenzivanmiris i ukus na preprèno ukazuju da bi prili-kom pripreme jezgra trebalo primeniti blaìtermi~ki tretman.

3. Dodatak jezgra suncokreta, bez obzira nahibrid, uti~e na promenu senzornog kvaliteta~okolade. Optimalan kvalitet se dobija dodat-kom 15% jezgra suncokreta.

4. Uzorci ~okolade sa dodatkom jezgra hibridaCepko su pokazali bolju odrìvost u odnosu najezgro hibrida Vranac.

5. Trajnost ~okolade sa dodatkom 15% jezgrahibrida suncokreta Cepko je 6 meseci. Odrì-vost ~okolade sa dodatkom jezgra suncokretabi mogla biti produèna adekvatnijim termi-~kim tretmanom jezgra ili oblaganjem jezgrahidrokoloidima koji bi ih {titili od oksidativnihpromena.Ovaj rad je finansiran od strane Ministarstva

nauke i za{tite ìvotne sredine Republike Srbije uokviru Projekta: ôkolada na bazi jezgra suncokretaBTN 321008.

LITERATURA

1. Ziegleder G.: Bloom and Tempering - SomePrin ci ples on Bloom For ma tion, Scho-ko-Technik 94, In ternational ZDS - Fachta-gung, sic-14, Köln, Germany. 1994.

2. Bricknell J., Hartel R. W.: Relation of FatBloom in Chocolate to Poly morphic Transi-tion of Co coa Butter, J. Am. Oil Chem. Soc, 75(11): 1609-1615 (1998).

3. Hartel R. W.: Choc olate: Fat bloom dur ingStor age, Man u fac tur ing Con fec tioner, 79:89-99 (1999).

4. Bricknell J., Hartel R. W.: Relation of FatBloom in Chocolate to Poly morphic Transi-tion of Co coa Butter, J. Am. Oil Chem. Soc,,75 (11): 1609-1615. (1998).

5. Sato K., Koyano T.: Crys tal li za tion Prop er tiesof Co coa Butter, Chapter 12, In: Crystalliza-tion Pro cesses in Fats and Lipid Systems(Garti N., Sato K.), Marcel Dekker, NewYork, USA, 429-456, 2001.

6. Jovanovi} O., Karlovi} \., Jakovljevic J., PajinB.: Tempering Seed Method for ChocolateMass: Precrystallization with Tristearate andSorbitan Tristearate in: Koseogly S. S., Rhee

C. K., Wil son F. R.: World Con ference on Oil -seed and Ed ible Oils Pro cessing, Chapter 31,135-141 (1998).

7. Tietz R. A., Hartel R. W.: Ef fect of Mi norLipids on Crystallization of Milk Fat - Co coaButter Blends and Bloom Formation in Choc -olate, J. Am. Oil Chem. Soc, 77 (7); 763-771.(2000)

8. Jovanovic O., Pajin B.: Influence of lac tic acicester on chocolate qual ity, Trends in Food Sci-ence and Technology, 15: 128-136 (2004).

9. Pajin B., Jovanovi} O.: Influence of high-melt-ing milk fat fraction on qual ity and fat bloomsta bil ity of choc o late, Eu ro pean Food Re-search and Technology, 220 (3-4): 389-395(2004).

10.Haumann B. F.: Healthy ben efits may be keyfor foods of the fu ture, INFORM, 10: 18-23(1999).

11.Bozle C.: Changing time for confectionery,The World of Ingradients, Au gust, 14-26,1995.

12.Osnabrugge W.: Healthy foods done in thebest possible taste, Cereal Foods World, 33:564-568 (1988).

13.Sleeter R., Cambel E. J.: The con fectionery oredible kernel, in: Sun flower, Ed: J. Ad ams, na -tional Sun flower As so ci a tion, Bis marck, USA,21-24, 1982.

14.Pajin B., Jovanovi} O., Jovanovi} D.: Qualityand shelf life of a dragee prod uct based onsun flower ker nels, 16th In ter na tional Sun-flower Con ference, Fargo, USA, Proceedings,Vol.II, 841-846, 2004.

15.Karlovi} \., Jovanovi} O., [kori} D., Pajin B.:Valo ri sa tion of the Con fec tion ery Sun flowerKer nel in Con fec tion ery In dus try, OlajSzappan Kozmetika, 48: 53-59 (1999).

16.Pajin B.: Tehnolo{ki kvalitet suncokreta zanamensku primenu u konditorskimproizvodima, Magistarski rad, Tehnolo{kifakultet, Novi Sad, 2000.

17.Karlovi} \., Recseg K., Kövári K., Nobik-Ko -vátcs A., [kori} D., Demurin J.: Characteristic,qual ity and ox i da tive sta bil ity of sun flower oilwith al tered fatty acid and tokoferol com posi-tion, 22. World Con gress and Exibition of theIn ter na tional So ci ety for Fat Re search, KualaLumpur, Ma lay sia, 1997.

18.Buendia M. O., Appolonia: Stor age stud ies oncon fec tion ery sun flower ker nels, Ce realChem. 63 (2): 85-88 (1986).

19.Sead M., Cherian M.: Sun flower pro tein con -centrates and isolates low in polyphenol andphytate, Journal of Food Science, 53:1127-1143 (1998).



20.Dimi} E., Turkulov J., Karlovi} \., Keser N.:Uticaj pr`enja na promene kvaliteta suncokre-tovog ulja razli~itog sastava, 39. Savetovanjeindustrije ulja: Proizvodnja i prerada uljarica,Zbornik radova, 81-87, Budva, 1998.

21.Fritsch C. W., Hofland C. N., Vickers Z. M.:Shelf life of sun flower ker nels, Journal ofFood Science, 62 (2): 425-428 (1997).

22.Gavrilovi}, M., Jovanovi}, O.: Praktikum zave`be za predmet Tehnologija konditorskihproizvoda, Tehnolo{ki fakultet, Novi Sad,1974.

23.Dimi} E., Turkulov J.: Kontrola kvaliteta utehnologiji jestivih ulja, Tehnolo{ki fakultet,151-153, Novi Sad, 2000.




BIOPROCESI ZA VALORIZACIJU ULJANIH POGAÂ

Draginja Peri~in, Ljiljana Radulovi}, Senka Ma|arev, Etelka Dimi}

U poslednje vreme javlja se sve ve}e interesovanje za razvoj novih procesa radi valorizacije i iskori{}enjanusproizvoda ili otpada prehrambene industrije i poljoprivrede. Brzi razvoj biotehnologije i bioprocesapredstavlja mogu}nost za efikasnu eksploataciju ovih nusproizvoda ili otpada. Uljane poga~e su nusproizvodikoji se dobijaju nakon izdvajanja ulja iz semena uljarica, a imaju jo{ relativno visok sadràj zaostalog ulja idrugih vrednih supstanci (ugljenih hidrata i polifenola), zna~ajnu koli~inu nutritienata, kao {to su ugljenihidrati i proteini (izvori C- i N- atoma), kao i nisku cenu, {to ih ~ini potencijalnim supstratima za bioprocese.Cilj ovog rada je prikazivanje aktuelnih nau~nih rezultata o mogu}nosti valorizacije uljanih poga~a primenombioprocesa za dobijanje visoko-vrednih bioprodukata (pe~urki, antibiotika, vitamina, antioksidanata iindustrijskih enzima).

Klju~ne re~i: uljane poga~e, bioprocesi, fermentacija, industrijski enzimi

BIOPROCESSING FOR VALUE ADDEDPRODUCTS FROM OIL CAKES

In the recent years, the in terest in de velopment of new pro cess for val orization of agro in dustrial by-prod uctshas in creased. Rapid de velopment of bio technology and bioprocesses has shown prom ising re sults. Oil cakesare by-prod ucts ob tained after oil ex traction from oilseeds. Due to high con tent of oil and other valu able sub -stances, and low costs, oil cakes are po tential sub strates in bioprocesses. The aim of this work is to give re viewof ac tual results of var ious ap plications of oil cakes in biotechnological pro cess for pro duction of high valuebiochemicals (mush rooms, an ti bi ot ics, vi ta mins and in dus trial en zymes).

Key words: oil cakes, bioprocesses, fer men ta tion, in dus trial en zymes

UVOD

Poljoprivreda i prehrambena industrija pro -izvode svake godine na milione tona ~vrstih ite~nih nusproizvoda. Ovi sirovi materijali sadrèzna~ajne koli~ine vrednih sastojaka kao {to su{e}eri, ulja, vlakna, polifenoli i dr. Za sada onipredstavljaju otpad ili su u upotrebi na nezado-voljavaju}em tehnolo{kom i ekonomskom nivou.U poslednje vreme postoji sve ve}i interes zarazvoj novih procesa za valorizaciju i iskori{}enjeovih nusproizvoda. Brzi razvoj biotehnologije ibioprocesa predstavlja mogu}nost za efikasnueksploataciju otpadnih proizvoda prehrambeneindustrije. Nusproizvodi, kao {to su izluènirezanci {e}erne repe, jabu~ni trop, mekinje itd.,

na{li su {iroku primenu u bioprocesima naindustrijskom nivou.

Bioprocesi su tehnike konverzije supstrata uciljne proizvode delovanjem biokatalizatora.Bioprocesi omogu}uju kreaciju novih proizvodana bazi hemijskog sastava supstrata i izborabiokatalizatora. Biokatalizatori mogu biti:mikroorganizmi i enzimi. U okviru ovog rada bi}erazmatrani bioprocesi kod kojih je biokatalizatormikroorganizam. Poslednjih nekoliko godinanau~na javnost fokusira istraìvanja za bioteh -nolo{ku konverziju nusproizvoda u: a) pe~urke(1), b) antibiotike (2), c) vitamine i antioksidante(3) i d) industrijske enzime (4). Da bi neki sirovimaterijal mogao da predstavlja supstrat zabiokonverziju putem fermentacije mora dazadovolji odre|ene zahteve (slika 1) (5). Kvalitetsupstrata zavisi od izvora C, N, P atoma kao i odizvora mikroelemenata.

Jedan od nusproizvoda prehrambene indus-trije su uljane poga~e koje nastaju u ogromnimkoli~inama svake godine {irom Evrope i prouz -


Dr Draginja M. Peri~in, redovni profesor, Ljiljana M. Radulovi},dipl. ing., Senka Z. Ma|arev, dipl. ing., dr Etelka B. Dimi}, redovni profesor, Tehnolo{ki fakultet, 21000 Novi Sad, Bulevar caraLazara 1, R. Srbijae-mail: [email protected]

rokuju ozbiljan prob lem jer je njihova upotreba,kao ve{ta~kog |ubriva ili sto~ne hrane, ograni-~ena (5). Zbog visokog sadràja ulja i drugihvrednih supstanci ({e}era i polifenola), kao i zbogmakroskopske strukture ~vrstih ~estica, visokeporoznosti, dobrog kapaciteta zadràvanja vode imogu}nosti bubrenja, kao i niske cene, uljanepoga~e predstavljaju potencijalni supstrat zabioprocese. Tako|e sadrè zna~ajnu koli~inunutritienata, kao {to su ugljeni hidrati i proteini(izvori C- i N- atoma), za rast mikroorganizama,posebno gljiva.

Slika 1. Prirodne osobine agroindustrijskogotpada i o~ekivani profil supstrata u

biotehnologijiFig ure 1. Nat u ral prop er ties of veg e ta ble wasteand expected prod uct pro file for bioconvertable

sub strates in bio tech nol ogy

Cilj ovog rada je da se da kratak prikaz prime-ne uljanih poga~a i njihove valorizacije primenombioprocesa za dobijanje visoko-vrednih bio -produkata.

Uljane poga~e

Uljane poga~e/sa~me su nusproizvodi, koji sedobijaju nakon izdvajanja ulja iz semena uljarica.Uljane poga~e mogu biti razvrstane u dva tipa,jestive i nejestive. Neke jestive uljane poga~emogu imati visoku nutritivnu vrednost. Njihovsastav i nutritivna vrednost zavisi od vrste, uslovauzgajanja kao i na~ina procesiranja uljarica. Nekenejestive uljane poga~e na{le su primenu kaove{ta~ko |ubrivo.

Kao {to je napred ve} re~eno, da bi nekauljana poga~a bila pogodna kao supstrat mora dazadovolji nekoliko faktora, uglavnom vezanih zacenu i dostupnost kao i za sam hemijski sastavpoga~e. Uljane poga~e koje su na{le primenu ubioprocesima kao potencijalni supstrati su:suncokretova poga~a (SuOC), susamova (SOC),sojina (SBC), kokosova (COC), poga~a uljanepalme (PKC), semena pamuka (CSC), masline(OOC), uljane repice (RSC) i poga~a uljane tikve(PuOC).

Hemijski sastav i nutritivna vrednost uljanihpoga~a varira i zavisi od kvaliteta semena, metodeizdvajanja ulja, parametara skladi{tenja itd.Hemijski sastav uljanih poga~a opse`no jeistraìvan od strane brojnih autora. Podaci dati uTabeli 1 pokazuju hemijski sastav: suncokretovepoga~e (SuOC), sojine poga~e (SBC), poga~euljane tikve golice c.v. Olinka (PuOC) i poga~euljane repice (RSC). Svi podaci se odnose nanusproizvode dobijene iz industrije ulja napodru~ju Vojvodine.

Tabela 1. Hemijski sastav poga~a raznih uljarica – nusproizvoda industrije uljaTa ble 1. Com position of dif ferent oil cakes – by products of oil industry

Hemijski sastav pokazuje visok sadràj C- i N-atoma, {to ove nusproizvode ~ini potencijalnodobrim supstratima za rast i razmnoàvanjemikroorganizama. Najve}i sadràj proteina imapoga~a semena uljane tikve, 61%. Proteini uljanihpoga~a imaju dva glavna nedostatka: malurastvorljivost u vodi i nedovoljno izbalansiranaminokiselinski sastav. Iz tog razloga dana{nja

nau~na javnost fokusira istraìvanja na modi-fikaciju proteina (6). Modifikacije proteina moguse izvesti hemijskim, enzimskim ili mikrobio -lo{kim tehnikama.

Biotehnolo{ka primena


D. PERIÎN, LJ. RADULOVI], S. MA\AREV, E. DIMI]

Uljana poga~a Suva materija(%)

Sirovi protein(%)

Sirova celuloza(%) Pepeo (%) Masti (%)

PuOC 94.83 61.02 5.11 8.42 8.37SBC 92.69 41.77 3.41 5.09 10.90

SuOC 90.54 30.07 14.73 4.95 15.62RSC 90.46 29.24 9.86 - 18.25

Uljane poga~e su potencijalni supstrati zaproizvodnju industrijskih enzima, antibiotika,biopesticida, vitamina i drugih biohemikalija (4). U Tabeli 2 prikazani su neki od va`nijih nau~nihrezultata primene uljanih poga~a u bioteh-nologiji.

Poznato je da se enzimi mogu proizvoditiprimenom submerzne (SmF) i solid state (SSF)fermentacije. U poslednje vreme se javlja sve ve}i

interes za SSF u kojoj se kao supstrati koristenusproizvodi prehrambene industrije. Kao {to jeve} re~eno, uljane poga~e su na{le {iroku primenukao supstrati za proizvodnju industrijski va`nihenzima kao {to su: proteaze (7, 8), celulaze (9, 10),ksilanaze (11), lipaze (12), pektinaze (13, 14),α-amilaze (15, 16), fitaze (17, 18) itd., jer pred-stavljaju idealni nutritient (ujedno su izvorugljenika i azota).

Tabela 2. Neki od va`nijih nau~nih rezultata primene uljanih poga~a u biotehnologijiTa ble 2. Some results of application of oilcakes in bioprocesses

Suncokretova poga~a (SuOC) je supstrat kojiobezbe|uje odli~an mikrobiolo{ki rast (Sporobo-lomyces odorus, Trichoderma harzianum), ali zbognièg sadràj a ulja uzrokuje malu produkcijulaktona (5). Sarada i Sridhar (22) koriste SuOC za produkciju cefamicina C. Biosinteza bacitracinapod solid-state uslovima omogu}ena je koriste}imedijum koji sadrì obezma{}enu SuOC, prime-nom Ba cil lus licheniformis (2).

Susamova poga~a (SOC)

Zbog relativno visokog sadràja zaostalog ulja(oko 10%), susamova poga~a je me|u prvimana{la primenu kao veoma pogodan supstrat zauzgajanje fungalnih vrsti Penicillium sp., a na -ro~ito P. chrysogenum radi produkcije lipaza (23).Vrsta Rhizopus sp. uzgajana na ovoj poga~i stvarafitaze. Kombinacija SOC sa COC rezultuje dvaputa ve}om proizvodnjom fitaza pod optimalnimuslovima (64 U/gds fitaze) u pore|enju sa rezul-

tatima dobijenim na SOC i COC odvojeno (18).Kombinacija SOC sa mekinjama predstavljapogodan supstrat za proizvodnju neutralnihproteaza (24), kao i ekstracelularnih glutaminazapomo}u kvasca Zygosaccharomyces rouxiiNRRL-Y 2547 (25). Streptomyces peucetius uzga -jan na medijumu koji sadrì SOC kao izvorugljenika sa HEPES ili fosfatnim puferom poka-zuje dobar prinos antibiotika.

Sojina poga~a (SBC)

Proizvodnja lipaza pomo}u Penicillium simpli -cissimum izu~avana je primenom solid-statefermentacije koriste}i SBC kao supstrat (26). Ba-cil lus horikoshii stvara ekstracelularne alkalneproteaze i pokazuje maksimum enzimske aktiv-nosti kada se uzgaja na SBC (1.5%, w/v) i kazeinu(1% w/v) na pH 9.0 i 34oC (27). Pored primene zaproizvodnju enzima, SBC ima primenu i zadobijanje drugih proizvoda: pe~urki, antibiotika i



Br. Produkt Uljane poga~e Mikroorganizam Referenca

1. Pe~urkeCSC, SuOC P. sajor-caju (1)

OOC Pleurotus eryngii,P. pulmunaris (19)

2. Cephamycin C CSC, SuOC Streptomyces clavuligerus (20)3. Bacitracin SBC, SuOC Ba cil lus licheniformis (2)4. Mle~na kiselina MOC Lactobacillus casei (21)

5.

Enzimi

α-amilazeSuOCCOC

B. licheniformisAspergillus oryzae (15,16)

Lipaze OOC Rhizomucor pusillus (12)

Proteaze COC, PuOC Aspergillus oryzae, Penicillium roqueforti (7,8)

Celulaze PKC, SBC, PuOC Aspergillus sp.,Penicillium roqueforti (9, 10)

Fitaze COC Rhizopus oligosporusRhizopus oryzae (17,18)

Pektinaze PuOC Penicillium roqueforti (13,14)

CSC - uljana poga~a semena pamuka; MOC - uljana poga~a sla~ice; OOC - uljana poga~a masline; COC - uljana poga~a kokosa

biopesticida. Dodatak sojine poga~e supstratuslame pirin~a kolonizovanog pe~urkom vrstePleurotus sajor-caju, pove}ava prinos pe~urke za50-100% u pore|enju sa ~istim supstratom. Bio -sinteza bacitracina u solid-state fermentaciji,koriste}i SBC kao supstrat pomo}u Ba cil luslicheniformis je izu~avana od strane Farazana isaradnika (2).

Poga~a kokosa (COC)

Ekstrakt poga~e kokosa je procenjen kaoizvrstan supstrat za produkciju lipaza koriste}iCandida rugosa (28). Lipaze tako|e mogu bitiproizvedene pomo}u bakterijske vrste Ba cil lusmycodies koriste}i ovu poga~u kao supstrat (29).Pored SOC, PKC i CSC, kokosova poga~a jesupstrat za proizvodnju fitaza koriste}i Rhizopusspp. (18). Sabu i sar. (17) su pokazali da je COCkori{}ena za proizvodnju fitaza pomo}u R. oligo-sporus sa maksimalnom proizvodnjom enzima(14,29 U/g suvog supstrata) pri pH 5.3, 30oC i54.5% vlage nakon 96 h inkubacije. Pogodnostprimene COC kao dodatka nekim agroindus-trijskim otpadima, kao {to su mekinje, za proiz -vodnju neutralnih proteaza, izu~avana je odstrane Sandhya i saradnika (24). Ova poga~ana{la je primenu i u proizvodnji glukoamilazapomo}u Aspergillus niger (30).

Poga~a masline (OOC)

Ova poga~a na{la je primenu u proizvodnjilaktona pri uslovima SSF. Me|utim, visok sadràjpolifenolnih frakcija u OOC se pokazao kao{tetan za mikrobiolo{ki rast. Zato je od interesapobolj{anje metoda koje se koriste kao pred -tretman, kao {to je enzimatski ili fermentacionitretman polifenolnih komponenti. Ako se ovajproblem re{i, OOC }e biti odli~an supstrat zaprodukciju laktona u uslovima SSF, zbog svogvisokog sadràja oleinske kiseline, koja je kaoprekursor kori{}ena kod mnogih plesni i kvasaca(5). Aspergillus niger uzgajan na ovoj poga~i stvaralipaze (12). Fitaze mogu biti proizvedeneprimenom ove poga~e kao supstrata pomo}uvrsta Rhizopus spp. (18). OOC je testirana zakultivaciju pe~urke Pleurotus, kolonizacijom napoga~i oboga}enoj sa razli~itim udelima sve ̀ emlevene masline, a odre|ivane su kulturalnekarakteristike, kao {to su: prinos, biolo{ka spo -sobnost i kvalitet bazidiomata (19). OOC imaizvrstan potencijal da bude obnovljivi izvorenergije (31).

Poga~a uljane repice (RSC) je na{la primenukao efikasna alternativa proteinskim izvorima uishrani riba i ìvotinja (32).

Poga~a semena uljane tikve (PuOC)

Seme uljane tikve poznato je po visokomsadràju proteina (0,3 – 0,4 g/g s.m. semena) (33).Nakon ce|enja ulja u poga~i zaostaje zna~ajanprocenat proteina (oko 60%), koji je ~ini veomadobrim supstratom za produkciju razli~itih vrstaenzima (proteaza, pektinaza, celulaza). VrstaPenicillium roqueforti uspe{no se primenjuje uuslovima SSF i SmF kao proizvo|a~ ovih enzima.Egzopektinaze proizvedene na ovoj podlozi uSSF uslovima postiù maksimalnu vrednost od1451,75 U/g s.m. PuOC petog dana fermentacije(34). Nasuprot tome, u uslovima SmF, sinteza isekrecija egzopektinaza pokazuje dvofaznukinetiku, prvi maksimum od 5587,5 U/g s.m.PuOC se postiè nakon 72 h fermentacije, a drugiod 8051,54 U/g s.m. PuOC {estog danafermentacije (13). Pored egzopektinaza, ovagljiva u uslovima SmF, proizvodi i endopektinaze(0.038 U/ml) (14).

Sinteza kisele proteaze, kao i karakterizacijasamog enzima, ispitivana je tako|e uzgojem P.roqueforti na ovoj poga~i. Maksimalna vrednostproteoliti~ke aktivnosti postiè se tre}eg danafermentacije pri SmF (8). Karboksil metil celulazei β-glukozidaze se tako|e uspe{no produkujuprimenom iste poga~e i mikroorganizma (10).

ZAKLJUÂK

Uljane poga~e su se pokazale kao veomadobar supstrat u bioprocesima za produkcijubiomolekula. Izu~avanje njihove primene zaprodukciju industrijskih enzima pokazuje obe -}avaju}e rezultate. Primena bioprocesa u ciljuiskori{}enja agroindustrijskog otpada ima velikizna~aj koji se ogleda u slede}em: 1. pro{irujeproizvodni asortiman, 2. pove}ava ekonomskiefekat i 3. dovodi do ekolo{ki ~iste tehnologije.

ZAHVALNICA

Autori se zahvaljuju Ministarstvu za naukuRepublike Srbije na finansiranju projekta BTN371007.

LITERATURA

1. Shashirekha M. N., Rajarathnam S., Bano Z.,En hance ment of bioconversion ef fi ciency andchemistry of the mushroom, Pleurotussajor-caju (Berk and Br.) Sacc. Pro duced onspent rice straw sub strate, sup plemented withoil seed cakes. Food Chem, 76: 27-31 (2002)



2. Farzana, K., Shah, S. N., Butt, F. B., Awan, S.B., Biosynthesis of bacitracin in solid-state fer -men ta tion Ba cil lus licheniformis us ing defattedoil seed cakes as substrate, Pakistan J. Pharm.Sci., 18: 55-57 (2005)

3. Ohtsuki T., Akiyama J., Shimoyama T.,Yazaki S. I., Ui S., Hirose Y., Mimura A., In -creased pro duction of antioxidative sesaminolglucosides from sesame oil cake through fer-men ta tion by Ba cil lus circulans strain YUS-2.2003. Biosci. Biotechnol. Biochem, 67:2304-2306 (2003)

4. Ramachandran S., Singh K. S., Larroche Ch.,Soccol C. R., Pan dy A., Oil cake and their bio -tech no log i cal ap pli ca tions – A re view.Bioresource Technol. 98 (10): 2000-2009(2007)

5. Laufenberg G., Rosato P., Kunz B., Add ingvalue to veg etable waste: Oil press cakes assubstrates for mi crobial decalactone produc-tion, Eur. J. Lipid Sci. Technol. 106: 207-217(2004)

6. Peri~in D., Radulovi} Lj., Trivi} S., Dimi} E.,Eval u a tion of sol u bil ity of pump kin seed glob-u lins by re sponse sur face mod el ing, In ter na -tional journal of food engineering, 84: 591-594(2008) (u {tampi).

7. Sumantha A., Sandhya C., Szakacs G., SoccolC., Pandey,A., Pro duc tion and par tial pu ri fi ca-tion of a neutral metalloprotease by fun galmixed sub strate fer men ta tion, Food Techonol.Biotechnol. 43: 313-319 (2005)

8. Peri~in D., Ma|arev S., Radulovi} Lj., [krinjarM., Mi cro bial con ver sion of pump kin oil cakeby Penicillium roqueforti, Zbornik radova Ime|unarodnog kongresa ”Tehnologija, kvali-tet i bezbednost hrane”, Novi Sad (2007)

9. Pandey A., Soccol C., Mitcell D., New de vel-opments in solid state fermentation: I-bio -processes and prod ucts, Pro cess Bio chem is try35: 1153-1169 (2000)

10.Peri~in D., Ma|arev S., Radulovi} Lj., [krinjarM., Evaluate of pump kin oil cake as sub stratefor the cellulase pro duction by Peni cilliumroqueforti in solid state fermentation, Bio tech-nology letters (Predat za {tampu).

11.Gattinger L., Duvnjak Z., Khan A., The use of canola meal as a substrate for xylanase pro-duc tion by Trichoderma reesi, Appl. Microbiol.Biotechnol, 33: 21-25 (1990)

12.Cordova J., Nemmaoui M., Isaili-Alaoui M.,Morin A., Rousos S., Raimbault M., BenjilaliB., Lipase pro duction by solid-state fermenta-tion of ol ive cake and sugar cane bagasse, J.Mol. Catal. B: En zymatic 5: 75-78 (1998)

13.Ma|arev S., Radulovi} Lj., [krinjar M., Trivi}S., Peri~in D., Mi crobial con version of pump -kin oil cake by Penicillium roqueforti to ob tainexo-pectinase, Zbornik radova ISIRR, 2007.

14.Radulovi} Lj., Ma|arev S., [krinjar M., Trivi}S., Peri~in D., Valorization of pump kin oilseed cake – a potentional raw ma terial for theproduction of endo-pectinase, Zbornik radovaISIRR, 2007.

15.Haq I., Ashraf H., Iqbal J., Qadeer M., Pro -duc tion of al pha am y lase by Ba cil luslicheniformis us ing an eco nom i cal me dium,Bioresources Technol. 87 (1): 57-61 (2003).

16.Ramachandran S., Patel A., Nampoothiri K.,Francis F., Nagy V., Szakacs G., Pandey A.,Coconut oil cake – a potential raw ma terial forthe pro duc tion of α-am y lase, Bioresour.Technol. 93: 169-174 (2004).

17.Sabu A., Sarita S., Pandey A., Bogar B.,Szakacs G., Soccol C., Solid-state fermentationfor pro duction of phytase by Rhizopusoligosporus., Appl. Biochem. Biotech. – PartA, Enzyme Eng. Biotechnol, 251-260 (2002).

18.Ramachandran S., Roopesh K., NampoothiriK., Szakacs G., Pandey A., Mixed sub stratefermentation for the pro duction of phytase byRhizopus spp. us ing oilcakes as substrates, Pro-cess Biochem., 40: 1749-1754 (2005).

19.Zervakis G., Yiatras P., Balis C., Ed ible mush-rooms from ol ive oil mill wastes. Int.Biodeterior. Biodegrad, 2: 17-24 (1996).

20.Kota K., Sridhar P., Solid state cul tivation ofStreptomyces clavuligerus for cephamycin Cproduction. Pro cess Biochem, 34: 325-328(1999).

21.Tuli A., Sethi R., Khanna P., Marwaha S.,Kennedy J., Lac tic acid pro duction from wheyper me ate by im mo bi lized Lactobacillus casei.Enzyme Mi crobial. Technol, 7: 164-168 (1985).

22.Sarada I., Sridhar P., Nutritional improvementfor Cephamycin C fermentation us ing a su pe-rior strain of Streptomyces clavuligerus., Pro cessBiochem., 33: 317-322 (1998).

23.Ramakrishnan, C., Banerjee B., Stud ies onmold lipase – com parative study of lipases ob -tained from molds grown on Sesamum indicum,Arch Biochem, 37: 131-135 (1952).

24.Sandhya A. Sumantha, Szakacs G., Pandey A., Com par a tive eval u a tion of neu tral pro te asepro duc tion by Aspergillus oryzae in sub mergedand solid-state fer men ta tion, Pro cess Bio-chem, 40: 2689-2694 (2005).

25.Kashyap P., Sabu A., Pandey A., Szakacs G.,Soccol C., Extra-cellular L-glutaminase pro -duc tion by Zygosaccharomyces rouxii un der



solid-state fer men ta tion, Pro cess Biochem, 38:307-312 (2002).

26.Di Luccio M., Capra F., Ribeiro N., Vargas G.,Freire D., De Oliveira D., Effect of tem pera-ture, moisture, and carbon supple mentationon lipase pro duction by solid-state fermenta-tion of soy cake by Penicillium simplicissimum,Appl. Biochem. Biotechnol. – Part A, En zymeEng. Biotechnol, 113-116 : 173-180 (2004)

27.Joo H., Kumar, Park G., Kim K., Paik S.,Chang C., Op ti mi za tion of the pro duc tion ofan extracellular al ka line pro te ase from Ba cil lushorikoshii, Pro cess Biochem, 38: 155-159 (2002)

28.Benjamin S., Pandey A., Lipase pro duction byC. rugosa on co pra waste extract, In dian J.Microbiol., 45: 452-456 (1996).

29.Thomas A., Mathew M., Valsa A., Mohan S.,Manjula R., Op timisation of growth con di-tions for the pro duction of extracellular lipaseby Ba cil lus mycoides, In dian J. Microbiol, 43(1): 67-69 (2003).

30.Pandey A., Ashakumary L., Selvakumar P.,Copra waste – a novel substrate for solid-state

fer men ta tion, Bioresour. Technol, 51: 217-220(1995).

31.Atimtay A., Topal H., Co-combustion of ol ivecake with lig nite coal in a cir culating fluidizedbed, Fuel, 83(7-8): 859-867 (2004).

32.Higgs D., Markert J., Macquarrie D., McBrideJ., Dosanjh B., Nichols C., Hoskins G., De vel-opment of practical dry di ets for coho salmon,Oncorhynchus kisutch, us ing poul try by-prod-ucts meal, feather meal, soybean meal andrapeseed meal as ma jor protein sources. In:J.E. Halver and K. Tiews, Ed itors, Finfish Nu -trition and Fish Feed Technology vol. II, H.Heenemann GmbH, pp. 191-218. Berlin, 1979.

33.Onweluzo J., Obanu Z., Onuoha K., Func-tional properties of some lesser known tropicallegumes. J. of Food Scie. and Techn, 31:302-306 (1994)

34.Peri~in D., Ma|arev S., Radulovi} Lj., [krinjarM., Exo-poligalacturonase pro duction byPenicillium roqueforti on pump kin oil cake insolid state fermentation. APTEFF, 39 (Prihva-}en za {tampu) (2007)



Originalni nau~ni radOriginaL scientific paper

INFEKCIJA SEMENA SUNCOKRETA @ETVE 2006.

AFLATOKSIGENIM GLJIVAMA

Marija [krinjar, Milinka Bandu, Etelka Dimi}, Koviljka Bo{njak-Bjelobaba i Ranko Romani}

U ovom radu dat je osvrt na mogu}nost infekcije semena uljanog tipa suncokreta, ètve 2006. godine, plesnima,sa posebnim osvrtom na udeo aflatoksigenih vrsta u izolovanim mikopopulacijama. Mikolo{kim ispitivanjimabili su obuhva}eni uzorci semena suncokreta tokom skladi{tenja, zatim nakon ~i{}enja i su{enja, kao i uzorciolju{tenog i mlevenog semena i kondicioniranog materijala. Ogledi su izvedeni u tri ponavljanja.Uporednim kori{}enjem mikolo{kih podloga SMA i MY50G, metodom direktnog plasmana zrna i standardnogKochovog metoda, utvr|eno je da su svi ispitivani uzorci, izuzev kondicioniranog materijala, koji je prethodnotermi~ki tretiran (t 80 – 90°C), bili kontaminirani plesnima. Izolovane plesni svrstane su u 11 rodova i 22 vrste.Od aflatoksigenih plesni utvr|eno je prisustvo Aspergillus flavus, A. oryzae i A. niger, sa razli~itim udelom umikopopulacijama pojedinih uzoraka. A. flavus izolovan je iz svih uzoraka, a njegov udeo u mikopopulacijamaiznosio je od 20 do 55%. A. oryzae izolovan je iz dva uzorka (udeo u mikopopulacijama izme|u 1 i 9%), a A.niger iz jednog (udeo u mikopopulaciji 10%).

Klju~ne re~i: seme suncokreta, skladi{tenje, prerada, mikopopulacije, aflatoksigene vrste

INFECTION OF SUNFLOWER SEEDS HARVESTED IN 2006.WITH AFLATOXIGENIC FUNGI

The pos sibility of fun gal in fection of sun flower seeds, har vested in 2006, is discussed in this pa per, with specialat ten tion to the share of aflatoxigenic spe cies in iso lated mycopopulations. My co log i cal in ves ti ga tions werecarried out in sam ples of sun flower seed dur ing storage, af ter cleaning and dry ing as well as af ter dehulling,grinding and thermic treatment. The ex periments were done in triplicate.Using two my cological me dia (SMA and MY50G) comparativelly, by direct plating and Koch s method, it wasestablished that all tested sam ples, ex cept the heat treated ones, were con taminated with moulds. The treatedsample was found to be free of fungi be cause of its pre vious ther mal treatment (t 80 – 90 °C). Isolated fungiwere classified into 11 gen era and 22 spe cies. Among the aflatoxigenic fungi different spe cies were found as fol -lows: Aspergillus flavus, A. oryzae and A. niger, with var ious fre quency in mycopopulations. A. flavus was iso -lated from all sam ples ex amined, with a share in mycopopulations from 20 to 55%. Two sam ples were con tami-nated with A. oryzae (share in mycopopulations be tween 1 and 9%) and one by A. niger (share inmycopopulation about 10%).

Key words: sun flower seed, stor age, pro cessing, mycopopulations, aflatoxigenic spe cies

UVOD

Suncokret je va`na uljana i proteinska kultura,koja ima {iri privredni zna~aj, obzirom da sepored semena i drugi organi (list, stablo i glava)mogu uspe{no koristiti za razli~ite namene (1).Osnovni razlog gajenja suncokreta kod nas i usvetu ranih 60-ih godina pro{log veka, bilo je

dobijanje jestivog ulja. Preko 80% ulja u na{ojzemlji i danas se izdvaja iz semena suncokreta (2).Nuzproizvod pri toj preradi je suncokretova sa -~ma koja moè da sadrì vrlo visok nivo proteina(40-50%).

Upotreba i sve ve}e mogu}nosti za upotrebuulja i drugih komponeneta semena suncokreta,name}e pitanje zdravstvene i higijenske ispravno-sti hrane i sto~ne hrane. Upravo radi toga neop -hodna je konstantna kontrola na prisustvo mikro-organizama, pogotovo patogenih i toksi genihoblika i njihovih toksi~nih metabolita (3).


Marija [krinjar, Etelka Dimi}, Ranko Romani}, Tehnolo{kifakultet, Univerzitet u Novom Sadu, Novi Sad, Milinka Bandu,”@itoprodukt” a.d., Zrenjanin, Koviljka Bo{njak-Bjelobaba, ADFabrika ulja i biljnih masti ”Sunce”, Sombor

Poljoprivredne kulture, uklju~uju}i i uljarice,konstantno su, iako u razli~itom stepenu, pod -lo`ne napadu gljivica. Stepen infekcije zavisi odrazli~itih faktora, kao {to su vrsta, sorta i hibriduljarice, agrotehni~kih mera koje su primenjenetokom rasta i sazrevanja biljne kulture, uslova ukojima su berba ili ètva sprovedene, transporta iskladi{tenja. Klimatski uslovi tokom vegetacije,sazrevanja i berbe biljne kulture ~esto imajupresudnu ulogu u kvalitetu uljarice, kako utrenutku berbe tako i kasnije tokom skladi{tenja.Kvalitet gotovog proizvoda u velikoj meri zavisi}eupravo od ovih uslova u navedenim fazamaproizvodnje i prerade (4).

Za razvoj plesni na suncokretu u poljupotrebni su povoljni ekolo{ki uslovi: pove}anarelativna vla`nost (ve}a od 80%) i optimalnatemperatura (20-30°C). U uobi~ajenim uslovimaskladi{tenja plesni rastu pri relativnoj vla`nosti od 13-18%. Me|utim, u semenu uljarica ili u hranibogatoj mastima, rast plesni se odvija i prirelativnoj vla`nosti niòj od 7% (5). Premaliteraturnim podacima prose~ne vrednostisadràja vlage u semenu suncokreta u razli~itimfazama prerade prikazane su u tabeli 1 (6).

[tetno delovanje plesni ogleda se u njihovomdelovanju kao parazita biljaka (fitopatogeneplesni) i izaziva~a oboljenja ~oveka i ìvotinjapoznatih kao mikoze. Spore nekih vrsta (Asper gi -llus fumigatus, A. niger, Penicillium aurantiogriseum,P. chrysogenum, Alternaria alternata, Absidiacorymbifera i dr.) poznate su kao inhalacionialergeni (7).

Plesni u hrani imaju dvojako delovanje, di-rektan uticaj na hranljivu vrednost i/ili produkcijumikotoksina.

Tabela 1. Sadràj vlage i ulja u semenusuncokreta u razli~itim fazama prerade

Ta ble 1. Relative hu midity and oil con tent in sun-flower seed dur ing dif fer ent pro cess ing phases

Uzorak Vlaga (%) Ulje (%)Seme suncokreta 6,15-6,78 37,47-42,64Celo seme 4,95 44,68Delimi~noolju{teno 4,13 51,81

Mleveno seme 4,41 53,33Kondicioniranimaterijal 3,94 52,50

Tokom perioda u kome vladaju nepovoljnispolja{nji uslovi, plesni su sposobne da modi fi-kuju metaboli~ke puteve, te na ovaj na~in nastajeveliki broj sekundarnih metabolita, u koje spa -

daju i mikotoksini (8), jedinjenja koja nisu pot -rebna za njihov razvoj ili energetsko snabdevanjea toksi~ni su za ìvotinje, biljke i neke mikro -organizme (9).

Oboljenja koja izazivaju mikotoksini nisuzarazna, vezana su za hranu i/ili specifi~nahraniva, sli~na su avitaminozama, ne le~e seantibioticima i drugim lekovima, a u organizmune izazivaju imunolo{ki odgovor, jer su toksinijedinjenja male molekulske mase pa su ìvotinjetrajno neza{ti}ene od njihovog delovanja.Trovanja se naj~e{}e ispoljavaju u formi primarneakutne i hroni~ne toksikoze, kao i u formisekundarne toksikoze (10, 11).

Biosinteza mikotoksina ograni~ena je napojedine vrste gljivica. Najzna~ajniji faktor odkojeg zavisi da li }e do}i do sinteze toksina ili ne,pored tem perature, aw i pH vrednosti i vremenarasta plesni, je nutritivni sastav sredine u kojoj seplesan nalazi. Veliki broj autora navodi da zrnaìtarica i seme uljarica predstavljaju idealnusredinu za rast toksigenih plesni i sintezu toksina(12). Neki autori navode da u velikoj meri ~akpodsti~u metaboli~ku aktivnost toksigenih plesnido koje u nekoj drugoj sredini ne bi do{lo, iakomikroorganizam poseduje geneti~ku sposobnostza takvu aktivnost (13)

Mikotoksikoze predstavljaju trovanja miko -toksinima, i zapravo su alimentarne intoksikacijeljudi i ìvotinja toksi~nim proizvodima plesni,mada su dokazana i trovanja izazvana inha-lacijom i perkutano (14).

Brojnim istraìvanjima utvr|eno je da se odnekoliko stotina otkrivenih i hemijski identi-fikovanih mikotoksina (15), samo 20 u~estalojavlja u namirnicama za ljudsku ishranu i u hraniza ìvotinje i to u koncentracijama koje mogudovoditi do poreme}aja zdravlja.

Od svih do sada poznatih mikotoksina prvi suotkriveni aflatoksini, koji predstavljaju toksi~nesekundarne metabolite plesni iz grupe Aspergillusflavus-oryzae (A. flavus i A. parasiticus) (16). Naj -va`niji predstavnici ove grupe mikotoksina suaflatoksin B1, B2, G1 i G2 i njihova 2 metaboli~kaprodukta M1 i M2. Aflatoksini, posebno aflatok-sin B1 (AB1), ispoljavaju veoma izraèn karcino-geni efekat. Internacionalna Agencija za istraì-vanje kancera (17), je klasifikovala aflatoksin B1u grupu 1 karcinogena za ljude, a novije stu dijereafirmi{u karcinogeni efekat ovih sastojaka (18).

Nasuprot mi{ljenju da su aflatoksini sekun-darni metaboliti isklju~ivo navedenih sojevaplesni, postoje mi{ljenja da ih i druge vrste moguproizvesti (A. niger, A. ruber, A. nominus, Penici-llium citrinum, P. digitatum, Rhizopus spp., Mucormucedo) (19), a u poslednje vreme pominje se i


M. [KRINJAR, M. BANDU, E. DIMI], K. BO[NJAK-BJELOBABA I R. ROMANI]

Emericella astellata (20), kao novi producent afla-toksina B1, B2 i sterigmatocistina.

Plesni koje sinteti{u aflatoksine su veoma ras -prostranjene u prirodi, pa se ~esto mogu na}i kaoepifitni mikrorganizmi na raznim biljnim proiz -vodima. U dosada{njim istraìvanjima najve}ibroj radova odnosio se na kikiriki, odakle je prviput izolovan aflatoksin (21).

Osim kikirikija, ove plesni kontaminiraju idruge biljne proizvode, kao {to su ìtarice iuljarice i namirnice ìvotinjskog porekla, u kojeaflatoksini prelaze iz plesnivih hraniva. Toksigeneplesni mogu proizvoditi aflatoksine na biljnimkulturama u polju pod stresnim uslovima ili uskladi{tu kada se stvore uslovi, kao {to su visokavlaga i temperatura.

Rizik od stvaranja aflatoksina je, prema nekimautorima, ve}i tokom velikih su{a, kada jevla`nost ispod normalne, a temperatura visoka,broj spora Aspergillus spp. u vazduhu se pove}ava(22).

Cilj ovog rada bio je da se utvrdi udeoaflatoksigenih vrsta plesni u mikopopulacijamasemena suncokreta, ètve 2006, tokom njegoveprerade.

MATERIJAL I METODE RADA

Mikolo{ka ispitivanja semena sucokreta urazli~itim fazama prerade (od prijema u si los dokondicioniranog materijala), izvedena su na {estuzoraka u tri ponavljanja, primenom dve metode:metode direktnog plasmana zrna i indirektnogmetoda za odre|ivanje ukupnog broja mikro -organizama (Koch-ov metod). Prilikom ispiti vanjakori{}ene su dve mikolo{ke podloge: SMA ipodloga koju Pitt i Hocking (23), preporu~uju zaizolovanje kserofilnih plesni iz substrata saredukovanom koli~inom slobodne vode (aw),podloga sa sladnim i kva{~evim ekstraktom i 50% glukoze (MY50G). U obe podloge pre nalivanjadodati su antibiotici (1 ml 1% hloramfenikola i1% oksitetraciklina na 100 ml podloge). Inku -biranje zasejanih Petri plo~a odvijalo se na 25°C,a rezultati o~itavani nakon 5-7 dana i izraèni kaoukupan broj plesni po zrnu, odnosno po gramu.

Na osnovu makromorfolo{kih karakteristikasvaki tip uo~enog rasta plesni na podlogamaSMA i MY50G, monokultivisan je na prepo-ru~enim podlogama za identifikaciju i to: SMA(Zygomycetes i Dematiaceous) i Czapek agaru(Aspergillus i Penicillium).

Zasejane podloge inkubirane su na 25°Ctokom 7 dana, a potom je na osnovu makro imikromorfolo{kih karakteristika pomo}u klju -

~eva za identifikaciju odre|ena taksonomskapripadnost izolata.


U tabeli 2 prikazan je ukupan broj plesni pozrnu odnosno po gramu, odre|en u uzorcima(1-6) semena suncokreta u razli~itim fazamaprerade, kori{}enjem mikolo{kih podloga SMA iMY50G, i dve razli~ite metode: direktnog pla-smana zrna (uzorci 1-4) i Koch-ove metoderazre|enja za odre|ivanje ukupnog broja mikro -organizama/g, (usitnjeni uzorci 5 i 6).

Tabela 2. Ukupan broj plesni odredjen uispitivanim uzorcima semena suncokreta u

razli~itim fazama preradeTa ble 2. To tal number of fungi es tablished in

sun flower seed sam ples dur ing dif fer ent pro cess ing phases

Brojuzorka Uzorak

Broj plesni/zr nu/jezgru

PodlogaSMA MY50G

1 Seme sa prijema usilos (pre su{enja) 1,3 1,2

2Seme nakon izlaskasa pre ~ista~a (ulaz usu{nicu)

1,6 1,3

3 Seme sa ulaza uproizvodnju 3,0 1,7

4 Olju{teno seme 0,8 1,0

5 Mleveno seme * 9000** 550

* 10000** 600

6 Kondicioniranimaterijal t 80-90oC 0 0

* Ukupan broj plesni/g (Koch-ov postupak)** Broj plesni/ g (direktnim plasiranjem)

Mikolo{kim analizama je ustanovljeno (tabela

2), da su svi ispitivani uzorci, sem kondici -oniranog materijala, bili kontaminirani plesnimau razli~itom stepenu. Broj plesni odre|en meto-dom direktnog plasmana, po semenu suncokretavarirao je od 0,8-3,0 odnosno po gramu, odre|enistom metodom, iznosio je 550 na podlozi SMA.

Broj plesni/g, odre|en Koch-ovim postupkomna podlozi SMA kretao se od 0 (kondicioniranimaterijal, kod koga je primenjen termi~kitretman) do 9,0 x103 (mleveno seme).

Broj kserofilnih plesni po zrnu, odre|enmetodom direktnog plasmana zrna, na podloziMY50G varirao je od 1 (olju{teno seme) do 1,7(seme sa ulaza u proizvodnju), odnosno po gramu

INFEKCIJA SEMENA SUNCOKRETA @ETVE 2006. AFLATOKSIGENIM GLJIVAMA


iznosio je 600 (mleveno seme). Broj kserofilnihplesni/g odre|en Koch-ovim postupkom iznosioje 10x103 (mleveno seme).

Iz tabele 2 uo~ljivo je da je seme sa prijema usilos (uzorak 1) bilo kontaminirano u manjemstepenu od pre~i{}enog i semena sa ulaza u

proizvodnju, {to ukazuje na mogu}nost konta -minacije u skladi{tu.

Iz semena suncokreta u razli~itim fazamaprerade izolovane su razli~ite plesni, koje sunakon identifikacije svrstane u 11 rodova i 22vrste (tabela 3).

Tabela 3. Vrste plesni izolovane iz semena suncokreta u razli~itim fazama preradeTa ble 3. Fun gal species iso lated from sunflower seeds dur ing dif ferent pro cessing phases

Iz tabele 3 vidi se, da je rod Aspergillus sa 6vrsta ili 27,30% od svih izolovanih plesni,predstavljao najzastupljeniji rod, a zatim sledeCladosporium sa tri (13,60%), Alternaria, Eurotium,Penicillium i Scopulariopsis sa po dve (9,10%), dok su ostali rodovi Absidia, Bo try tis, Mucor, Moniliellai Ulocladium, bili zastupljeni samo sa po jednomvrstom, ili 4,54%.

U pogledu u~estalosti, najfrekventniji rod bioje Alternaria (41,6%), zatim Aspergillus (21,9%),potom Moniliella (3,8%), Eurotium (6,6%),Cladosporium (5,8%), Absidia (4,1%), Penicillium(4,0%) i ostali (slika 1).

Od izolovanih plesni na mikolo{koj podloziSMA izolovano je 13, a na podlozi MY50G 18vrsta. Sabouraud maltozni agar (SMA) jepodloga koja se koristi kao standardna podlogaza izolovanje plesni prema ”Pravilniku o meto-dama analiza i superanaliza ìvotnih namirnica”

(24), me|utim, njena upotreba ne zadovoljavaoptimalne uslove za rast i razvoj kserofilnihplesni. To potvr|uje ve}i broj izolovanih vrsta napodlozi MY50G, koje pripadaju grupi kserofilnihplesni. Sadràj vlage kod podloge MY50Gredukovan je pored ostalog dodavanjem 50gglukoze na 100ml podloge, {to potpuno odgovarauslovima za rast i razvoj plesni koje rastu nasubstratima sa niìm aw vrednostima, kakvo jeosu{eno seme suncokreta u razli~itim fazamaprerade (tabela 1).

Prema Pitt i Hocking-u (23) rod Aspergillusopisan je kao umereno kserofilan.

Aspergillus vrste rastu u uslovima niè aktiv-nosti vode (aw), i pri vi{oj temperaturi, negoFusarium vrste koje zahtevaju vi{u aktivnost vode,ali mogu da rastu i pri niòj temperaturi. Peni-cillium vrste rastu pri relativno niskoj aktivnostivode i niskim temperaturama (25).



Rod Vrsta Zastupljenost vrsta (%)

Absidia corymbifera (Cohn) Sacc. I Trotter 4,54

Alternaria alternata (Fres.) Keisslercitri Ellis @ Pierce 9,10

Aspergillus

candidus Linkflavus Linkfumigatus Freseniusniger van Tieghemnidulans (Eidam) Wintoryzae (Ahlburg) Cohn

27,3

Bo try tis ricini Godfrey 4,54

Cladosporiumcladosporioides (Fresen.) de Vriesherbarum (Pers.) Linksphaerospermum Penzig 13,60

Eurotium chevalieri Manginherbariorum (Wiggers) Link

9,10

Mucor racemosus Fres. 4,54

Moniliella suaveolens (Lindner) v. Arx 4,54

Penicillium citrinum Thomoxalicum Curie and Thom

9,10

Scopulariopsis candida (Gueguen) Vuill.fusca Zach

9,10

Ulocladium bo try tis Preuss. 4,54

Slika 1. U~estalost pojedinih rodova umikopopulacijama semena suncokreta u

razli~itim fazama preradeFig ure 1. Fre quency of fungal gen era in

mycopopulations of sun flower seeds dur ingdif fer ent pro cess ing phases

Prilikom ovog ispitivanja aflatoksigene vrsteAspergilus flavus i A. niger izolovane su na obe

mikolo{ke podloge u svim uzorcima u kojima jezabele`ena fungalna kontaminacija, dok jeAspergillus oryzae izolovan iz dva uzorka na SMApodlozi.

Zastupljenost aflatoksigenih Aspergillus spp. uuzorcima semena suncokreta u razli~itim fazamaprerade predstavljena je na tabeli 4.

U~estalost aflatoksigenih Aspergillus spp. uuzorcima semena suncokreta u razli~itim fazamaprerade predstavljena je na slici 2.

Udeo aflatoksigenih plesni u mikopopula-cijama semena suncokreta bio je razli~it i kretaose od 15,7-27,5% za Aspergillus flavus, 1-9% za A.oryzae i 5% za A. niger.

Mikopopulacije semena suncokreta dosta suprou~avane u svetu i u na{oj zemlji, uglavnom nauskladi{tenom semenu i suncokretovoj sa~mi,sporednom produktu prerade suncokreta (26).Isti autor u prethodno pomenutom radu navodiAlternaria spp. kao dominantne, tokom 1972. i1974. godine, na semenu suncokreta u Argentini,dok se tokom 1981. godine Aspergillus flavusintenzivnije javio na semenu suncokreta u ovojzemlji.

Tabela 4. Zastupljenost aflatoksigenih vrsta roda Aspergillus u uzorcima semenasuncokreta u razli~itim fazama prerade

Ta ble 4. Occurence of aflatoxigenic spe cies of ge nus Aspergillus in sun flower seedsdur ing dif fer ent pro cess ing phases

Slika 2. U~estalost aflatoksigenih vrsta rodaAspergillus u uzorcima semena suncokreta u

razli~itim fazama preradeFig ure 2. Frequency of aflatoxigenic spe cies ofge nus Aspergillus in sun flower seeds dur ing dif -

fer ent pro cess ing phases

Kod nas su se ovom problematikom baviliA}imovi} (27), koji navodi A. flavus, kao domi -natnu vrstu, zatim [traser (28) i Ma{irevi} (29),navode Alternaria tenius kao naju~estaliju vrstu (ido 90%), a utvr|ena je pojava i roda Aspergillus,Cladosporium, Bo try tis, Penicillium i drugih.

Bo~arov-Stan~i} navodi 7 vrsta roda Fusariumna semenu suncokreta, kao i ~estu detekcijuAspergillus flavus (30).

[krinjar i Karlovi} isti~u da u na{oj zemljidominantnu ulogu u mikopopulacijama izolova-nim iz uljarica imaju Fusarium vrste i neaflatok-sigeni predstavnici roda Aspergillus i Penicillium, aod toksina OA i ZEA (13).

ZAKLJU^AK

- Svi ispitivani uzorci semena suncokreta urazli~itim fazama prerade, sem kondicioniranog



Grupa Vrsta Broj kontaminiranihuzoraka Zastupljenost vrsta (%)

Aspergillusflavus-oryzae

A. flavus 5 83,3A. oryzae 2 33,3

Aspergillus niger A. niger 1 16,6

materijala, bili su kontaminirani razli~itimplesnima, ~iji je prose~an broj po zrnu, odnosnogramu varirao od 0,8 do 550, na podlozi SMA,odnosno od 1,0 do 600, na podlozi MY50G.

- Broj plesni (55 i 60x10/g), usitnjenog uzorka(5), odre|en direktnim plasmanom zrna namikolo{ke podloge u odnosu na broj odre|enKoch-ovim postupkom (9 i 10x103/g), bio jeznatno manji iz razloga {to kod drugog postupkaizrasle kolonije poti~u ne samo iz klijalih spora,ve} i iz delova micelijuma i konidiofora koje suneminovno prisutne u razre|enju iz koga se vr{izasejavanje.

- Iz ispitivanih uzoraka izolovano je 11 rodovaplesni (Absidia, Alternaria, Aspergillus, Bo try tis,Cladosporium, Eurotium, Mucor, Moniliella, Peni-cillium, Scopulariopsis i Ulocladium) i 22 vrste.

- Rod Aspergillus, sa 6 izolovanih vrsta pred-stavljao je najzastupljeniji rod (27,3%), dok je upogledu u~estalosti u mikopopulacijama ispiti-vanih uzoraka, najfrekventniji bio rod Alternaria(41,6%), a potom Aspergillus (21,9%).

- Aflatoksigene plesni izolovane iz ispitivanihuzoraka pripadale su grupama Aspergillusflavus-oryzae (A. flavus i A. oryzae) i A. niger saistoimenom vrstom.

Njihova zastupljenost u ispitivanim uzorcimabila je razli~ita i kretala se od 15,7-27,5%(Aspergillus flavus), 1,0-9,0% (A. oryzae) i 5,0% (A.niger).

- Zastupljenost vrsta aflatoksigenih plesni rodaAspergillus po istom redosledu iznosila je 83.3,33,3 i 16,6%.

- Izolovane aflatoksigene plesni u uzorcimasemena suncokreta u razli~itim fazama preradepotencijalni su producenti ranije pomenutihmikotoksina, otuda je pored mikolo{kog neop-hodno i mikotoksikolo{ko ispitivanje uzoraka.

- Budu}i da su toksigene plesni ~esti kon ta-minenti suncokreta, sirovine namenjene proiz-vodnji velikog broja ìvotnih namirnica i hrane zaìvotinje, istraìvanju mogu}nosti spre~avanjanjihovog rasta i stvaranja toksi~nih metabolitatreba posvetiti ve}u pa`nju, kako u polju tako itokom skladi{tenja i procesa proizvodnje.

LITERATURA

1. Vrebalov, T., D. [kori}, Povr{ine, prinosi iprivredni zna~aj suncokreta u svetu i u na{ojzemlji. Suncokret, Nolit, Beograd, 1989.

2. Ku~, R., Lj. Beki}, S. Demkovi}, D. [kori},Uticaj razli~itog sastava masnih kiselina itokoferola na oksidativnu stabilnost sunco kre-tovog ulja: Zbornik radova, 43. Savetovanje

industrije ulja ”Proizvodnja i prerada uljarica”,pp.169-174, Budva, 2002.

3. [krinjar, M., D. Luki}, Zna~aj mikotoksi-kolo{ke kontrole sirovina za proizvodnjumajoneza. Zbornik radova, 46. Savetovanjeindustrije ulja ”Proizvodnja i prerada uljarica”,pp. 183-187, Petrovac na moru, 2005.

4. Santin, E., Mould growth and mycotoxinproductin. in The Mycotoxin Blue Book (Ed.:Diaz D.), 225-234, Nottingham Uni versityPress, United King dom, 2005.

5. Muschen, H., K. Frank, Mycotoxins in oilseeds and risk in an imal production. inMoulds, Mycotoxins and Food Pre servativesin the Food In dustry. Parsippany, New Jersey,BASF Cor po ra tion, (31-35), 1994.

6. [mit, K., E. Dimi}, V. Bogdan, B. Mojsin, V.Kuli}, Promene kvaliteta semena i uljasuncokreta tokom prerade s posebnim osvr-tom na tokoferole. Zbornik radova, 42. Save-tovanje industrije ulja ”Proizvodnja i preradauljarica”, pp. 81-85, Herceg Novi, 2001.

7. [krinjar, M.: Mikolo{ka aerozaga|enja unekim mestima SAP Vojvodine sa osvrtom naalergijska oboljenja. Arhiv biolo{kih nauka 32: (1-4) 45-53 (1980)

8. Sinovec, Z., M.R. Resanovi}, S. Sinovec, Mi -kotoksini, pojava, efekti i prevencija. Univer-zitet u Beogradu, 2006.

9. Banina, A.: Mutageno delovanje aflatoksinaB1 na sojeve Strep to coc cus lactis.II Simpozijumo mikotoksinima. Akademija nauka i umjet-nosti BiH, Knjiga LXXX, Sarajevo, pp.167-173, 1986.

10.Richard, J.L., J.R. Thurston, Diagnosis ofMycotoxicoses, Martinus Nijhoff Pub lishers,Dordrecht, Netherland, 1986.

11.Nurred, W.P., R.T. Riley, Tox icology-mode ofaction of mycotoxins. in Myco toxins andPhycotoxins in Perspective at the Turn of theNew Millenium (Ed.: deKoe W. J. et all)Hazecamp Z. Wageningen, Netherlands, pp.211-222, 2001.

12.Smith, J.E., A. Hacking, Fun gal Toxicity, in:The Filamentous Fungi (Eds. J. E. Smith, D.R. Berry, B. Kristiansen), pp. 238-265, 1983.

13.[krinjar, M., \. Karlovi}, Toksigene plesni imikotoksini u uljaricama i njihovim proiz -vodima. Zbornik radova, 42. Savetovanjeindustrije ulja, pp. 371-373, Herceg Novi, 2001.

14.[krinjar, M.: Uljarice mogu}i nosioci miko-toksina,Uljarstvo, 36: (1-2) 47-50 (2005)

15.Smith, J., M. Moss, Mykotoxins-Formation,Analysis and Sig nificance. John Wiley & SonsLtd, Chchester, Great Britain, 1985.



16.Wilson, D.M., J.K. King, Pro duction of afla-toksin B1, B2, G1 and G2 in pure and mixedcul tures of Aspegillus parasiticus and Aspergillusflavus. Food Addit. Contam., 12: (3) 521-525(1995)

17.IARC mono graphs on the evaluation of carci-nogenic risks to hu mans, vol. 56, some natu-rally oc curring substances: food items and con -stit u ents, heterocyclic ar o matic amines andmyco toxins. In ter na tional Agency for Re-search on Cancer, Lyon, p. 245, 1993.

18.IARC mono graphs on the evaluation of carci-nogenic risks to hu mans, vol. 82, some tradi-tional medicines, some mycotoxins naphtha-lene and sty rene. In ternational Agency for Re -search on Cancer, Lyon, p. 171, 1993.

19.Goldblatt, L. A. Aflatoxin: Scientific Back-ground, Con trol, and Im pli ca tion, Ac a demicPress, New York, USA, pp. 237-261, 1969.

20.Frisvad, J.C., Sam son, R.A. and Smedsgaard,J.: Emericella astellata, a new pro ducer ofaflatoksin B1, B2 and sterigmatocystin. Lettersin Ap plied Mi cro bi ol ogy, 38, (440-445), 2004.

21.Allcroft, R., Carnaghan, B. A., Sargeant, K.,O’Kelly, J.: Vet. Rec. 73, 428-429, 1961.

22.Maleti}, @.: Kserofilne mikopopulacije iproizvo|a~i mikotoksina u musliju i kompo -nentama. Specijalisti~ki rad. Tehnolo{ki fakul-tet, Univerzitet u Novom Sadu, 2005.

23.Pitt, J. I., Hocking, A. D. (1985): Fungi andFood Spoil age. Ac a demic Press Aus tra lia

24.Pravilnik o metodama vr{enja analiza i super-analiza `ivotnih namirnica Sl. list ”SFRJ”, 25,1980.

25.Wyllie, T., Morehouse, L. In: Mycotoxic Fun-gi, Mycotoxins, Mycotoxicoses of Do mesticand Lab o ra tory An i mals, Poul try and Aqua-ttic In ver te brates and Ver te brates, MercelDekker Inc., USA, 1977.

26.Ma{irevi}, S.: Prouzrokova~i bolesti sunco-kreta i mogu}nosti njihovog suzbijanja. Sun -cokret ([kori}, D., i sar.), Nolit, Beograd, 427,1989.

27.A}imovi}, M.: Uticaj Aspergillus flavus Link,Bo try tis cinerea pers and Rhizopus arrhizus fisch, na kvalitet semena suncokreta, Uljar stvo, 2,1984.

28.[traser, N.: Indeks u~estalosti i rasprostra -njenost mikopopulacija semena suncokreta.Savremena poljoprivreda, Vol. 33, br. 11-12,Novi Sad, 1985.

29.Ma{irevi}, S.: Prouzrokova~i bolesti sunco-kreta i mogu}nosti njihovog suzbijanja. Sunco -kret ([kori}, D., i sar., 1989), Nolit, Beograd,427, 1989.

30.Bo~arov-Stan~i}, A.: Mikopopulacije kod se-mena suncokreta II. Proizvodnja mikotoksina.Arh. biol. nauka 35, 119-128, 1983.




PROIZVODNJA BIODIZELA IZ OTPADNIH ULJA

Zlatica Predojevi}, Ivana Kovljen

U radu su prikazani rezultati ispitivanja uticaja parametara reakcije transesterifikacije na prinos i kvalitetdobijenih metil estara masnih kiselina iz otpadnog suncokretovog ulja iz doma}instva i restorana. Variran jemolarni odnos metanol/ulje (6:1 i 9:1) i koli~ina katalizatora NaOH (1 i 1,5% mas.). Reakcija je izvedena u dvastepena na razli~itim temperaturama (prvi stupanj se izvodi na 30°C, a drugi na 60°C), pri istoj brzini me{anja(400 o/min) i ukupnom trajanju reakcije 60 minuta.

Klju~ne re~i: biodizel, otpadno suncokretovo ulje, transesterifikacija

PRODUCTION OF BIODIESEL FROM USED FRYING OIL

Effects of transesterification parametres on yield and qual ity of fatty acid methyl esters produced from wastefrying sun flower oil from household and res taurants were in vestigated. Methanol/oil mo lar ra tio (6:1 i 9:1) andcatalyst/oil weight ra tio (NaOH 1 i 1.5% mass.) were var ied. Reaction was car ried out in two steps at dif ferenttemperatures (first step was at 30°C and sec ond at 60°C), at same speed (400 rpm) and time, 60 min utes

Key words: Biodiesel, used fry ing sunflower oil, transesterification

UVOD

Biodizel je alternativno gorivo za pogonmotora sa unutra{njim sagorevanjem. Netoksi~anje i biorazgradiv sa dobrim emisionim karakteris-tikama koje podrazumevaju redukciju emisijepolutanata uzro~nika globalnog zagrevanja, aproizvodi se iz obnovljivih izvora sirovina (biljnaulja, ìvotinjske masti). Ove osobine su posebnozna~ajne s obzirom na dana{nje sve zahtevnijestandarde u oblasti za{tite ìvotne sredine ipotrebe za obezbe|ivanjem ve}e sigurnosti usnabdevanju energentima.

Biodizel je komercijalni naziv za sme{u metilestara vi{ih masnih kiselina koja se dobijaprocesom transesterifikacije triglicerida, sadrà -nih u biljnim uljima i ìvotinjskim mastima, imetanola u prisustvu katalizatora, naj~e{}e baza(NaOH, KOH, NaOCH3, KOCH3).

U motorima s unutra{njim sagorevanjemmoè koristiti na dva na~ina:• kao dodatak konvencionalnom dizel gorivu• kao ~ist biodizel.

Biodizel se konvencionalnom dizel gorivumoè dodati u manjoj (1,5-5%) ili ve}oj koli~ini

(5-30%). Ova goriva nose oznaku Bxx, gde xxozna~ava procentualni sadràj biodizela. Natrì{tu se nalaze B5 (5% biodizel i 95% dizel),B20 (20% biodizel i 80% dizel) i ~ist biodizelB100.

Me{anjem konvencionalnih dizel goriva ibiodizela, ~ak i u malom procentu, zna~ajno sepobolj{avaju maziva svojstva goriva. Na taj na~inmoè se u potpunosti nadoknaditi manjakmazivosti nesumpornih goriva, a pri tome sepobolj{ava i kvalitet izduvnih gasova.

Prema Direktivi 2003/30/EC za promocijuupotrebe biogoriva u transportnom sektoru,zemlje ~lanice su se obavezale da obezbedeodre|ene minimalne koli~ine biogoriva na trì{tui utvr|ene su referentne vrednosti udela biogo-riva u ukupnoj potro{nji benzina i dizela od 2% u2005. godini, odnosno 5,75% u 2010. i 10% u2020. godini.

Evropska unija je glavni svetski proizvo|a~biodizela i u ukupnoj svetskoj proizvodnji u~es-tvuje sa preko 90%. Najve}e koli~ine biodizelaproizvode se u Nema~koj. U Tabeli 1. dat jepregled proizvodnje biodizela u periodu od2002-2005. godine koji pokazuje da se u datomperiodu proizvodnja pove}ala 3 puta.

Klju~ne barijere za ve}i prodor biogoriva natrì{te su uglavnom veliki tro{kovi proizvodnje.Odnos proizvo|a~kih cena biogoriva i fosilnih


Dr Zlatica Predojevi}, vanredni profesor, Ivana Kovljen, dipl. ing.,Univerzitet u Novom Sadu, Tehnolo{ki fakultet, 21000 Novi Sad,Bul. cara Lazara 1, R. Srbijae-mail: [email protected]

goriva trenutno iznosi od 1,5 do 3, u zavisnosti odvrste biogoriva i trenutne cene sirove nafte, ineophodna je primena odgovaraju}ih ekonom-skih mera da bi cene biogoriva u odnosu nafosilna goriva bile konkurentne. Na ekonomskuopravdanost proizvodnje biodizela najvi{e uti~ucena sirovine, kapacitet proizvodnje i cenabiodizela. U mnogim zemljama Evropske unije

vlade preduzimaju mere u cilju promovisanjabiogoriva. Uvodi se smanjenje ili potpunoukidanje poreza na biogoriva i obavezivanjeproizvo|a~a i distributera goriva da se uproizvodu koji nude na trì{tu nalazi odre|enprocenat biogoriva (1, 2).

Tabela 1. Proizvodnja biodizela u Evropskoj Uniji (t/god)Ta ble 1. Pro duction of biodiesel in Eu ropean Union (t/year)

U postoje}im uslovima nepovoljnog odnosacena degumiranog biljnog ulja i dizela, proiz-vodnja biodizela od biljnih ulja iz taloga nastalogtokom proizvodnje jestivih ulja i otpadnih,kori{}enih biljnih ulja iz restorana i doma}instavapostaje sve atraktivnija.

Kori{}enje otpadnih ulja za proizvodnjubiodizela predstavlja i doprinos u za{titi ~ovekoveokoline, jer se time re{ava problem odlaganjatakvog otpada. U pojedinim zemljama Evropeistraìvana je mogu}nost prikupljanja otpadnihulja i na osnovu rezultata istraìvanja koja susprovedena u sedam zemalja mogu}e je sakupitiod 0,7 do 1 Mt otpadnih ulja (3). Imaju}i u vidu da je cena otpadnih ulja aproksimativno nià za 50%u odnosu na cenu biljnih ulja (4), njihovimkori{}enjem kao sirovine znatno se smanjuje cena

proizvodnje biodizela. Me|utim, koli~ine otpad -nih ulja su ograni~ene, kapaciteti proizvodnjemali, a preporu~uje se i priprema sirovine dodat -nim procesima zbog lo{ijih karakteristika upore|enju sa rafinisanim biljnih uljima koje seogledaju u pove}anom sadràju slobodnih masnihkiselina, vode, hidroperoksida, karbonila i poli-mernih komponenata velike molekulske mase.

Prisutne slobodne masne kiseline i vodau~estvuju u sporednim reakcijama saponifikacije,hidrolize i neutralizacije tokom kojih se obrazujusapuni i gelovi (emulzije) koji oteàvaju sepa-raciju i pre~i{}avanje sme{e metil estara masnihkiselina i smanjuju prinos èljenog proizvoda.Stoga se ograni~ava sadràj slobodnih masnihkiselina u sirovinama na max. 0,5 % mas. i vodena max. 0,3 % mas. (5, 6).


Z. PREDOJEVI], I. KOVLJEN

Dràva 2002. 2003. 2004. 2005.Nema~ka 450.000 715.000 1.035.000 1.669.000Francuska 366.000 357.000 348.000 492.000Italija 210.000 273.000 320.000 396.000Austrija 25.000 32.000 57.000 85.000Danska 10.000 40.000 70.000 71.000V. Britanija 3.000 9.000 9.000 51.000[vedska 1.000 1.000 1.400 1.000[panija 6.000 13.000 73.000ê{ka Republika 60.000 133.000Slova~ka 15.000 78.000Litvanija 5.000 7.000Poljska 100.000Slovenija 8.000Estonija 7.000Letonija 5.000Gr~ka 3.000Malta 2.000Belgija 1.000Portugalija 1.000Kipar 1.000Ukupno 1.065.000 1.434.000 1.933.400 3.184.000

Cilj ovog rada je ispitivanje mogu}nostiproizvodnje biodizela od otpadnog suncokre-tovog ulja iz doma}instva i restorana sa sadràjemslobodnih masnih kiselina, iznad 1% w/w, pro -cesom bazno-katalizovane metanolize u prisustvuNaOH kao katalizatora, bez prethodne pripremesirovine odnosno kori{}enja postupka kiselo-ka-ta lizovane transesterifikacije.

MATERIJAL I METODE

Kao polazna sirovina kori{}ena su otpadnasuncokretova ulja prikupljana u doma}instvuposle prènja i iz lokalnog restorana. Kori{}en jemetanol od proizvo|a~a Lach-Ner, (Czech Re-public) sa sadràjem vlage < 0,1% i natrijumhidroksid komercijalnog kvaliteta.

Predretman kori{}enog ulja i karakterizacija

S obzirom da kori{}ena ulja imaju ve}iprocenat vlage, pre transesterifikacije, ulja su fil-trirana kroz sloj kalcijum hlorida kako bi se

uklonila vlaga i mogu}e suspendovane ne~isto}e.U profiltriranim uljima odre|ene su slede}ekarakteristike: gustina na 20°C (gustinomer firme Anton Paar), a na 15°C je prera~unata na osnovuizraza iz standarda EN 14214, u kojem je t - tem -peratura na kojoj je gustina eksperimentalnoodre|ena:

ρ15 = ρt + 0.723 · (t – 15) (a)Viskozitet je odre|en kapilarnim viskozimet-

rom na 40oC, a kiselinski broj, Kbr (EN 14104) isaponifikacioni broj, Sbr (SRPS E.K8.028)titracionim metodama. Hemijski sastav uljaodre|en je gasnohromatografskom analizom naosnovu koje je izra~unat jodni broj Jbr premastandardu JUS EN 14214. Cetanski indeks, CI, jeizra~unat na osnovu saponifikacionog broja ijodnog broja, kori{}enjem izraza Krisnangkura(7). Karakteristike sirovina date su u tabeli 2.

CISbr

Jbr= + − ⋅46 35458

0 225. . (b)

Tabela 2. Karakteristike otpadnih suncokretovih uljaTa ble 2. The char ac ter is tics of used fry ing sun flower oils

Postupak transesterifikacije

Reakcija transesterifikacije je vo|ena u dvastupnja, a sam tok eksperimenta obuhvata:• reakciju transesterifikacije• separaciju sme{e metil estara masnih kiselina i

glicerola• uklanjanje neizreagovalog alkohola• pre~i{}avanje sme{e metil estara masnih

kiselina• karakterizaciju sme{e metil estara masnih

kiselina.Dvostepenim procesom omogu}eno je parci-

jalno izdvajanje glicerola kao nusproizvodareakcije transesterifikacije, ~ime je omogu}eno

lak{e razdvajanje faza u II stepenu reakcije.Varirani su molski odnos alkohol/ulje (6:1 i 9:1),koli~ina katalizatora (1% mas. i 1,5% mas.).Temperatura reakcije je 30°C za prvi, odnosno60°C za drugi stupanj reakcije, broj obrtaja me{a -lice 400 o/min, a vreme trajanja reakcije 60 min,odnosno po 30 min za svaki stepen reakcije. Pos-tupak transesterifikacije je opisan u radu (8) a {e -matski prikaz faza eksperimenta dat je na slici 1.

Pre~i{}avanje estarskog sloja

Estarski sloj pored neizreagovalog metanolasadrì i sapune nastale reakcijom saponifikacije idruge materije nastale sporednim reakcijama.



KarakteristikeChar ac ter is tics

Otpadno suncokretovoulje iz doma}instva

Used fry ing oil fromhouse hold

Otpadno suncokretovoulje iz restorana

Used fry ing oil fromres tau rant

MetodeMeth ods

Gustina 20°C kg/m3

Gustina 15°C kg/m3925928

928932

GustinomerIzra~unato (a)

Kinematski viskozitet,40°C, mm2/s 32,27 44,85 JUS ISO 3104

Kiselinski broj, Kbrmg KOH/g 2,21 2,58 EN 14104

Saponifikacioni broj, Sbrmg KOH/g 194 197 SRPS E.K8.028

Jodni broj, Jbr, g/100 g 120,27 118,76 Izra~unato (EN 14214)Cetanski indeks, CI 47,37 47,28 Izra~unato (b)

Vi{ak metanola je uklonjen uparavanjem urotacionom upariva~u (260 mbar, 60°C). Nakontoga sme{a metil estara masnih kiselina je daljepre~i{}avana propu{tanjem kroz kolonu za

hromatografiju ispunjenu silika gelom granulacije0,063-0,200 mm i sredstvom za su{enje Na2SO4.

Slika 1. Postupak dobijanja biodizela transesterifikacijomFig ure 1. Pro duction of biodiesel by transesterification

Analiza metil estara

Pre~i{}ena sme{a metil estara je analizirana dabi se utvrdilo da li su karakteristike u skladu saevropskim standardom za biodizel EN 14214.

Tako|e su odre|eni i prinosi sme{e metil estaramasnih kiselina. Dobijeni rezultati su prikazani utabeli 3.

Tabela 3. Karakteristike sme{e metil estara masnih kiselinaTa ble 3. Char ac ter is tics of methyl es ters



DISKUSIJA REZULTATA

Uticaj molarnog odnosa metanol/ulje

Molarni odnos metanol/ulje je jedan od najva-`nijih parametara reakcije metanolize ulja. Premastehiometriji, 3 mola alkohola reaguje sa 1 molomtriglicerida, pri ~emu se dobija 3 mola metil estra i 1 mol glicerola. Da bi se postigao {to ve}i prinosmetil estara, potrebno je reverzibilnu reakcijumetanolize izvoditi u prisustvu vi{ka alkohola.Molarni odnos nema zna~ajan uticaj na kiselinski,saponifikacioni i jodni broj metil estara. Me -|utim, veliki vi{ak alkohola oteàva separacijuglicerola, jer se pove}ava njegova rastvorljivost.Glicerol prisutan u rastvoru, izaziva pomeranjeravnoteè reakcije u pravcu razlaganja produ-kata, pri ~emu se smanjuje prinos metil estara.

To je potvr|eno i u na{im ispitivanjima.Naime, molarni odnos 6:1 daje ve}i prinos metilestara nego molarni odnos 9:1, pri istoj koli~inikatalizatora kod obe sirovine (Tabela 3).

Uticaj masenog odnosa katalizator/ulje

Sadràj katalizatora uti~e na odigravanjereakcije hidrolize i saponifikacije, a ove reakcijana oteàno izdvajanje glicerola od estra kao i nakarakteristike samog estra. Pove}ana koli~inakatalizatora NaOH (1,5% mas.) i molskogodnosa metanol/ulje (9:1) onemogu}ava efikasnuseparaciju faza i pre~i{}avanje sme{e metil estaramasnih kiselina, {to vodi ka smanjenim prinosimaèljenog proizvoda, {to je naro~ito izraèno primetanolizi otpadnog suncokretovog ulja izrestorana sa pove}anim sadràjem slobodnihmasnih kiselina (kiselinski broj 2,58 mgKOH/g).

Maksimalni prinosi se ostvaruju u slu~aju obesirovine pri molskom odnosu metanol/ulje 6:1 ikoli~ini NaOH od 1% mas. u odnosu na masu ulja

i iznose 88,34 % u slu~aju otpadnog suncokreto-vog ulja iz doma}instva, i 86,81% za otpadno uljeiz restorana i mogu se smatrati prihvatljivim sobzirom na kvalitet sirovine.

Gustina na 15°C

Prema standardu EN 14214 dozvoljenavrednost gustine biodizela je 860-900 kg/m3.Gustina je vaàn parametar, jer uti~e na efikas-nost atomizacije goriva, a veli~ina kapi uti~e nabrzinu njihovog isparavanja.

Za sve uzorke dobijenih metil estara izra~u-nate vrednosti gustine su u intervalu 880,9-890,4kg/m3, {to je u skladu sa granicama predvi|enimstandardom. Manje gustine imaju sme{e metilestara proizvedene od otpadnog ulja iz doma-}instva i kre}u se u granicama 880,9-883,2 kg/m3,{to se i o~ekivalo s obzirom da i polazna sirovinaima manju gustinu.

Kinematski viskozitet na 40°C

Kinematska viskoznost, υ, u odnosu na gusti-nu predstavlja osobinu ve}eg zna~aja sa stanovi-{ta atomizacije goriva i obrazovanja odgovaraju}eveli~ine kapi koje uti~u na brzinu isparavanja ikvalitet obrazovanja gorive sme{e, a time i nauslove sagorevanja. Za biodizel, kao motornogorivo, kinematska viskoznost prema standarduEN 14214 mora biti u opsegu 3,5-5,0 mm2/s. Navrednost viskoznosti metil estara masnih kiselinauti~u pored kvaliteta sirovine i stepen separacijemetil estara od glicerola i uspe{nost postupkapre~i{}avanja metil estara masnih kiselina.

U na{im eksperimentima, viskoznost uzoraka,odre|ena kapilarnim viskozimetrom na 40°C, sekre}e u intervalu 3,31-5,0 mm2/s. Viskoznostpolazne sirovine bitno uti~e na viskoznost dobije-nih estara. Zbog toga sme{e metil estara dobijene



Karakteristikasme{e metil

estara masnihkiselina

Sirovina za proizvodnju metil estaraOtpadno suncokretovo ulje iz doma}instvaUsed fry ing sun flower oil from household

Otpadno suncokretovo ulje iz restoranaUsed fry ing sun flower oil from restaurant

metanol/ulje, molski odnos metanol/ulje, molski odnos6:1 9:1 6:1 9:1

NaOH1% mas.

NaOH1,5% mas.

NaOH1% mas.

NaOH1% mas.

NaOH1,5% mas.

NaOH1% mas.

NaOH1,5% mas.

ρ, 15°C kg/m3 880,9 881,5 883,2 890,4 889,1 889,5 888,7

υ, 40°C mm2/s 3,32 3,31 3,49 5,0 4,56 4,63 4,59

Kbr, mgKOH/g 0,465 0,393 0,392 0,365 0,393 0,391 0,266Sbr, mgKOH/g 192 193 192 201,96 200,71 202,66 199,94Jbr, g/100g 109,75 112,08 117,37 119,30 118,57 117,70 117,67CI 50,03 49,09 48,39 46,48 46,82 46,75 47,12Prinos, % 88,34 86,34 86,67 86,81 - 69,53 -

od otpadnog ulja iz restorana imaju ve}e vred-nosti viskoznosti u pore|enju sa sme{ama metilestara otpadnog ulja iz doma}instva koje su vanopsega propisanog standardom EN 14214.

Kiselinski broj

Kiselinski broj predstavlja merilo sadràjaslobodnih masnih kiselina u biodizelu i odre|ujese titracionim postupkom (standard EN 14104), adefini{e se kao broj mg KOH potrebnih zapotpunu neutralizaciju slobodnih masnih kiselinau 1 g uzorka. Prema evropskom standardu EN14214 maksimalna dozvoljena vrednost iznosi 0,5mg KOH/g uzorka. Svi na{i uzorci imaju kise -linski broj manji od 0,5 mg KOH/g uzorka izadovoljavaju propisane standarde.

Jodni broj

Jodni broj je veoma va`na karakteristika ulja imasti i njihovih derivata, jer ukazuje na njihovunezasi}enost, tj. prisustvo nezasi}enih veza umolekulu. Defini{e se kao masa joda koju apsor-buje uzorak pri utvr|enim uslovima definisanimstandardom i izraàva se u g/100 g uzorka.

Jodni broj metil estara masnih kiselina zavisiod vrste sirovine. Otpadna ulja imaju nièvrednosti jodnog broja od rafinisanih biljnih ulja,jer tokom zagrevanja nezasi}ene masne kiselineu~estvuju u reakcijama polimerizacije i auto-oksidacije, pa se njihov sadràj smanjuje. Manjavrednost jodnog broja ukazuje na manji stepenodigravanja ovih reakcija, odnosno na manjisadràj C18:2 i C18:3 (9). Vrednost jodnog brojarafinisanog suncokretovog ulja se kre}e u inter-valu 120-140 g/100 g. Maksimalno dozvoljenavrednost jodnog broja biodizela prema EN 14214iznosi 120 g/100 g uzorka.

Vrednosti jodnog broja u radu su izra~unatena osnovu hemijskog sastava uzoraka dobijenogGC analizom na osnovu stan darda EN 14214prema kojem je jodni broj jednak sumi proizvodamasenog udela metil estara masne kiseline injenog faktora. Dobijene vrednosti jodnog brojasvih uzoraka metil estara su manje od maksimal-no dozvoljene vrednosti propisane standardom,{to se moglo i o~ekivati, jer otpadna ulja imajumanji procenat nezasi}enih kiselina u odnosu narafinisano suncokretovo ulje koje je i kori{}enokao polazno ulje pri termi~koj obradi i u doma-}instvu i u restoranu.

Cetanski broj i cetanski indeks

Cetanski broj je pokazatelj sklonosti goriva kasamopaljenju. To je najva`nija karakteristikagoriva koja se koriste u dizel motorima kod kojihse direktnim ubrizgavanjem goriva (u predko-

moru ili komoru za sagorevanje) u toku taktakompresije sme{a samostalno pali na ra~untoplote komprimovanih gasova. Za odre|ivanjecetanskog broja koristi se standardna metoda, aceo postupak se izvodi u specijalnim CFRmotorima. S obzirom da su motorna ispitivanjacetanskog broja zahtevna, skupa i nedostupnasvuda, predloène su razli~ite korelacije zaizra~unavanje cetanskog broja na osnovurazli~itih fizi~ko-hemijskih karakteristika goriva iizraàvaju se kao cetanski indeks (10).

Standardom EN 14214 propisana je mini-malna vrednost cetanskog broja biodizela od 51,{to je identi~no sa vrednostima cetanskog broja zakonvencionalna dizel goriva ~ije su karakteristikepropisane standardima EN 590/350 ppm, EN590/50 ppm i EN 590/10 ppm i koja su ozna~enakao Euro Die sel 3, Euro Die sel 4 i Euro Die sel 5 i u kojima je definisana i vrednost cetanskogindeksa 46, koja se odre|uje po standardnojmetodi EN ISO 4264 (11).

U ovom radu cetanski indeks za metil estremasnih kiselina je izra~unat na osnovu vrednostisaponifikacionog i jodnog broja prema relacijiKrisnangkura (7) jedna~ina (b). Dobijene vred-nosti se kre}u oko srednje vrednosti 48, {to jeve}e od minimalno propisane vrednosti za kon -vencionalna dizel goriva od 46. Pojedini para-metri reakcije nemaju zna~ajan uticaj na vrednostcetanskog indeksa.

ZAKLJUÂK

Karakteristike biodizela dobijenog bazno-ka-talizovanom transesterifikacijom dve razli~itesirovine otpadnog ulja posle prènja ukazuju naslede}e:• Gustina i kinematski viskozitet sirovine uti~e

na gustinu i kinematski viskozitet metil estara;ve}e vrednosti ovih veli~ina kod sirovine uti~ui na dobijene ve}e vrednosti kod krajnjegproizvoda

• Vrednosti kiselinskog i jodnog broja zavise odsastava sirovine. Otpadna biljna ulja imaju ve}ikiselinski broj i manji jodni broj od rafinisanihulja. Svi uzorci metil estara imaju kiselinskibroj manji od 0,5 mg KOH/g, a jodni brojmanji od 120 g/100 g. Izabrani parametri reak-cije u ovom radu nisu zna~ajno uticali na pro -menu vrednosti kiselinskog broja metil estara.

• Cetanski indeks biodizela tako|e zavisi odsastava sirovine, a dobijene vrednosti se kre}uoko srednje vrednosti 48, koja je ve}a u odno -su na vrednost CI konvencionalnog dizelapropisana standardom EN 590.



• Dobijeni rezultati ukazuju da se biodizelzadovoljavaju}eg kvaliteta u skladu sa standar-dom EN 14214, mo`e dobiti i od otpadnih uljasa kiselinski broj do 2,5 mgKOH/g bez nji -hovog prethodnog tretmana sa kiselo-ka-talizovanim postupkom transesterifikacije,kori{}enjem postupka sa me|ufaznom sepa-racijom sme{e metil estara i glicerola.

LITERATURA

1. Furman, T., Biodizel - alternativno i ekolo{kote~no gorivo, Monografija, Poljoprivrednifakultet, Novi Sad, 2005.

2. Fulton L., Biofuel costs and market impacts inthe transport sec tor, En ergy prices & taxes,(2005)

3. González Gómez, M. E., Howard-Hildige, R.,Leahy, J.J., Rice, B., Winterisation of wastecooking oil methyl es ter to improve cold tem-perature fuel properties, Fuel, 81: 33-39, (2002)

4. Rice, B., Pelkmans, L., Mittelbach, M., Wasteoils and fats as biodiesel feedstocks: assess-ment of their po tential in the EU, Teagasc,Ire land, (2000)

5. Freedman B., Pryde E. H., Mounts T. L., Vari-ables af fecting the yields of fatty es ters fromtransesterified veg etable oils, J. Am. OilChem. Soc., 61: 10 (1984)

6. Hanna A.M., Ma F., Biodiesel pro duction: areview, Bioresource Technology, 70: 1-15,(1999)

7. Krisnangkura, K., A Sim ple Method For Es ti-mation of Cetane Index of Veg etable OilMethyl Es ters, J. Am. Oil Chem. Soc., 63:552-553 (1986).

8. Predojevi} Z., Kovljen I., Metanoliza sunco-kretovog otpadnog ulja, 47. Savetovanjeindustrije ulja ”Proizvodnja i prerada uljarica”,Zbornik radova, 153-160, Herceg Novi, 2006.

9. Knothe, G., Stucture in dices in FA Chemistry.How relevant is iodine value?, Re view, J. Am.Oil Chem. Soc., 79: 847-854 (2002)

10.Predojevi}, Z., Sokolovi} S., Karakteristikete~nih goriva, Tehnolo{ki fakultet, Novi Sad,2005.

11.EN 590 Au tomotive fuels - Diesel- Re quire-ments and test methods



Stru~ni radProfessional paper

RAZVOJ I PERSPEKTIVE PROIZVODNJE MARGARINA

@ivka Antoni}, Gordana Cvetkovic, Anica Gra~anin, Vladimir Bogdan

U radu je dat kratak prikaz razvoja margarina od njegovog nastanka 1869. do 2005. godine. Smatralo se daprema svom sastavu, margarin spada u veoma va`ne namirnice sa prisustvom tokoferola, masnih kiselina a bezprisustva holesterola. Me|utim, od kada zahtevi trì{ta postaju visoki, a potro{a~i sve vi{e informisani,prou~avanje hidrogenovanih masti, odnosno trans izomera, koji u tom procesu nastaju i njihovog uticaja naljudsko zdravlje, interes ka ovom proizvodu se u poslednjih nekoliko godina smanjuje. Cilj ovog rada je bio dase na bazi literaturnih podataka, i rezultata sopstvenog istraìvanja, prikaù neke osnovne informacije omargarinu uop{te, njegovom zna~aju u ishrani kao i razvoj margarina koji se menjao razvojem tehnologije,uticajem potro{a~a, nutricionista i uslovima koje je diktiralo trì{te.

Klju~ne re~i: margarin, razvoj, proizvodnja, potro{nja

DEVELOPMENT AND PERSPECTIVESOF MARGARINE PRODUCTION

In this pa per the short sur vey of margarine de velopment is pre sented, cov ering the period of its ap pearance in1869, un til 2005. Re garding the composition, mar garine was con sidered to be a very important foodstuff, con -taining in gredients like tochopherol, fatty ac ids and no cho lesterol at all. How ever, since the mar ket re questshave grown and the cus tomers be came better informed, eval uation of hy drogenated fats i.e. trans iso mers whichderive from the process and their impact on hu man health had as a con sequence a di minished interest in thisproduct. The aim of this report was to show, based on fig ures from literature and own investigation results,some gen eral information on margarine, its significance in the diet as well as the de velopment pro cess influ-enced by new technologies, cus tomer requests, nu tritionists opin ions and con ditions at the world mar ket.

Key words: mar ga rine, de vel op ment, pro duc tion, consumption

ISTORIJAT

Margarin je prvi put napravljen 1869. godine,na zahtev Napoleona III, kao zamena za buter.Hippolyte Mège Mouriès, francuski hemi~ar je ulaboratoriji podvrgao o~vr{}avanju pro~i{}enemasti, nakon ~ega je ova supstanca presovana utanki sloj formiraju}i stearin i otpu{taju}i ulje (1).Analizom masnih kiselina koje se nalaze umastima Mouriès je zapazio jednu interesantnukiselinu, koja je podse}ala na biser, gr~ki ”marga-rites” biser. Jo{ uvek nije sasvim jasno da li jeosnovni cilj proizvodnje margarina bio pobolj-{anje ishrane {iroke populacije ili ekonomskiuslovi prilikom snabdevanja hranom francuskevojske. Mège Mouriès je 1871. god. prodao svojpatent Danskoj kompaniji Jurgens koja je danasdeo Unilevera. Nakon godinu dana Holandija jepo~ela proizvodnju margarina i po~elo je

snabdevanje razvijenih oblasti Engleske i Nema -~ke. Prvi margarini su se sastojali od dve vrstemasti: velikog udela animalnih masti i manjegudela biljnih masti. Proizvodnja margarina jeevoluirala u smeru pobolj{anja procesa rafinacijeulja i do{lo se do saznanja da bi se margarinmogao praviti od kombinacije biljnih ulja i biljnihmasti, kao imitacija maslaca. Sa druge strane,razvojem procesa pretvaranja biljnih ulja u biljnemasti do stepena komercijalizacije, proizvod bi semogao dobijati od velikih koli~ina biljnih ulja.Proces hidrogenovanja doveo je do velikograzvoja i velikog porasta industrije margarina.Margarin je prestao biti zamena maslacu i danasje to u celom svetu samostalna namirnica sa{irokim spektrom upotrebe.

MARGARINI DANAS

Hidrogenovana ulja i masti ulaze u ljudskuishranu po~etkom 20. veka kada je i razvijen ovaj


@ivka Antoni}, Gordana Cvetkovic, Anica Gra~anin, VladimirBogdan, Fabrika ulja i biljnih masti ”Vital”, Vrbas

postupak. U ranom periodu primene hidroge-novanih masti bile su sasvim jasne prednostiupotrebe ovog procesa, posebno kod prevo|enjaoksidativno veoma nestabilnih ulja u stabilnemasti koje su se uspe{no primenjivale u proz-vodnji margarina i {orteninga. Prou~avanjehidrogenovanih masti, odnosno trans izomeramasnih kiselina koji u tom procesu nastaju injihovog uticaja na zdravstveno stanje ljudskogorganizma, usledilo je tek nakon razvoja savre -menih analiti~kih metoda preko kojih je u potpu -nosti identifikovan njihov sadràj. Nezasi}enemasne kiseline trans konfiguracije prisutne su umanjim koli~inama u znatnom broju namirnica i u prirodnom obliku (produkuju ih gram negativnebakterije u anaerobnim uslovima). Ustanovljenoje, na primer, da se u kravljem mleku nalaze ukoli~ini od 2 - 8%, zavisno od na~ina ishranegoveda i godi{njeg doba. Prema ispitivanjima (2)elaidinska masna kiselina (oleinska kiselina utrans konfiguraciji) se nalazi u kravljem mleku usadràju od 3,5 - 5%. Nezasi}ene masne kiselinese nalaze i u mleku ostalih preìvara, kao i u mesupreìvara, na primer u gove|em loju u koli~ini od4,9 %. Naro~ito velika koli~ina trans izomeranastaje kada se biljna ulja i ulja morskih ribaprevode u ~vrsto stanje kataliti~kom hidro -genacijom. Prilikom pretvaranja te~nih ulja u~vrste masti, jedan deo nezasi}enih masnihkiselina pretvara se u zasi}ene (potpuna hidro -genacija) dok drugi deo prelazi iz cis u trans oblik(delimi~na hidrogenacija). Dvostruke veze kodesencijalnih masnih kiselina su ograni~ene izve-snim pozicijama u alifatskim kiselinama i sve su ucis poloàju. Trans izomeri se nalaze u relativnove}im koli~inama u hidrogenovanim biljnim iìvotinjskim mastima. Nalaze se i u margarinima ibiljnim mastima ili u proizvodima na bazimargarina i biljnih masti u ~ijoj osnovi se nalazedelimi~no hidrogenovane biljne masti.

Slika 1. Cis i trans konfiguracija masnih kiselinasa jednom dvostrukom vezom

Fig ure 1. Cis and trans con fig u ra tions of fattyacids with one dou ble bond

U zavisnosti od sadràja masnih kiselina uhidrogenovanom ulju oni zavr{avaju u marga-rinima, a nakon ljudske konzumacije odlaze utkivo. Mnogobrojne stru~ne studije i eksperi-mentalne analize su pokazale da trans oblicinezasi}enih masnih kiselina dovode do zna~ajnogporasta ukupnog i LDL-holesterola, {to ima za

posledicu ubrzani razvitak ateroskleroze i koro -narne bolesti. Postavlja se pitanje: kolika jekoli~ina trans izomera prihvatljiva u dobro balan-siranoj ishrani? Gornja granica uno{enja transizomera sa raznim namirnicama je oko 6g/dan/osobi (3). Pove}anje dnevnog unosa mas-nih kiselina, odnosno trans izomera u organizamuzrokovano je, izme|u ostalog, unosom hidro-genovanih biljnih masti, ali pretpostavlja se da tonije glavni izvor. Kao rezultat ove novonastalepromene, vode}i svetski proizvo|a~i margarina i{orteninga u poslednjih 20 godina pomerajusadràj trans izomera na niè. U mnogim zem-ljama je sadràj trans masnih kiselina limitiran na5%, {to se u tehnolo{kim uslovima pod kojima sedanas proizvodi hidrogenovana mast ne moèposti}i. Promene koje vode ka nièm sadràjutrans izomera idu u pravcu promena tehnikahidrogenovanja i izboru sirovina i procesa zadobijanje takvih proizvoda. Uvo|enjem procesainteresterifikacije i frakcione kristalizacije izbe -gava se prisustvo trans izomera.

Tako|e, uvodi se novi pojam na ambala`nompakovanju margarina ”Trans fat free” ili 0-trans.Deklaracija novijih proizvoda na trì{tu se vr{i naslede}i na~in: sastojci od prirodnih masti bezsadràja trans izomera ili margarin bez hidro-genovanih masti i nagla{ava se nepovoljan uticajprilikom unosa trans masnih kiselina za datidnevni unos u organizam. Do sada u ve}inizemalja nema jasnog stava koliko margarin smeda sadrì trans izomera. Me|utim, postojepredlozi propisa koji treba da defini{u {ta je0-trans i {ta se mora napisati na ambalaì (4, 5).Ovakvo stanje doprinelo je znatnom paduproizvodnje margarina.

STATISTI^KI PODACI

PROIZVODNJE I KONZUMACIJE

MARGARINA U EVROPI

Slika 2 predstavlja grafi~ki prikaz proizvodnjemargarina u periodu od 1985. do 2003. godine.Jasno se vidi da je porast proizvodnje margarinadostigao svoj maksimum u 1995. godini kada jeproizvodnja margarina u Evropi iznosila3.160.181 t. Nakon toga, proizvodnja margarinaopada i 1999. godine iznosi 2.429.970 kg.Tendencija ka opadanju proizvodnje margarinase nastavlja do danas.

Ukupna proizvodnja margarina i masnihnamaza u 2003. godini u pojedinim ~lanicamazemalja Evropske Unije data je na slici 3.Nema~ka i Engleska prednja~e u proizvodnjimargarina sa 19% i 16% od ukupne proizvodnjemargarina u 2003. godini, koja je za evropske


@. ANTONI], G. CVETKOVIC, A. GRAÂNIN, V. BOGDAN

zemlje ~lanice IMACE (In ter na tional Mar ga rineAssociation of the Countries of Eu rope) u celostiiznosila 2.480.363 t. Holandija ima 12%, a Belgija

11% u proizvodnji margarina u 2003. godini, doksu Austrija i Irska imaju najmanji udeo uproizvodnji margarina od 1 %.

Slika 3. Ukupna proizvodnja margarina i masnih namaza u EU u 2003.god.Fig ure 3. Total margarine, spreads and spread production EU, 2003

RAZVOJ I PERSPEKTIVE PROIZVODNJE MARGARINA


Slika 2. Proizvodnja margarina i namaza u EU u periodu 1985-2003. godineFig ure 2. Pro duction of margarine and blends in the EU in 1985-2003.

Tabela 1. Potro{nja margarina i masnih namaza u 1999. i u 2003. godini za pojedine evropske ZemljeTa ble 1. Con sumption of margarine and spreads in 1993 and 2003 for some eu ropean countries

ZAKLJUÂK

Proizvodnja margarina doìvljava svoj najve}iuspon 1996. god. sa 3.160.181 t, a najve}i pad u1999. godini, prema informacijama IMACE.

U 2003. godini proizvodnja margarina i masnihnamaza u EU iznosila je 2.480.363 t. Pet najve}ihzemalja proizvo|a~a su: Nema~ka (481.121 t), En-gleska (409.200 t), Poljska (296.058 t), Holandija(289.317 t) i Belgija (267.701 t).

Ostali veliki svetski proizvo|a~i su: Amerika(990.000 t), Brazil (485.900 t), Turska (276.989 t) iJapan (247.576 t).

Prema informacijama IMACE ukupna kon zu-macija ”per ca pita” margarina i masnih namaza uEU je u 2003. godini bila 5.02 kg, dok je pre desetgodina u 1993. god. bila 6.16 kg.

Margarin se i dalje smatra va`nom namirni-com u ljudskoj ishrani, ali se danas teì ka proi z-vodnji margarina putem procesa interesteri-fikacije ili postupka frakcioniranja, kako bi seizbeglo prisustvo trans - izomera (6).

LITERATURA:

1. Rac M., Ulja i masti, Poslovno udruènjeproizvo|a~a biljnih ulja i masti, Beograd, 1964.

2. Christian Gertz, Transfettsaeuren in Leben-smitteln. Vorkommen, Analytik, Wirkung,Beurteilung, DGF, Bre men 1996.

3. Lazar i Ljiljana Lep{anovi}: Klini~ka lipido -logija, Savremena administracija, Beograd2000.

4. Ku~ R., I Vere{baranji, Lj. Beki}, S. Demko-vi}, Sadràj masnih kiselina u doma}im istranim margarinima, 41. Savetovanje: Proiz-vodnja i prerada uljarica, Zbornik radova,Herceg Novi, 2000.

5. Ku~ R., Margarini ju~e, danas, su tra, Hrana u21. veku, Zbornik radova, Subotica, 2001.

6. Vrba{ki @., V. \urkovi}, S. Miljani}, Transizomeri u produktima industrije ulja, 41. Save-tovanje: Proizvodnja i prerada uljarica,Zbornik radova, Herceg Novi, 2000.

7. http://www.imace.org


@. ANTONI], G. CVETKOVIC, A. GRAÂNIN, V. BOGDAN

EU-25

1993 2003Potro{nja

(u MT)Con sump tion

(in MT)

Stanovni{tvoPop u la tion

(in hab it ants)

Potro{njap.c.

Con sump tionp.c.

Potro{nja(u MT)

Con sump tion(in MT)

Stanovni{tvoPop u la tion

(in hab it ants)

Potro{njap.c.

Con sump tionp.c.

Austrija 49.819 7.805.000 6,38 32.545 8.098.000 4,02Belgija 112.474 10.170.000 11,06 113.494 10.396.421 10,92Danska 72.967 5.169.000 14,12 51.015 5.300.000 0,96Finska 58.330 5.020.000 11,62 51.300 5.200.000 9,87Francuska 222.312 57.379.000 3,87 165.539 59.765.000 2,77Nema~ka 620.102 80.606.000 7,69 483.736 82.518.000 5,86Gr~ka 39.200 10.208.000 3,84 64.014 10.964.020 5,84Irska 15.750 3.481.000 4,52 12.115 3.500.000 3,46Italija 98.756 57.826.000 1,71 77.702 58.057.477 1,34Holandija 182.875 15.270.000 11,98 143.172 16.221.695 8,83Portugalija 58.008 9.870.000 5,88 284.098 38.632.500 7,35[panija 91.876 39.153.000 2,35 42.594 10.335.600 4,12[vedska 143.984 8.692.000 16,57 89.500 40.000.000 2,24VelikaBritanija 504.543 57.826.000 8,73 413.198 59.500.900 6,94

UkupnoTo tal 2.270.996 368.475.000 6,16 2.094.344 417.465.283 5,02

Stru~ni radProfessional paper

INDUSTRIJA ULJA SRBIJE U PROIZVODNJI

SUNCOKRETA I ULJA

Olga ûrovi}, Georgije Dujin, Etelka Dimi}

Analizirani su proizvodnja suncokreta i ulja u periodu od 2000-2006. godine sa osvrtom na uslove proizvodnjeu 2006. godini. Proizvodnja je otpo~ela sa lo{im vremenskim i klimatskim uslovima zbog ~ega je setva kasnila.Analizirani su ekonomski uslovi i rezultati koji su isto tako va`ni kao i proizvodni. U radu smo se ovoga putaosvrnuli na cene suncokreta i ulja.

Klju~ne re~i: suncokret, ulje, proizvodnja, cene

PRODUCTION OF SUNFLOWER AND OIL IN SERBIA

Sunflowerseed and oil pro duction in the pe riod from 2000 to 2006 was an alyzed, with re view on productionconditions in 2006. Weather and climate con ditions were poor at the be ginning of the pro duction, so the sowingwas late. The econ omy con ditions and results, as important as the pro duction ones, were also an alyzed. Sun -flower and oil prices are also discussed.

Key words: sun flower, oil, production, price

Industrija za preradu uljarica i proizvodnjuulja jedna je od vode}ih prehrambenih delatnostiprivrede Srbije. Dugogodi{nji razvoj industrijeulja u razli~itim dru{tveno-ekonomskim sistemi-ma bio je uspe{an i dao je doprinos prestruk-tuiranju ratarske proizvodnje u korist intenzivnihkultura. Sa modernizacijom industrije ulja mo -dernizovala se i primarna poljoprivredna proiz-vodnja. Dinami~an razvoj industrije ulja, a iukupnog agrara, naro~ito je izraèn u perioduosamdesetih godina pro{log veka.

U agrarnoj proizvodnji, industrija ulja naprostorima biv{e Jugoslavije i dràve Srbije i Crne Gore, i dana{nje Republike Srbije je faktorprofitabilne agrarne proizvodnje. Zna~ajnirezultati ostvareni su i u nau~noj oblasti: Nau~niinstitut za ratarstvo i povrtarstvo u Novom Sadustvorili su hibride suncokreta, tolerantne na biljnu bolest koju izaziva gljivica Phomopsis. Tako|e sustvorene visoko-produktivne sorte soje. Iz godineu godinu stvaraju se novi hibridi suncokreta i soje, a otpo~ela je i zna~ajna proizvodnja semenauljane repice.

U sada{njim dru{tveno-ekonomskim uslo -vima, gde funkcioni{e trì{na privreda i procesi

privatizacije, industrija ulja i ”Sojaprotein”nastavlja modernizaciju proizvodnje i postajefaktor stabilizacije trì{ta kroz delovanje trì{nihzakonitosti, te daje ogroman doprinos u platnombilansu zemlje.

Suncokret je biljna vrsta kojoj pripada naj -zna~ajnija proizvodnja biljnog ulja u svetu, poredulja dobijenog od soje, palme i uljane repice. USrbiji je suncokret osnovna biljna vrsta zaproizvodnju jestivog ulja. Povr{ine pod sunco -kretom u na{oj zemlji se menjaju iz godine ugodinu i kre}u se od 150.000 do 220.000 hektara.Povr{ine zavise od plodoreda, klimatskih uslova,politike cena, ekonomskog poloàja proizvo|a~ai niza drugih faktora.

Uslovi za proizvodnju svih prole}nih ratarskihkultura, pa i suncokreta, u 2006. godini, su napo~etku vegetacije bili nepovoljni u celoj Srbiji.Izraèna vla`nost zemlji{ta, visok nivo podzemnihvoda i poplave u periodu optimalnom za setvusuncokreta, u skoro svim regionima gajenja, su senegativno odrazili na prinose. Pove}ana vla`nostje omela setvu u optimalnom roku, pove}alazakorovljenost, {to je dovelo do umanjenjaprinosa. Lo{i vremenski uslovi su se nastavili inaro~ito bili izraèni u aprilu kada je optimalanrok za setvu suncokreta. Nailazi veliki broj ki{nihdana i prouzrokuje poplave, tako da su mnogenjive bile pod vodom ili imale visok nivo


Olga ûrovi}, PZ DOO ”Industrijsko bilje” Novi Sad, GeorgijeDujin, Fabrika ulja “Dijamant” Zrenjanin, Etelka Dimi}, Tehno -lo{ki fakultet , Novi Sad

podzemnih voda. Posledica lo{ih vremenskihprilika je da je samo 25% ukupnih povr{inaposejano u optimalnom roku, dok je 75% pose -jano u maju i junu. Me|utim, vremenske prilike udrugom delu vegetacije, u julu, avgustu, sep-tembru i oktobru, povoljno su uticale na sazre-vanje i ètvu suncokreta. Tako su i porednepovoljnih uslova u po~etnim fazama razvojasuncokreta postignuti veoma zadovoljavaju}iprinosi i ukupni rezultati proizvodnje.

Prema podacima fabrika ulja u na{oj zemlji, u2006. godini je organizovana proizvodnja sunco -kreta na povr{ini od oko 190.000 ha. U proiz -vodnji suncokreta dominirali su hibridi koji sugajeni i u prethodnim godinama sa prinosima odoko 2 t/ha.

Rekordan rod suncokreta, zabeleèn 2004.godine, kada je ostvaren otkup od 465.879 t sa221.523 ha, je doprineo ~injenici da se moguzadovoljiti potrebe industrije ulja u sirovini izdoma}e proizvodnje. Ovako dobrim rezultatimaje prethodila odluka Vlade Republike Srbije kada je uvela premije za suncokret i soju u 2003. godini. Te godine premija za suncokret je iznosila pohektaru 4.000 dinara, da bi 2004. godine ona bila 2 dinara po kilogramu, a u 2005. godini 1,5 di nar pokilogramu, s tim da se premija ispla}ivala samoregistrovanim poljoprivrednim gazdinstvima.Posle tri godine, u kojoj je zna~ajnu stimulaciju zasetvu suncokreta i soje poljoprivrednim proiz -vo|a~ima davala i premija, u 2006. godini jepremija ukinuta.

Poljoprivredni proizvo|a~i, zbog ukinutepremije nisu negodovali, niti su se obratili VladiSrbije sa zahtevom da premije za uljarice ostanu.Oni su pritiskali fabrike za preradu i kroz ugovoresa njima traìle za sebe najbolje re{enje. Zahtevalisu da se proizvodnja suncokreta i soje ugovara u~vrstoj valuti, to jest u Evru, {to im se iza{lo ususret. Tako je ugovarana proizvodnja u 2006.godini suncokreta i soje po ceni koja je vaìlaprethodne godine, prera~unata u Evro, {to iznosi175 Evra po toni za suncokret, a 195 Evra po toniza soju. Ova cena je neto bez PDV-a. Sa obra -~unom poreza i ostalih zavisnih tro{kova cena zasuncokret iznosi preko 205 Evra po toni, a za sojupreko 225 Evra po toni.

Ugovorena proizvodnja u Evrima je poljo -privrednim proizvo|a~ima davala sigurnost da }etim putem ostvariti cenu iz prethodne godine iukinute premije. Samo da se podsetimo, radikontinuiteta, da je cena suncokreta u 2005. godinipo ugovorima sa proizvo|a~ima iznosila 12 dinarapo kilogramu plus 1,5 di nar premije. Otkupnecene su, me|utim, pove}avane tokom ètve i onesu u proseku iznosile 15 do 16 dinara po kilo -

gramu. Fabrike ulja su maksimalno iza{le u susretpoljoprivrednim proizvo|a~ima i u ugovorenomroku isplatile suncokret po otkup nim cenama,koje su na kraju vezali za Evro i tako u{le unarednu godinu.

Poljoprivredni proizvo|a~i su i slede}e 2006.godine bili nezadovoljni, zbog kursa dinara koji senepovoljno odrazio na evro u vreme otkupasuncokreta i soje. Cena je ostala na ugovorenomnivou u evrima, jer je to ~vrsta va luta. Kako ikoliko }e se to nezadovoljstvo odraziti na setvenepovr{ine u 2007. godini je od velike va`nosti i zapoljoprivrednike i za fabrike ulja, a sigurno idràvu.

Tabela 1. Kretanje cena suncokretaTa ble 1. Sun flower prices

GodinaOtkupna

cena[din/kg]

Premija[din]

Otkupnacena

[Evro/kg]

Premija[Evro]

2000. 7 - 0,115 -2001. 12 - 0,20 -2002. 12 - 0,20 -2003. 12 4000/ha 0,17 57,97/ha2004. 12 2 din/kg 0,15 0,026/kg

2005. 15,5 1,5din/kg 0,18 0,017/kg

2006. 14 - 0,175 -

Proizvodnja suncokreta 2006. godine }e se uzalihama nalaziti za preradu tokom 2007. godine.Tako se nekad dogodi da je proizvodnja ulja ve}au godini u kojoj se manje proizvodi suncokreta iobrnuto.

Proizvodnja sirovog ulja u kalendarskoj 2006.godini ukupno je iznosila (od suncokreta i soje)196.208 tona, od ~ega jestivog ulja 108.914 tona.O~ito da ova proizvodnja zadovoljava doma}epotrebe, tako da su fabrike ulja ve}i deo plasiralena doma}em trì{tu i u o{troj me|usobnojkonkurenciji bile prinu|ene da “pobolj{avaju”uslove prodaje, bilo kroz duì rok naplate (duèod 30 dana), odobravanje rabata u zavisnosti odkoli~ine prodate robe, a tokom druge polovine2006. godine zna~ajno sniàvale cene ulja. Takosu cene ulja na trì{tu bile niè od cena po kojimasu bile prodavane u isto vreme prethodne godine.Cena ulja u maloprodaji u velikim marketima jeiznosila i ispod 70 dinara po litri, koliko je iznosilo 2005. godine.

O{tra i nelojalna konkurencija na doma}emtrì{tu izazvana ne samo od spoljnih proizvo|a~ave} i doma}ih konkurentskih preduze}a, suoborili cenu ulja, {to je svakako dobro do{lo kako


O. ÛROVI], G. DUJIN, E. DIMI]

smirivanju inflacije i trì{ta, tako i potro{a~a. Ako na ovome ostane to su dobre strane konkurentskeborbe. Me|utim, kako sve ima dva kraja, nega-tivne posledice mogu da se odraze u 2007. godini.Pre svega, niska cena finalnog proizvoda diktira}ei cenu sirovine iz doma}e proizvodnje, pa }e cenasuncokreta morati da ostane na sada{njem nivou.Sada{nji nivo cene suncokreta (175 evra /t) i kursdinara od 80 dinara za 1 evro nije ve} sadastimulativan za setvu, {to zna~i da }e zbog manjesetve biti nedostatak sirovine iz doma}e proiz -vodnje. To }e sigurno podi}i cenu suncokreta ivi{e od potrebnog, a time i cene finalnog proiz-voda to jest ulja. Me|utim, ukoliko su kretanjasli~na i u svetu, onda za formiranje cena ne vaènikakvi opipljivi parametri, cene sirovine rastuiznad cena finalnog proizvoda, a cena finalnogproizvoda (ulja) poskupljuje do nivoa kupovnemo}i stanovni{tva. Ne treba zaboraviti da za uljeu krajnjoj nu`di postoji supstitut, a to je mast isli~no.

Tabela 2. Kretanje cena jestivog uljaTa ble 2. Prices of ed ible oil

Godina Din/lit Evro/lit1999/2000 9,5 0,222000/2001 38,50 0,642001/2002 49,5+20% porez 0,82+porez2002/2003 53,90 0,902003/2004 53,90 0,782004/2005 53,90 0,692005/2006 69,00 0,802006/2007 60 0,75

Svake godine, pa i ove, iskazuje se vi{ak ulja.Situacija u pogledu raspolaganja na{im pros-

torom i trì{tem odre|uje obim roba dovoljnimda se podmire doma}e potrebe, kao i deo kojimora da bude plasiran na strano trì{te. Kolikugod proizvodnju ostvarili od industrijskog bilja,gotovo da uvek imamo dovoljno za svoje potrebei deo za izvoz, jer smo mala zemlja i jo{ siroma{na.Zato treba voditi ra~una o ekonomi~nosti proiz -vodnje a ne samo o tome da ima vi{ka roba zaizvoz. Na{i proizvodi moraju biti konkurentni nasvetskom trì{tu. Iskazani vi{ak od oko 60.000tona ulja u 2005. godini (jer je prethodna re-kordna), a s obzirom da }e se proizvesti oko150.000 tona u 2006. godini samo od suncokreta,ima}emo ulja daleko vi{e za izvoz, jer se proce-njuje da su na{e potrebe na nivou od oko 80.000tona.

U drugom kvartalu 2004. godine doneta jeUredba kojom se stimuli{e izvoz ulja od 10 dinarapo litri, {to je svakako doprinelo da se zna~ajnekoli~ine ulja izvoze. Tako je u 2005. godiniostvaren devizni priliv od 42 miliona US dolara.Na àlost stimulacije na izvoz jestivog ulja suukinute za 2006. godinu, pa je i devizni priliv biosvega 30,9 miliona USD, {to je za 26% manje uodnosu na prethodnu godinu. Pored ranije iznetih~injenica i ova mera Vlade Srbije doprinela je dasu fabrike ulja bile izloène veoma o{troj inelojalnoj konkurenciji na sve vi{e liberali-zovanom doma}em i stranom trì{tu, bez za{titedoma}e proizvodnje i stimulacija za izvoz.

Na{a zalaganja da se uvedu stimulacije naizvoz jestivog ulja kao i drugih finalnih proizvodaiz grupacije koju pokriva ova Poslovna zajednicaje prihvatila Vlada Srbije i uvrstila u BudètRepublike Srbije za period januar-mart 2007.godine. Na{e zalaganje }e biti da se stimulacije naizvoz produè za naredni period.

Tabela 3. Proizvodnja suncokreta i jestivog uljaTa ble 3. Pro duction of sunflowerseed and edible oil

U 2006. godini je pod suncokretom bilozasejano 189.651 hektara, proizvedeno je 391.630

tona, a otkupljeno 386.630 tona suncokreta od~ega }e se proizvesti 154.652 tone ulja.

INDUSTRIJA ULJA SRBIJE U PROIZVODNJI SUNCOKRETA I ULJA


Godina Povr{ina(ha)

Prinos(t/ha)

Ukupna proizvod-nja suncokreta (t)

Otkupsuncokreta (t)

Ukupna proiz-vodnja ulja (t)

2000. 134.899 1,6 215.838 189.023 71.828

2001. 161.145 1,95 314.232 294.600 111.948

2002. 157.685 1,94 305.910 273.040 103.755

2003. 225.000 1,99 447.750 410.000 164.000

2004. 221.523 2,11 468.379 465.879 187.352

2005. 206.769 1,80 371.200 361.580 137.400

2006. 189.651 2,06 391.630 386.630 154.652

ZAKLJUÂK

Industrija ulja je zna~ajna privredna granaprivrede Srbije, koja je doprinela stabilizacijitrì{ta i cena. Najrodnija godina je bila 2004. kadaje prera|eno cca 470.00 tona suncokreta iproizvedeno cca 190.000 tona ulja. Proizvodnja u2006. godini je kasnila zbog lo{eg vremena, pa jesetva obavljena na svega 25% povr{ina uoptimalnom roku. Druga polovina godine imalaje dobre vremenske uslove, {to je doprinelosolidnom rodu od cca 390.000 tona suncokreta od

~ega }e se proizvesti 155.000 tona ulja. Cenesuncokreta i ulja su varirale tokom drugog delaanaliziranog perioda. Pored proizvodnje, cene sudanas ~esto va`niji faktor za ostvarivanje dobrihekonomskih efekata na trì{tu kakvo je na{e.

LITERATURA

1. Podaci Republi~kog zavoda za statistiku;2. ûrovi} O., Proizvodnja i prerada industrij-

skog bilja, str 52-87, 2006.


O. ÛROVI], G. DUJIN, E. DIMI]

ilas, dr ksenija - uns · merenja su izvedena odmah nakon pripreme gela (0h) i nakon 24h. obrada...

Documents