Прикладные аспекты использования эфирных масел и терпенов в пищевых продуктах
Основные аспекты их применения связаны со свойствами входящих в состав этих растений эфирных масел, сохраняющих многие ценные свойства сырья. Прежде всего, для большинства эфирных масел характерной является достаточно высокая антисептическая активность, которая распространяется практически на все группы микроорганизмов: на бактерии, вибрионы, грибы, вирусы, простейшие. Эта активность обусловлена… Читать ещё >
Прикладные аспекты использования эфирных масел и терпенов в пищевых продуктах (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Прикладные аспекты использования эфирных масел и терпенов в пищевых продуктах
Применение эфирномасличного сырья в качестве пряностей в составе пищевых продуктов существенно улучшает их вкусовые и ароматические показатели, но в последние годы применение такого сырья все больше имеет прикладное значение.
К наиболее распространенным видам пряно-ароматического сырья относят: укроп, гвоздику, корицу, кардамон, петрушку, чеснок, тмин. В качестве пряностей используют и многие другие растения [1−4].
Основные аспекты их применения связаны со свойствами входящих в состав этих растений эфирных масел, сохраняющих многие ценные свойства сырья. Прежде всего, для большинства эфирных масел характерной является достаточно высокая антисептическая активность, которая распространяется практически на все группы микроорганизмов: на бактерии, вибрионы, грибы, вирусы, простейшие. Эта активность обусловлена составом терпенов эфирных масел растений [6−7]. Отмечено, что многие терпены проявляют сильные противомикробные и антибактериальные свойства, убивают некоторые вирусы, их действие распространяется и на устойчивые формы микроорганизмов и стафилококки (Staphylococus), не чувствительные к антибиотикам.
В настоящее время изучена антимикробная активность различных видов эфирных масел и некоторых их фракций: фенольной, тимоловой (эфирное масло монарды), линалилацетатной (компоненты эфирного масла лаванды), эвгеноловой (компонент базилика) и др. Показано, что наибольшим противомикробным действием обладают фенольная и тимоловая фракции. Согласно литературным данным [1, 9], эфирные масла пряно-ароматических растений оказывают более выраженное бактерицидное действие в отношении кокковидных микроорганизмов, в частности — такими свойствами обладают эфирные масла чеснока, чабреца, фенхеля и корицы. Такая высокая антимикробная активность объясняется их химическим составом (таблица 1). В состав эфирных масел дудчатой монарды, чабреца входит тимол, который обладает выраженными антисептическими свойствами.
Экстракты гвоздики и мяты перечной также обладают выраженными антибактериальными действием, вероятно благодаря присутствию в их эфирных маслах эвгенола и ментола. При применении смеси этих экстрактов либо чистых эфирных масел бактерицидный эффект более выражен.
Таблица 1 — Свойства эфирных масел [8, 11, 12]
Название эфирного масла | Состав | |
Укропное эфирное масло (Anethum graveolens) | Карвон (до 60%), анетол (до 40%), б-лимонен, феландрен, миристицин, терпинеол, проазулен, изомиристицин | |
Эфирное масло анисовое (Anisuv vulgare gaerth) | Анетол (80−95%), лимонен, гексан, в-пинен, метилхавикол, анисовый альдегид, анисовый кетон | |
Эфирное масло базилика (Ocimun basilicum) | Эвгенол до 80%, оцимен, линалоол, пинен, би в-санталены | |
Аирное эфирное масло (Acorus calamus) | Азарон, камфора (до 9%), би в-пинен (1%), камфен (7%), б-каламен, борнеол (3%), в-азоран, азариальдегид и специфичные бициклические сесквитерпены: акорон, каламен, калакон и др. | |
Гвоздичное эфирное масло (Caryophyllus aromaticus L.) | Эвгенол (70−90%), б-гумулен, кариофилен, ацетилэвгенол (от 7 до 17%), в-пинен, кариофиллен | |
Коричное эфирное масло (Cinnamomus cassia) | Коричневый альдегид (65−76%), эвгенил ацетат, а-пинен, терпинен, n-цимол, фелландрен, гераниол (5%), борнеол, эвгенол (4−10%), кариофилен, камфен, линалоол, цимол и др. | |
Эфирное масло кориандра (Coriandrum savivum L.) | Линалоол (60−80%), терпинен, феландрен, пинен, борнеол, гераниол, камфора, терпинолен, цимол | |
Эфирное масло лимона (Citrus limon) | Лимонен (65−70%), цитраль (2−6%), геранилацетат, цитронеллол, терпинен и др. | |
Эфирное масло фенхеля (Foeniculum vulgare Mill) | Фенхон, анетол (70−85%), би в-пинен, лимонен | |
Можжевеловое эфирное масло (Juniperus communis L.) | би в-пинен, сабинен, мирцен, терпинен кариофилен, терпинеол, кадинен, дипентен, борнеол, изоборнеол, цидрол, анетол, фенхон, метилхавикол камфен, дипентен, сабинол, б-фелландрен, лимонен, элемен, циклофенхен, камфора | |
Эфирное масло мелиссы (Melissa officinalis) | Гексан, в-пинен, лимонен (30−50%), цитронелаль (15−25%), геранил-ацетат, гераниол, цитронелол, цитраль, мирцен | |
Эфирное масло мяты перечной (Mentha piperita L.) | Ментол (50−80%), ментон (20−30%), изоментон, би в-пинены, лимонен, цинеол, пулегон, фелландрен, жасмон, ментофуран | |
Эфирное масло майорана (Origanum majorana) | Терпинены, б-терпениол, сабинены, линалоол, цитраль, эвгенол, пинены, борнеол | |
Эфирное масло розмарина (Rosmarinus officinalis) | би в-пинен, камфен, лимонен, цинеол, борнеол, камфора, линалоол, терпинеол, кариофиллен, борнилацетат и др. | |
Эфирное масло тимьяна (Thymus serpyllum L.) | Тимол (до 30%), карвакрол, камфен, лимонен, парацимен, линалоол, борнеол | |
Эфирное масло иссопа (Hyssopus officinalis) | Пинокамфон, борнеол, гераниол, лимонен, пинены, камфен, цинеол | |
Эфирное масло имбиря (Zingiber officinale Rosc.) | Цингеберин (до 70%), линалоол, камфен цитраль, цингеберол, изоборнеол, камфора, фелландрен, линолоол, гингерол | |
Эфирное масло шалфея (Salvia officinalis L.) | Линалилацетат (75%), пинены, линалоол фелландрен, цинеол, сальвен, борнеол (2,6%), камфора (около 12%), цедрен, б-туйон (25−50%), цинеол (12−15%), гумулен (5,6−11,5%), камфен (4,1%), маноол (3,6%), кариофиллен (3,4%), в-туйон (до 2,5%), борнилацетат (1,8%) | |
Эфирное масло дудчатой монарды (Monarda fistulosa L.) | би в-пинен, б-терпинен, цимен, кариофилен, тимол, карвакрол | |
Эфирное масло чабреца (Thymus serpyllum L.) | Тимол (до 35%), карвакрол, неролидол, пинен, камфен, мирцен, цимол, лимонен, цинеол, терпинен, терпинолен, линалоол, борнеол и др. | |
Эфирное масло котовника (Nepeta catana) | Лимонен, б-туйон, нераль, гераниаль, нерол, гераниол, пиперитон, цитронеллон, кариофилен, цитраль. | |
Эфирное масло петрушки (Petroselinum crisspum) | Миристицин, б-пинен, фелландрен | |
Эфирное масло тмина (Carum carvi L.) | Лимонен (30%), карвон (50−60%), карвакрол, линалоол, цимол, пинен | |
Эфирное масло березовых почек (Betula pendula Roth) | в-кариофиллен, б-гумулен, бетулин, бетуленол | |
В отношении к грамположительным бактериям эфирные масла проявляют большую активность, чем к грамотрицательным. Установлено, что активным антисептическим действием обладают следующие композиции эфирных масел: чабрец — чабер — лаванда — мята; чабрец — чабер — мята — фенхель; чабер — шалфей — фенхель — розмарин — герань; дудчатая монарда — фенхель — кориандр; дудчатая монарда — лаванда — мята; коричневое масло — розмарин — базилик; чеснок? дудчатая монарда. Так, в состав чабреца, чабера и монарды дудчатой — входит тимол; эфирное масло базилика и кориандра содержат эвгенол [10, 13].
Более чувствительны к эфирным маслам стафилококки. Наибольшая резистентность к эфирным маслам установлена у синегнойной палочки и вульгарного протея (Pseudomonas aeruginosa и Pr. vulgaris).
Эфирное масло монарды, базилика, ажгона, эвкалипта проявляют высокую активность в отношении микоплазмы пневмонии, FHи L-форм стрептококка — 406, не уступая по бактерицидности известному противомикробному антибиотику окситетрациклину, такой эффект также связывают с содержанием фенолов, в частности эвгенола. В состав эфирного масла монарды дудчатой входит тимол, который обладает высокими антисептическими свойствами. Эфирное масло фенхеля, петрушки и тмина содержат карвон и лимонен, обладающих бактерицидным действием.
Эфирное масло котовника и монарды губительно действуют на грибы (Candida albicans) в дозе 100 мкг/мл; эфирное масло фенхеля, петрушки и тмина? в дозе 200 — 250 мкг/мл, т. е. для всех этих масел характерен хороший противокандидозный эффект.
Механизм действия низких доз терпенов эфирных масел на микроорганизмы заключается в снижении проницаемости цитоплазматических мембран, интенсивности метаболизма и уменьшении активности аэробного дыхания микроорганизмов, деструкцию цитоплазматических мембран которых вызывают бактерицидные дозы эфирных масел. Антивирусная активность обусловлена непосредственным действием эфирного масла на вирус и индуцированием образования интерферона.
Наряду с консервирующим действием эфирных масел, основанном на их антибактериальных свойствах, в ряде работ [4, 14−18] показана перспективность использования эфирных масел пряно-ароматического сырья в качестве антиоксидантов. Такое применение позволяет не только стабилизировать окислительные процессы в масложировых продуктах, но и внести биологически активные вещества.
Изучение компонентов эфирных масел показывает, что их антиоксидантная активность обусловлена терпенами [7], при этом активность циклических монотерпеновых углеводородов с двумя двойными связями сопоставима с активностью фенольных соединений и токоферолов. Согласно А. Д. Ефимову антиокислительная активность терпенов обусловлена содержанием как минимум двух активных групп, выступающих в качестве ингибиторов свободных радикалов.
Так, с целью увеличения сроков гарантийного хранения жировой продукции могут быть использованы эфирные масла шиповника, гвоздики, мяты, березовых почек, лимона, кориандра и эхинацеи. Самой высокой антиоксидантной активностью обладает смесь лимона, кориандра и гвоздики. Эфирное масло кориандра, как и лимонное масло, в своем составе имеет активный антиоксидант — г-терпинен. Эфирное масло гвоздики также является активным антиоксидантом, но уже благодаря эвгенолу.
Таким образом, от состава эфирных масел зависят не только их биологическая активность, но и консервирующее и антиоксидантное действие. Сильными антибактериальными и антиоксидантными свойствами обладают эфирные масла, содержащие замещенные фенолы — эвгенол, тимол, карвакрол, гваякол. Антиоксидантные свойства определяются содержанием в них би г-терпиненов, а также их сесквитерпеновых аналогов. Масла с высоким содержанием замещенных фенолов, существенно тормозят процессы окисления ненасыщенных альдегидов. Терпеновые углеводы, выполняя функцию антиоксиданта, необратимо окисляются в инертные соединения, такие как nили m-цимен, благодаря чему не обладают свойствами прооксидантов, в отличие от фенольных соединений. То есть, применение эфирных масел пряно-ароматических растений и их композиций перспективно для создания пищевых продуктов с новыми свойствами. Показана не только антибактериальная активность эфирных масел в качестве натуральных консервирующих добавок, но и использование эфирных масел в качестве антиоксидантов, позволяющих стабилизировать окислительные процессы.
эфирномасличный пищевой микроорганизм антиоксидантный
1. Никонович, С. Н. Антимикробные свойства СО2-экстрактов / С. Н. Никонович, Т. И. Тимофеенко, Д. А. Котельников, А. В. Лобода // Пищевая технология. — 2006.? № 6. — С. 27−29.
2. Матвеева, Е.В. СО2 -экстракты в составе рецептур крема для бритья / Е. В. Матвеева, А. Ю. Кривова, Н. Н. Каратаева, А. А. Львова // Масложировая промышленность. — 2007.? № 4. — С. 36−38.
3. Скурихин, И. М. Все о пище с точки зрения химика: справочник / И. М. Скурихин, А. П. Нечаев. — М: Высш. шк., 1991. — 288 с.
4. Ленцова, Л. В. Защита майонезов от перекисного окисления введением экстрактов березовых почек / Л. В. Ленцова, Т. В. Парфенова, А. М. Зверева, Н. В. Ленцова // Масложировая промышленность. — 2005.? № 3. — С. 36−37.
5. Сульдина, А. Ф. Бактерицидная активность эфирных масел некоторых дикорастущих растений Сибири / А. Ф. Сульдина, А. А. Ефремов, И. А. Рябков, В. Д. Некрасова Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья: // Материалы II Всеросийской конференции, 21−22 апреля 2005 г. — Барнаул: изд-во АГУ, 2005. — Кн. 2. — С. 482−487.
6. Толкунова, Н. Н Влияние растительных экстрактов на развитие микроорганизмов / Н. Н. Толкунова, Ю. А. Седов, А. Я. Бидюк // Мясная индустрия. — 2002.? № 10. — С. 31−32.
7. Мишарина, Т. А. Антиоксидантные свойства эфирных масел / Т. А. Мишарина, М. Б. Теренина, Н. И. Крикунова // Прикладная биохимия и микробиология. — 2009.? № 6. — С. 710−716.