Prehrambena Industrija V MLEKO I MLECNI PROIZVODI

Prehrambena industrija v MLEKO I MLECNI PROIZVODI

ČASOPIS SAVEZA HEMIČARA I TEHNOLOGA

VOL. 20 BEOGRAD, 2009. BROJ 1-2

Izdavači: SADRŽAJ SAVEZ HEMIČARA I TEHNOLOGA (SHT) TEHNOLOŠKI FAKULTET (TF), NOVI SAD D. Obradović, D. Radin, Z. Radulović, Saccharomyces boulardii jedini kvasac probiotik ...... 3

Za izdavača: I. Stanković, I. Miletić, B. Đorđević, Specijalne formulacije mleka za osobe sa Tatijana Duduković, sekretar SHT posebnim nutritivnim potrebama...... 5 Prof. dr Zoltan Zavargo, dekan TF R. Popović, Strukturne promene na tržištu mlečnih proizvoda u Srbiji...... 7

Glavni urednik: S. Markov, N. Ivljanin, D. Cvetković, Korelacija vrednosti ATP sa bakterijskim Spasenija Milanović populacijama kopanih bunara pogona prehrambene industrije ...... 11

Uredništvo: G. Reithmayer, D. Stojsavljević, Ispitivanje rezidua antibiotika u mleku...... 18

Marijana Carić, Dragojlo Obradović, P. Puđa, J. Miočinović, Sirevi sa dijetetskim i funkcionalnim svojstvima ...... 20 Ljerka Gregurek, Zdenko Puhan Adnan Tamime, Gyula Vatai R. Malbaša, E. Lončar, Lj. Kolarov, Određivanje vitamina C u fermentisanim mlečnim proizvodima od kombuhe...... 31

Izdavački savet: S. Bulajić, Z. Mijačević, Biološki hazard – rezistencija na antibiotike Živanko Radovančev (predsednik), mikroorganizama izolovanih iz namirnica...... 35 Marijana Carić, Spasenija Milanović, Dušan Grujić, Dragan Šašić, G. Niketić, A. Kasalica, D. Miočinović, A. Popović-Vranješ, Osobine mleka proizvedenog na principima ''organske proizvodnje'' ...... 41 Nataša Tucović, Zoran Đerić, Branko Popović, Bratislav Banjanac, J. Živković, S. Sunarić, N. Trutić, R. Pavlović, G. Kocić, G. Nikolić, T. Jovanović, Zoran Golubović, Dubravka Bajić, Skevindžing aktivnost pasterizovanog kravljeg mleka na DPPH radikal...... 45 Gizela Korhec, Dušan Pajkić, Jelisaveta Raič M. Bojanić-Rašović, S. Mirecki, N. Nikolić, R. Rašović, Uticaj ukupnog broja mikroorganizama i broja somatskih ćelija mlijeka na randman polutvrdog sira ..... 48

Publikovanje časopisa finansijski su S. Samardžić, Sir iz mijeha iz Hercegovine: stari recept – nova perspektiva...... 52 pomogli: Ministarstvo za nauku i tehnološki razvoj S. Popović, M. Tekić, Mogućnosti unapređenja membranskih procesa primenjenih u industriji mleka...... 57 Republike Srbije M. Iličić, S. Milanović, M. Carić, M. Đurić, M. Tekić, V. Vukić, K. Duraković, S. Popović, Pokrajinski sekretarijat za nauku i tehnološki Primena kombuhe u tehnologiji funkcionalnih fermentisanih mlečnih proizvoda... 65 razvoj T. Vučić , S. Jovanović, A. Jovčić, I. Zdravković, Karakteristike sladoleda sa smanjenim sadržajem masti...... 70 Izlazi kao dvobroj dva puta godišnje V. Pavlović, P. Puđa, G. Trpković, J. Miočinović, Primena tehnika elektronske mikroskopije u proučavanju sireva...... 78

A. Alijagić, T. Dizdarević, L. Biber, Z. Sarić, Proizvodnja i kvalitet mliječnog

namaza sa dodatkom začina ...... 87

A. Odobašić, S. Ćatić, H. Keran, H. Pašalić, I. Šestan, ISP metod za kontrolu Redakcija: sadržaja kalcijuma u mleku ...... 91 Tehnološki fakultet R. Relić, M. Ostojić, V. Vuković, G. Jež, Uslovi smeštaja i kvalitet mleka krava 21000 Novi Sad, Bulevar cara Lazara 1 sa područja Golije...... 95 Tel: +381 21 485 3712 Fax: + 381 21 450 413 S. Milanović, M. Carić, M. Iličić, Pregled istraživanja mikrostrukture mlečnih proizvoda...... 100

Pretplata: Z. Radulović, M. Iličić, D. Radin, D. Paunović, N. Mitrović, M. Petrušić, D. Obradović, Za čitaoce u SRB 300 din po dvobroju Karakterizacija mikroflore kombuhe u fermentisanim mlečnim napicima ...... 106 Za inostranstvo 20 USD Žiro račun: 840-1647666-56 B. Pejić, S. Milanović, V. Lazić, J. Vitas, T. Marinkov, Kvalitet i održivost kombuha fermentisanog mlečnog napitka pakovanog u različitoj ambalaži ...... 110

Korektor: M. Stijepić, J. Glušac, D. Milošević-Đurđević, Prebiotičko djelovanje meda na Vilma Beker-Gaćeša fermentaciju i svojstva kozjeg i kravljeg probiotičkog jogurta ...... 116

Priprema i štampa: O. Maćej, S. Seratlić, S. Jovanović, D. Radin, T. Vučić, Z. Miloradović, VERZAL, Novi Sad Karakteristike sireva sa dodatkom lekovitog i aromatičnog bilja ...... 123

Tel./faks: 021/505-103 J. Stojiljković, Uticaj tehnoloških operacija na dinamiku broja bakterija mlečne kiseline u belom mekom siru ...... 130 Tiraž: 250 primeraka Food industry MILK AKD DAIRY PRODUCTS

JOURNAL OF CHEMISTS AND TECHNOLOGISTS ASSOCIATION

VOL. 20 BEOGRAD, 2009. No 1-2

Publishers: CONTENTS CHEMISTS AND TECHNOLOGISTS D. Obradović, D. Radin, Z. Radulović, Saccharomyces boulardii the only probiotic ASSOCIATION (CTA) yeast ...... 3 FACULTY OF TECHNOLOGY (FT) I. Stanković, I. Miletić, B. Đorđević, Special formulations of dairy products intended For publisher: for consumers with particular nutritive needs ...... 5

Tatijana Duduković, secretary CTA R. Popović, Structural changes on Serbian milk market ...... 7 Prof. dr Zoltan Zavargo, dean FT S. Markov, N. Ivljanin, D. Cvetković, Correlation between bacterial populations in shallow well water from food factory and ATP value...... 11 Editor-in-Chief: Spasenija Milanović G. Reithmayer, D. Stojsavljević, Analysis of antibiotics residues in milk ...... 18

P. Puđa, J. Miočinović, Cheeses with dietetic and functional properties ...... 20 Editorial board: Marijana Carić, Dragojlo Obradović, R. Malbaša, E. Lončar, Lj. Kolarov, Determination of vitamin C in kombucha-based fermented milk products ...... 31 Ljerka Gregurek, Zdenko Puhan Adnan Tamime, Gyula Vatai S. Bulajić, Z. Mijačević, Biological hazard – antibiotic resistance of microorganisms isolated from food...... 35

Advisory board: G. Niketić, A. Kasalica, D. Miočinović, A. Popović-Vranješ, The evaluation of organic Živanko Radovančev (chairman), milk quality...... 41 Marijana Carić, Spasenija Milanović, Dušan Grujić, Dragan Šašić, J. Živković, S. Sunarić, N. Trutić, R. Pavlović, G. Kocić, G. Nikolić, T. Jovanović, DPPH radical-scavenging activity of pasteurized cow milk ...... 45 Nataša Tucović, Zoran Đerić, Branko Popović, Bratislav Banjanac, M. Bojanić-Rašović, S. Mirecki, N. Nikolić, R. Rašović, The influence of total bacteria Zoran Golubović, Dubravka Bajić count and somatic cells count on the semihard cheese yield ...... 48

Gizela Korhec, Dušan Pajkić, S. Samardžić, Mijeha cheese from Herzegovina: old recipe – new perspectives ..... 52 Jelisaveta Raič S. Popović, M. Tekić, Improvement of membrane processes applied in the dairy industry...... 57 The Journal is financially supported by: Ministry of Science and Technological M. Iličić, S. Milanović, M. Carić, M. Đurić, M. Tekić, V. Vukić, K. Duraković, S. Popović, Development, Republic of Serbia Application of kombucha in functional fermented milk beverages technology...... 65

T. Vučić , S. Jovanović, A. Jovčić, I. Zdravković, Characteristics of ice cream with Provincial Secretariat for Science and lower fat content ...... 70 Technological Development V. Pavlović, P. Puđa, G. Trpković, J. Miočinović, Application of electron microscopy Published semiannually. techniques in studing of cheeses ...... 78

A. Alijagić, T. Dizdarević, L. Biber, Z. Sarić, Production and quality of dairy spreads with spices...... 87

A. Odobašić, S. Ćatić, H. Keran, H. Pašalić, I. Šestan, ISP – method of control content of Ca in milk...... 91 Editorial: Faculty of Technology R. Relić, M. Ostojić, V. Vuković, G. Jež, Housing conditions and milk quality of cows 21000 Novi Sad, Bulevar cara Lazara 1 from mountain Golija region...... 95

Tel: +381 21 485 3712 S. Milanović, M. Carić, M. Iličić, A rewiev of dairy products microstructure Fax: + 381 21 450 413 investigations...... 100

Z. Radulović, M. Iličić, D. Radin, D. Paunović, N. Mitrović, M. Petrušić, D. Obradović, Subscription: Characterization of kombucha microflora in fermented milk beverages...... 106 300 din per issue or 20 USD Bank account: 840-1647666-56 B. Pejić, S. Milanović, V. Lazić, J. Vitas, T. Marinkov, Quality and shelf–life of kombucha fermented dairy beverage packed in various packagings ...... 110

Text proof-reader: M. Stijepić, J. Glušac, D. Milošević-Đurđević, Prebiotic effect of honey addition on Vilma Beker-Gaćeša fermentation and physico-chemical properties of probiotic drink produced from goat milk...... 116

Prepress & printed by: O. Maćej, S. Seratlić, S. Jovanović, D. Radin, T. Vučić, Z. Miloradović, Cheeses with VERZAL, Novi Sad medicinal and aromatic plants, produced in Europe...... 123 Phone/Fax: +381 21 505 103 J. Stojiljković, Influence of technological operations on the number of lactic acid bacteria in white soft cheese maкing from milk of summer lactation... 130 Copies: 250

Preh. ind. 1-2, (2009) DRAGOJLO B. OBRADOVIĆ et al.: Saccharomyces boulardii...

DRAGOJLO B. OBRADOVIĆ DRAGOSLAVA D. RADIN ZORICA T. RADULOVIĆ

Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet, Institut za prehrambenu tehnologiju, Katedra za tehnološku mikrobiologiju

NAUČNI RAD

Saccharomyces boulardii JEDINI KVASAC UDK: 637.047:663.12 PROBIOTIK*

Probiotici danas predstavljaju pravi hit UVOD viru domicilne mikroflore, već taj pro- u proizvodnji funkcionalne hrane i para- ces može biti prisutan i u oba pravca farmaceutskih proizvoda. Po pravilu, svi Saccharomyces boulardii je jedina kada su u pitanju probiotski sojevi. ovi proizvodi zasnivaju se na bakterijama vrsta kvasaca za koju je dokazano da Kako su u zadnje vreme identifikovani mlečne kiseline (BMK) i bifidobakterijama, a rezultati velikog broja istraživanja oprav- poseduje svojstva koja karakterišu geni koji nose rezistenciju na tetra- davaju njihovu sve veću primenu. Među- probiotike. Izolovao ju je francuski na- ciklin, eritromicin i vankomicin kod ne- tim, kod parafarmaceutskih proizvoda čes- učnik Anri Boulard 1923. u francuskoj kih sojeva enterokoka i laktobacila, to je prisutan kvasac Saccharommyces Indokini sa plodova mangosteena i koji su označeni kao probiotici, jasno boulardii koji je intenzivno testiran u po- ličija. Naime, Boulard je primetio da je da rezistencija može biti preneta i gledu probiotskih svojstava, a koji je prema domorodci zvaćući navedeno voće na patogenu mikrofloru (Mathur & najnovijim molekularnim ispitivanjima veo- ublažavaju simptome kolere. Ova vrs- Singh, 2005). Takav vid prenosa ge- ma blizak vrsti Saccharomyces cerevisiae. ta se odlikuje sposobnošću prolaska netskog materijala nije prisutan izme- Prema nekim autorima, radi se o varijetetu kroz gastrointestinalni trakt, tempera- đu bakterija i kvasaca, čineći bez- navedene vrste. Saccharommyces boular- o dii pokazuje terapeutska svojstva kod dija- turni optimum je 37 C, a deluje in- bednu primenu ovih drugih za vreme reja izazvanih delovanjem antibiotika, pri- hibitorno na brojne patogene mikroor- terapije antibioticima. sustvom Clostridium dificile, pojave irita- ganizme. Isto tako, treba imati u vidu Saccharomyces boulardii je prvo- bilnog kolona, kod osoba obolelih od AIDS- da Saccharomyces boulardii pripada bitno identifikovan kao zasebna vrsta, a, itd. Kako je navedena vrsta nađena u eukariotima i da se zato razlikuje od ali su skorašnja ispitivanja na mole- kulturama čajne gljive kombuhe i kefira, brojnih probiotskih bakterija koji su kularnom nivou potvrdila da Saccha- učinjeni su prvi pokušaji u pogledu primene prokarioti. Danas se liofilizovane kap- romyces cerevisiae i Saccharomyces ove vrste u proizvodnji fermentisanih mleč- nih napitaka u zajednici sa BMK. Iako nije sule S. boulardii u većini zemalja pro- boulardii skoro pripadaju istoj vrsti, u stanju da koristi laktozu, Saccharommy- daju kao generisani suplementi pod mada su razlike na fiziološkom i meta- ces boulardii je koristio prisutne organske imenom Reflor, Repoflor, Florastor, bolitskom nivou značajne (McFarland, kiseline, galaktozu i glukozu nastalu u toku DiarSafe, Magicflora, UltraLevure, Pe- 1996). Saccharomyces boulardii bolje metabolizma BMK. Pojava gasa i alkohola renterol, Pediarol i Biolatte Boulardii, a podnosi niže pH vrednosti, ima veći i dalje predstavlja glavni problem za dalju ima podataka o prisustvu ove vrste u temperaturni optimum, bolju tempera- primenu ove vrste, ali istraživanja treba na- čajnoj gljivi kombuhi i kefiru. turnu rezistenciju, bolje podnosi mik- staviti jer se potencijalno mogu dobiti pro- Jedan od razloga uspešne i veo- roekološke uslove u gastrointestinal- izvodi sa visokom nutritivnom vrednošću. ma raširene primene Saccharomyces nom traktu, mada se mora priznati da boulardii u parafarmaciji je veoma prije nakon prestanka uzimanja kapsula, Ključne reči: Saccharommyces boulardi • sutna pojava antimikrobne rezistencije održavanje konstantne koncentracije probiotik • antidijarealni efekat od strane patogenih bakterija u slu- kolonizovanih ćelija u kolonu iznosilo čajevima terapije sa antibioticima 3 dana (Elmer et al., 1999). (Snydman, 2008). S tim u vezi, pri- Uticaj Saccharomyces boulardii na rodna rezistencija kvasaca u odnosu gastrointestinalne bolesti na antibiotike je jedan od glavnih ar- gumenata za njihovu primenu u slu- Veliki broj kliničkih studija posve- čaju terapije pacijenata sa antibioti- ćen je delovanju Saccharomyces boulardii u odnosu na gastrointestilne cima. Antimikrobna rezistencija javlja *Rad je deo istraživanja u okviru projekta TR se i vertikalno (nasledna rezistencija smetnje (Czerucka et al., 2007; Mc- 20008 ’’Funkcionalni fermentisani mlečni napitak bakterijskih vrsta ili rodova) i horizon- Farland et al., 1995), koja su pokazala – nova tehnologija’’ koji finansira Ministarstvo za talno zbog transfera gena između antidijarejalni efekat navedene vrste, nauku i tehnološki razvoj Republike Srbije. bakterija. Kako crevni trakt predstavlja prvenstveno u redukciji broja dijareja Adresa autora: povoljnu sredinu za transfer genet- nakon oralne primene. Ova vrsta vrši Prof. dr Dragojlo Obradović, Univerzitet u Beog- skog materjala između mnogih vrsta razgradnju toksina A i B proizvedenih radu, Poljoprivredni fakultet, od strane Clostridium difficile i inhibira Nemanjina 6, Zemun, tel.: 011 2615–315 bakterija, što znači da geni rezisten- e-mail: [email protected] cije mogu biti preneti ne samo u ok- njihova receptorske pozicije na crev-

3 Preh. ind. 1-2, (2009) DRAGOJLO B. OBRADOVIĆ et al.: Saccharomyces boulardii... nom epitelu. Ovo dovodi do redukcije lardii, mogu biti izolovane iz velikog vode do dijareja. Eksperimentalne stu- enterotoksigenog i citotoksičnog efek- broja mlečnih proizvoda uključujući dije su jasno pokazale da Saccha- ta infekcije uzrokovane sa Clostridium mleko, jogurt, pavlaku, dahi, kefir i sir. romyces boulardii poseduje specifična difficile. Isto tako, ispitivanja su poka- Kvasci retko rastu u mleku čuvanom probiotska svojstva i skorašnja istra- zala da kombinacija Saccharomyces na temperaturama hlađenja, jer ih živanja otvorila su vrata za nove te- boulardii, Lactobacillus acidophilus i brzo prerastu psihrotrofne bakterije, rapeutske primene ovog kvasca. Da- Bifidobacterium bifidum, u značajnoj ali zato mogu biti prisutni u tvrdim, nas su na tržištu prisutni brojni far- meri utiče na prevenciju pojave put- polutvrdim i mekim sirevima zahvalju- maceutski preparati (kapsule, prahovi, ničke dijareje (McFarland, 2007). Ta- jući svojim lipolitičkim i proteolitičkim tablete, granule) koji se distribuiraju kođe, nađena je smanjena učestalost svojstvima, a takođe i sposobnosti uglavnom preko apoteka. Iako je pri- dijareja u slučajevima sindroma irita- korišćenja mlečne kiseline. Poznato je mena Saccharomyces boulardii kao bilnog kolona, kao i u prevenciji poja- da kvasci ulaze u sastav startera za probiotika obećavajuća, naročito kod ve procesa zapaljenja kolona koji čes- proizvodnju kefira, kumisa, lebana, mleka i mlečnih prozvoda, za sada to dovodi do Kronove bolesti. Pored acidofilnog mleka sa kvascima, taet- najveći problem predstavlja određena toga, evidentan je uticaj i na smanje- tea, a kada je u pitanju Saccharomy- produkcija alkohola i gasa. nu pojavu dijareja kod osoba obolelih ces boulardii pokazano je da je moguć od AIDS-a i onih kojih koji uzimaju rast u fermentisanom napitku sa i bez LITERATURA antibiotike, pogotovo kada su deca u voća u zajednici sa L. acidophilus i pitanju (Naspghan, 2006). Ova spo- Bifidobacterim sp. Saccharomyces Czerucka, D., Piche, T. and Rampal, P.: Yeast sobnost delovanja Saccharomyces boulardii ne fermentiše laktozu, ali ko- as probiotics -Saccharomyces boulardii, review. Aliment Pharmacol Ther., 15; 26 (6) boulardii objašnjena je na osnovu far- risti galaktozu a isti je i slučaj sa mleč- (2007) 767-78. makonetičkih i farmakodinamičkih is- nom kiselinom, ali ne i limunskom i ći- Elmer, G. W., McFarland, L. V., Surawicz, C. M., pitivanja koja su pokazala da su aci- libarnom (Lourens & Viljoen, 2001). et al.: Behaviour of Saccharomyces boulardii in recurrent Clostridium diffiile disease pati- dorezistencija i proteolitička aktivnost, Isto tako, ne poseduje proteolitička i ents. Aliment Pharmacol Ther., 13 (1999) s jedne strane, i sposobnost delova- lipolitička svojstva. Bolji rast u voćnom 1663–8. nja na mesta vezivanja bakterijskih fermentisanom napitku je posledica Lourens, A., Viljoen, B. C.: Growth and survival of a probiotic yeast in dairy products. Food toksina, kao i stimulacija odbrambe- prisustva glukoze i fruktoze, a takođe i Research International, 34 (2001) 791-796. nog sistema intestinalnih ćelija, s dru- saharoze dodate i cilju povećanja Mathur, S., Singh, R.: Antibiotic resistance in ge strane, glavni indikatori pozitivnog slatkosti. Sve je ovo dovelo do pove- food lactic acid bacteria, review. Int Journal delovanja navedene vrste (Czerucka ćanog prisustva alkohola i pojave ga- Food Microbiol, 105 (2005) 281–95. McFarland, L.: Meta-analysis of probiotics for the et al., 2007). Naime, Saccharomyces sa, što je apsolutno nepoželjno, ali je prevention of traveler’s diarrhea. Travel Med. boulardii produkuje poliamine koji do- pH ostao stabilan zahvaljujući koriš- Infect Dis., 5 (2007) 97–105. vode u ispravno stanje mukoznu ćenju mlečne kiseline kao izvora ug- McFarland, L. V., Surawicz C. M., Greenberg R. ljenika od strane S. boulardi. N., et al.: Prevention of b-lactam-associated membranu i intestinalne ćelije. Ovi po- diarrhea by Saccharomyces boulardii com- liamini takođe potpomažu aktivnost pared with placebo. Am Journal Gastroente- masnih kiselina sa malim brojem C ZAKLJUČAK rol, 90 (1995) 439–448. atoma, a isto tako i disaharidnih en- McFarland, L. V.: Saccharomyces boulardii is not Saccharomyces cerevisiae. Clin. Infec. Dise- zima. Kvasci kao prokarioti imaju mnogo ase, 22 (1996) 200-201. raznovrsniji enzimski profil nego bak- Naspghan nutrition report committee: Clinical ef- Značaj vrsta iz roda terije mlečne kiseline. Oni omoguća- ficacy of probiotics. Review of the evidence Saccharomyces za mleko i mlečne with focus on children. Journal of Pediatric vaju zaštitu u odnosu na patogene Gastroenterology and Nutrition 43 (2006) 550- proizvode bakterije i toksična jedinjenja veziva- 557. njem za površine. Saccharomyces Snydman, D. R.: The safety of probiotics. Clinical Vrste iz roda Saccharomyces, od- boulardi, nepatogeni kvasac koristi se Infectious Diseases, 46 (2008) 104–111. nosno S. burnetii, S. kluveri, S. bya- kao preventivni i terapeutski agens u nus, S. rosinii, S. Cerevisiae i S. bou- cilju tretiranja različitih bolesti koje do-

SUMMARY

Saccharomyces boulardii THE ONLY PROBIOTIC YEAST

Dragojlo B. Obradović, Dragoslava D. Radin, Zorica T. Radulović

University of Belgrade, Faculty of Agriculture

Yeasts as eukaryotes do have a more diverse enzymatic profile than lactic acid Key words: Saccharommyces boulardi • bacteria. They provide protection against pathogenic bacteria and toxic compounds by probiotic • antidiarrheal effect surface binding. Saccharomyces boulardii, a non-pathogenic yeast, has been used both as a preventative and therapeutic agent for the treatment of a variety of diarrheal diseases. Experimental studies clearly demonstrate that S. boulardii has specific probiotic properties, and recent data has opened the door for new therapeutic uses of this yeast. Today, a considerable number of pharmaceutical preparations (capsules, powders, tablets, pellets) containing probiotic yeast Saccharomyces boulardii cells are commercially available, and are marketed mainly via pharmacies. Also, the application of the Saccharomyces boulardii as a probiotic microorganism seems promising especially in milk and yogurts, the production of amounts of alcohol and gas formation, however, are for the moment major problem.

4 Preh. ind. 1-2, (2009) IVAN M. STANKOVIĆ et al.: SPECIJALNE FORMULACIJE...

IVAN M. STANKOVIĆ IVANKA Đ. MILETIĆ BRIŽITA I. ĐORĐEVIĆ

Univerzitet u Beogradu, Farmaceutski fakultet, Institut za bromatologiju

NAUČNI RAD SPECIJALNE FORMULACIJE PROIZVODA

OD MLEKA ZA OSOBE SA POSEBNIM UDK: 634.144:637.03 NUTRITIVNIM POTREBAMA*

Specijalne formulacije proizvoda od Namirnice sa izmenjenim sastavom nih populacionih grupa ili da isprave mleka za osobe sa posebnim nutritivnim i funkcionalna hrana moguće deficite u dijetarnom unosu potrebama svrstavaju se u: konvencional- vitamina i minerala usled izmene navi- ne namirnice sa izmenjenim sastavom, Od konvencionalnih namirnica sa ka u ishrani, funkcionalne namirnice, dijetetske proizvode i dijetetske suplemente. Deklaracije izmenjenim sastavom najzastupljenije 3) opšte prihvaćena naučna saz- ovih namirnica obično sadrže odgovaraju- su namirnice sa smanjenim sadržajem nanja o ulozi vitamina i minerala u is- će nutritivne i zdravstvene izjave. Naša mlečne masti i namirnice obogaćene hrani i njihovim efektima na zdravlje legislativa kojom se regulišu zahtevi za vitaminima, mineralima i drugim sas- ljudi. bezbednost, kvalitet, deklarisanje i označa- tojcima sa hranljivim ili fiziološkim Vitamini ili minerali se ne smeju vanje ovih proizvoda nije komletna i samo efektom. dodavati namirnicama u količini koja je delimično usaglašena sa regulativom EU Namirnice sa smanjenim sadrža- može da ugrozi zdravlje potrošača, i međunarodnim standardima. To otežava jem mlečne masti namenjene su oso- uzimajući u obzir i vitamine i minerale njihovu prozodnju i promet, a samim tim i njihovu dostupnost i benefit za osobe sa bama sa kardiovaskularnim problemi- prirodno prisutne u namirnicama. poebnim nutritivnim potrebama kojima su ma i onima koje žele da smanje unos namenjene. animalnih masti i holesterola. Za obo- Proizvodi za osobe preosetljive na gaćivanje proizvoda od mleka, od vita- sastojke mleka Ključne reči: mlečni proizvodi • formule za mina najviše se koriste vitamini A i D, odojčad • preosetljivost od minerala kalcijum, a od drugih sup- Direktiva EU 2003/89/EC propi- stanci sa fiziološkim efektom probio- suje obavezno deklarisanje prisustva tici, prebiotici, L-karnitin, koenzim Q10 mleka i proizvoda od mleka u namir- UVOD i dr. Mnogi od ovih proizvoda smatraju nicama, što predstavlja korisnu in- se funkcionalnim namirnicama jer formaciju za preosetljive osobe. Preo- Osobe sa posebnim nutritivnim imaju veći benefit za zdravlje potroša- setljivost pojedinih osoba na sastojke potrebama kao što su odojčad, mala ča od namirnica koje zamenjuju u is- mleka može da se podeli na alergije deca, osobe preosetljive na sastojke hrani. na proteine mleka i intolerancije na mleka, osobe sa digestivnim i kardio- Dodavanje vitamina i minerala na- laktozu. vaskularnim problemima, sportisti i dr. mirnicama regulisano je u EU Regula- Alergije na proteine mleka su ini- imaju potrebu za posebnim formula- tivom (EC) No 1925/2006. Ovaj propis cirane imunološkim mehanizmima. cijama proizvoda od mleka koji se daje listu supstanci koje se mogu ko- Najveći broj alergija uključuje produk- svrstavaju u: konvencionalne namirni- ristiti kao izvori vitamina i minerala za ciju IgE antitela. Ova vrsta alergijskih ce sa izmenjenim sastavom, funkcio- obogaćivanje namirnica i posebne za- reakcija označava se kao IgE-posre- nalne namirnice, dijetetske proizvode i hteve za deklarisanje obogaćenih na- dovana alergija, ili reakcija preosetlji- dijetetske suplemente. mirnica. Vitamini i minerali mogu se vosti tipa I. Simptomi se javljaju vrlo

dodavati namirnicama samo u obliku brzo nakon unošenja alergena i mogu

koji je iskoristljiv u ljudskom organiz- da budu vrlo burni. Drugi mehanizam

mu. Pri tome se posebno uzima u kod alergija na mleko je reakcija kas- obzir: ne preosetljivosti celularnog tipa, ili

*Rad je deo istraživanja u okviru projekta TR 1) postojanje deficita jednog ili preosetljivost tipa IV. Ona se razvija 20008 ’’Funkcionalni fermentisani mlečni napitak više vitamina i/ili minerala u populaciji posle nekoliko sati ili dana nakon uno- – nova tehnologija’’ koji finansira Ministarstvo za ili specifičnim populacionim grupama šenja alergena i nije posredovana IgE nauku i tehnološki razvoj Republike Srbije. koji se može dokazati kliničkim ili sub- antitelima, već su ključni mehanizmi

Adresa autora: kliničkim dokazima ili na njega ukazu- reakcije između određenih ćelija i he- Prof. dr Ivan Stanković, Univerzitet u Beogradu, je nizak nivo unosa hranljivih sasto- mijskih medijatora. Iz ishrane osoba Farmaceutski fakultet, Institut za bromatologiju, jaka, preosetljivih na proteine mleka isklju- Vojvode Stepe 450, 11 221 Beograd, Srbija tel: +381 11 24 73 224; fax: +381 11 39 72 840 2) njihov potencijal da poboljšaju čuju se mleko i mlečni proizvodi. Ove e–mail: [email protected] nutritivni status populacije ili specifič- osobe nisu preosetljive na hidrolizate

5 Preh. ind. 1-2, (2009) IVAN M. STANKOVIĆ et al.: SPECIJALNE FORMULACIJE... proteina mleka koji sadrže samo ami- đenja dopunske ishrane, a prelazne dispergovanje aktivnih sastojaka, za nokiseline, jer da bi neka proteinska formule za odojčad (follow-on formu- povećanje zapremine i iz drugih teh- struktura bila antigen, mora da bude lae) specijalno su formulisane za odoj- noloških razloga. najmanje veličine peptida. čad u periodu uvođenja dopunske Deklaracije specijalnih formulacija Intolerancija na laktozu se javlja ishrane tako da čine glavnu tečnu na- proizvoda od mleka za osobe sa po- kao posledica metaboličkih abnormal- mirnicu za odojčad stariju od 6 meseci sebnim nutritivnim potrebama obično nosti i deli se na defіcіt laktaze i galak- u periodu postepenog prelaska na sadrže nutritivne i zdravstvene izjave. tozemiju. raznovrsnu ishranu. Njihov sastav i Nutritivne i zdravstvene izjave reguli- Kod defіcіta laktaze, koji može da drugi zahtevi propisani su u EU direk- sane su u EU regulativom (EC) No bude urođen ili stečen, nehіdrolіzova- tivom 2006/141/EC, a kod nas Pra- 1924/2006, a u Srbiji regulisane su, na laktoza prevіre і іzazіva fermenta- vilnikom o uslovima u pogledu zdravs- za sada, samo nutritivne izjave Pravil- tіvne dіjaree što dovodі do gubіtka tvene ispravnosti dijetetskih namirnica nikom o deklarisanju i označavanju elektrolіta і nemogućnoѕtі іѕkorišća- koje se mogu stavljati u promet (Sl. upakovanih namirnica (Sl. list SCG, vanja drugіh hranljіvіh ѕatojaka. list SFRJ, br. 4/85, 70/86 i 69/91). Kao br. 4/2004, 12/2004 i 48/2004). Pra- Galaktozemija je urođenі nedoѕta- izvori proteina u formulama za odoj- vilnik o uslovima u pogledu zdrav- tak galaktozo-1-foѕfat-urіdіl-tranѕfera- čad mogu se koristiti proteini kravljeg stvene ispravnosti dijetetskih namir- ze koja prevodі galaktozu u glukozu. mleka, hidrolizati proteina mleka ili nica koje se mogu stavljati u promet Poѕledіce unošenja laktoze su: pojava izolati proteina soje. Formule za odoj- (Sl. list SFRJ, br. 4/85, 70/86 i 69/91) katarakte kod obolele dece (4-8 ne- čad proizvedene isključivo od proteina je zastareo i neusaglašen sa regula- delja) uѕled nagomіlavanja dulcіtola kravljeg mleka mogu se puštati u pro- tivom EU i međunarodnim standar- kojі naѕtaje redukcіjom nemetabolіѕa- met pod nazivom »početno mleko za dima. Novi pravilnik koji je u pripremi ne galaktoze i mentalna retardiranost odojčad« i »prelazno mleko za odoj- regulisaće bolje i detaljnije zahteve za ukoliko se mleko na vreme ne isključi čad«. bezbednost, nutritivnu adekvatnost, iz ishrane. Manіfeѕtacіje su: povraća- kvalitet i deklarisanje dijetetskih na- nje, dіjareja, žutіca i hіpoglіkemіja. Dijetetski suplementi mirnica i suplemenata. Za osobe sa intolerancijom na laktozu pripremaju se proizvodi od mleka Dijetetski suplementi (dodaci is- iz kojih je laktoza uklonjena ili enzim- hrani) su namirnice koje dopunjuju LITERATURA ski hidrolizovana do glukoze i galakto- normalnu ishranu i predstavljaju kon- ze. Osobe sa galaktozemijom ne sme- centrovane izvore vitamina, minerala REGULATION (EC) No 1925/2006 OF THE EU- ROPEAN PARLIAMENT AND OF THE ju da uzimaju mleka sa hidrolizova- ili drugih supstanci sa hranljivim ili fi- COUNCIL on the addition of vitamins and mi- nom laktozom jer je kod njih intoleran- ziološkim efektom, pojedinačno ili u nerals and of certain other substances to cija na laktozu posledica poremećaja kombinaciji, a u prometu su u dozira- foods, Official Journal of the European Union u metabolizmu galaktoze. nim oblicima dizajnirane da se uzima- L 404, 26-38. COMMISSION DIRECTIVE 2006/141/EC on ju u odmerenim pojedinačnim količina- infant formulae and follow-on formulae and Dijetetski proizvodi ma (kapsule, tablete, kesice praška, amending Directive 1999/21/EC, Official Jour- ampule tečnosti, bočice za doziranje u nal of the European Union L 401, 1-33. REGULATION (EC) No 1924/2006 OF THE EU- Posebne formulacije i proizvodi od kapima i sl.). ROPEAN PARLIAMENT AND OF THE mleka su najznačajniji sastojci mnogih Najzastupljeniji dijetetski suple- COUNCIL on nutrition and health claims made dijetetskih namirnica. Mleko je najvaž- menti na tržištu koji sadrže proizvode on foods, Official Journal of the European niji izvor proteina u formulama za od mleka su suplementi sa goveđim Union L 404, 9-25. DIRECTIVE 2003/89/EC OF THE EUROPEAN odojčad, dečijoj hrani, namirnicama za kolostrumom. Oni se preporučuju za PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL posebnu medicinsku namenu i dr. poboljšanje imuniteta i otpornosti or- amending Directive 2000/13/EC as regards Početne formule za odojčad (in- ganizma a koncentrati proteina mleka indication of the ingredients present in food- fant formulae) specijalno su formulisa- za suplementaciju ishrane sportista stuffs, Official Journal of the European Union L 308, 15-18. ne za odojčad tako da u potpunosti koji žele da povećaju mišićnu masu. zadovolje njihove nutritivne potrebe Laktoza i kazein se često koriste u tokom prvih 6 meseci života, do uvo- proizvodnji dijetetskih suplemenata za

SUMMARY

SPECIAL FORMULATIONS OF DAIRY PRODUCTS INTENDED FOR CONSUMERS WITH PARTICULAR NUTRITIVE NEEDS

Ivan M. Stanković, Ivanka Đ. Miletić, Brižita I. Đorđević

University of Belgrade, Faculty of Pharmacy, Institute of Bromatology, Serbia

Special formulations of dairy products intended for consumers with particular nu- Key words: dairy products • infant formulae • tritive needs can be comprehended as: conventional food with altered composition, particular nutritive needs functional food, dietetic products and dietetic supplements. Labels of these food products usually contain corresponding nutritive and health–oriented data. Our legislative which regulates requirements for safety, quality and labeling of these products is not complete and is only partially adjusted to the EU legislation and international standards, what impedes their production and marketing, as well as their availability to and benefits for the consumers with particular nutritive needs, who they were intended for.

6 Preh. ind. 1-2, (2009) RADE I. POPOVIĆ: STRUKTURNE PROMENE...

RADE I. POPOVIĆ

Univerzitet u Novom Sadu, Ekonomski fakultet Subotica

NAUČNI RAD

STRUKTURNE PROMENE NA TRŽIŠTU UDK: 637.1:338.439 (497.1) MLEČNIH PROIZVODA U SRBIJI*

Proizvodnja, prerada i prodaja mleka i UVOD mleka, i poljoprivrednicima koji se ba- mlečnih proizvoda jedan je od najznačaj- ve proizvodnjom mleka. Statistički po- nijih segmenata agrobiznis sektora u Srbiji. Učešćem od 11% u vrednosti aut- daci prikupljeni su iz više izvora: Re- U radu su analizirane strukturne promene puta poljoprivrede, proizvodnja mleka publički zavod za statistiku Srbije na tržištu mlečnih proizvoda u periodu od 2006. do 2008. godine. Ove promene obu- je jedna od najznačajnijih grana poljo- (RZS), Ministarstvo poljoprivrede, šu- hvataju tržišne pozicije mlekara, kao i nji- privrede Srbije. marstva i vodoprivrede (MPŠV), Svet- hovu proizvodnu strukturu. Utvrđeno je da U preradi mleka u prethodnim go- ska prehrambena organizacija (FAO), su dve mlekare iz grupe velikih, kao i one dinama učestvovalo je oko 200 priv- Eurostat, PU Zajednica stočarstva, i iz grupe mlekara srednjeg kapaciteta, rednih subjekata, koji čine ukupnu do- International farm comparison network povećale svoj tržišni udeo i ostvarile bolju maću ponudu na zvaničnom (formal- – Dairy (IFCN – Dairy). konkurentsku poziciju. Struktura proizvodnom) tržištu mleka. Formalno tržište nje pet najvećih mlekara koje prerađuju vi- mleka u Srbiji raste iz godine u godinu še od 60% otkupljenog sirovog mleka, zna- i 2008. godine je dostiglo 53,8% od REZULTATI I DISKUSIJA čajno je promenjena u ovom kratkom vremenskom periodu. Fokus u strukturi njiho- ukupno proizvedenog mleka namenje- ve proizvodnje je premešten sa proizvodnog ljudskoj ishrani. Preostalo mleko Proizvodnja mleka u Srbiji relativ- nje sireva na proizvodnju široke palete fer- delom se koristi za potrebe ishrane no je stabilna i kreće se na godišnjem mentisanih mlečnih napitaka. Udeo proiz- članova poljoprivrednih gazdinstava, a nivou od 1,53 do 1,6 milijardi litara vodnje UHT i pasterizovanog mleka je za- delom se plasira direktno potrošačima kravljeg mleka namenjenog ljudskoj držan u istom obimu, ali uz rastući značaj mleka i mlečnih proizvoda putem raz- ishrani. Kozije i ovčije mleko pred- proizvodnje UHT mleka na račun smanje- ličitih kanala direktne prodaje. Osim stavljaju marginalne proizvode koji či- nja proizvodnje pasterizovanog mleka. jačanja formalnog tržišta mleka, u ne oko 2% ukupne proizvodnje mleka u Srbiji. Formalno tržište mleka, koje prethodnom periodu došlo je i do po- Ključne reči: tržište • formalno tržište • meranja konkurentskih pozicija mle- čini ona količina sirovog mleka koja se mleko • mlečni proizvodi • prerada • mlekara, kao i do određenih izmena u preradi u industrijskim kapacitetima, kare • ponuda strukturi prerade mleka u mlečne pro- jača iz godine u godinu. Industrija izvode. mleka je 2008. godine otkupila 825 miliona litara mleka, što čini 53,8% od ukupno proizvedene količine. Struktu- MATERIJAL I METODI ra prerađivačke industrije mleka može se analizirati u tri segmenta: velike Analiza strukturnih promena na mlekare, mlekare srednjeg kapaciteta tržištu mlečnih proizvoda u Srbiji je i mini mlekare. Pojedinačni udeli (ta- sprovedena u dva segmenta, korišće- bela 1) ova tri segmenta na formal- njem dve grupe podataka. U prvom nom tržištu sirovog mleka, 2008. go- segmentu analizirani su struktura i dine, iznosili su redom: 60,9%, 20,8% promene tokom poslednjih godina na i 18,3%. U posmatranom trogodišnjem formalnom tržištu mleka, koje čini in- periodu, velike i mlekare srednjeg ka- *Rad je deo istraživanja u okviru projekta „Funk- dustrijska prerada mleka. Drugi seg- paciteta su povećale otkupljene ko- cionalni fermentisani mlečni napitak nova tehnologija“, evidencioni broj TR-20008, koji finansira ment tržišta mleka i mlečnih proizvoda ličine mleka u apsolutnom iznosu, dok Ministarstvo za nauku i tehnološki razvoj Repu- je proizvodnja za sopstvene potrebe i je otkup mleka od strane mini mlekara blike Srbije. direktnu prodaju potrošačima. Cilj is- ostao na istom nivou. Pri tome, rela-

Adresa autora: traživanja je bio da se identifikuju pro- tivni udeli pomenutih grupa mlekara, Doc. dr Rade Popović, Univerzitet u Novom mene i trendovi u proizvodnji i ponudi na formalnom tržištu sirovog mleka Sadu, Ekonomski fakultet Subotica, mlečnih proizvoda na nacionalnom kretali su se u nešto drugačijem prav- Departman za agrarnu ekonomiju i agrobiznis tržištu. U radu su korišćeni metodi an- cu. Polazeći od toga da je, osim profi- Segedinski put 9–11, Subotica 24000 tel.: 024/628 064 kete i polu-strukturiranog intervjua sa tabilnosti, jedan od najčešćih načina e–mail: [email protected] predstavnicima prerađivačke industrije merenja konkurentnosti na nivou priv-

7 Preh. ind. 1-2, (2009) RADE I. POPOVIĆ: STRUKTURNE PROMENE... rednih subjekata ostvareni tržišni dalje dominantnu konkurentsku pozi- jem 2007. godine pripojio Novosadsku udeo (Jeffrey et al., 2001), moguće je ciju. Smanjenje njihovog tržišnog ude- mlekaru. Početkom 2008. godine fran- izvući određene indikativne zaključke la je ključni razlog zbog čega je tržišni cuski Bongren koji je vlasnik „Mleko- o promeni nivoa konkurentnosti poje- udeo pet najvećih mlekara smanjen u produkta“ iz Zrenjanina kupio je „Ki- dinih mlekara, kao i grupa mlekara. trogodišnjem periodu sa 62,5 na kindsku industriju mleka“, koja se na-

Tabela 1. STRUKTURA FORMALNOG TRŽIŠTA MLEKA U SRBIJI U PERIODU 2006 – 2008. GODINE Table 1. FORMAL MILK MARKET STRUCTURE IN SERBIA IN PERIOD 2006 – 2008

Isporučeno mlekarama (u litrima) / Tržišni udeo (u %)/ Mlekara/Dairy Milk delivered (in liters) Market share (%) 2006 2007 2008 2006 2007 2008 Mlekare u sastavu: / Dairies in structure of: 350,374.975 361,959.880 354,904.468 47,4 44,4 43,0 DANUBE FOODS GROUP BV - IMLEK, IMPAZ i 1. 230,587.554 243,462.640 296,928.067 31,2 29,9 36,0 Zemunska mlekara - Novosadska mlekara 60,697.564 61,205.680 * 8,2 7,5 * - Mlekara Subotica 59,089.857 57,291.560 57,976.401 8,0 7,0 7,0 2. „Mlekara Šabac“, Šabac 43,187.653 56,945.950 67,627.936 5,8 7,0 8,2 3. „Somboled“, Sombor 40,256.713 43,665.250 52,212.275 5,4 5,4 6,3 4. „Mlekoprodukt“, Zrenjanin 28,977.976 28,720.080 27,646.386 3,9 3,5 3,4 Mlekare sa kapacitetom od 5 to 20 miliona litara prerađenog 5. 126,563.765 158,097.080 171,970.915 17,1 19,4 20,8 mleka / Middle size dairies 5 to 20 million l of processed milk Mini mlekare sa kapacitetom manjim od 5 miliona litara 6. prerađenog mleka / Small size dairies less than 5 million l of 150,584.654 165,139.540 150,736.043 20,4 20,3 18,3 processed milk

UKUPNO / TOTAL: 739,945.736 814,527.780 825,098.022 100,0 100,0 100,0 Izvor / Source: MPŠV Registar *Krajem 2007. godine Imlek je pripojio Novosadsku mlekaru / Imlek takeover Novosadska Dairy in 2007

Tabela 2. PRERADA MLEKA U 2008. GODINI NA FORMALNOM TRŽIŠTU SRBIJE Table 2. PROCESSING OF RAW MILK IN SERBIAN DAIRY INDUSTRY IN 2008

Fermentisani mlečni Sirevi, pavlaka, namazi, maslac, mleko proizvodi/ Pasterizovano mleko / UHT mleko / Ukupno: u prahu i dr./ Fermented milk Pasteurized milk UHT milk Total: Cheese, cream, butter, SMP, WMP, products (U hiljadama litara) / (In thousands liters) Velike mlekare (5)*/ 185.617 85.381 140.039 91.355 502.391 Big dairies Mlekare srednjeg kapaciteta (17)*/ 47.820 32.697 2.316 89.138 171.971 Middle capacities dairies Mini mlekare (171)*/Small size 52.758 22.610 0 75.368 150.736 dairies Ukupno / Total: 286.194 140.689 142.355 255.861 825.098 Udeli pojedinih grupa proizvoda u ukupnoj preradi / Shares in total production Velike mlekare (5)* 36,95% 17,00% 27,87% 18,18% 100,00% /Big dairies Mlekare srednjeg kapaciteta (17)*/ 27,81% 19,01% 1,35% 51,83% 100,00% Middle capacities dairies Mini mlekare (171)*/ 35,00% 15,00% 0,00% 50,00% 100,00% Small size dairies Ukupno / Total: 34,69% 17,05% 17,25% 31,01% 100,00% * Broj mlekara u grupi / Number of dairies in the group

Imajući u vidu takav kriterijum, 60,9%. Mlekare srednjeg kapaciteta lazi u grupi mlekara srednjeg kapa- proizilazi da je nivo konkurentnosti u su poboljšale svoju konkurentsku po- citeta, sa otkupom od 13 miliona litara posmatranom trogodišnjem periodu ziciju povećavši svoj udeo u otkupu mleka i tako učvrstio svoju poziciju na najviše unapredila „Mlekara Šabac“, sirovog mleka sa 17,1 na 20,8%. Mini 5. mestu po kapacitetima prerade, koja je tržišni udeo povećala sa 5,8 na mlekare, čiji se ukupan broj smanjio odnosno na 4. mestu po vlasništvu. 8,2%. Zatim sledi „Somboled“ koji je sa 188 na 171 u poslednje tri godine, Struktura prerade mleka, prikazana u povećao svoj tržišni udeo sa 5,4 na smanjile su udeo u otkupu mleka sa tabeli 2, ukazuje na različitu orijenti- 6,3% u istom periodu. Mlekare u sas- 20,4 na 18,3%. sanost pojedinih grupa mlekara na po- tavu „Danube foods group BV“, iako Osim promena na tržištu otkupa jedine tipove mlečnih proizvoda. Radi su smanjile svoj udeo na tržištu siro- sirovog mleka, došlo je i do ukrupnja- pojednostavljenja analize ukupne ot- vog mleka sa 47,4 na 43%, imaju i vanja kapaciteta prerade. Imlek je kra- kupljene količine sirovog mleka su

8 Preh. ind. 1-2, (2009) RADE I. POPOVIĆ: STRUKTURNE PROMENE... alocirane na četiri grupe mlečnih pro- sečne strukture proizvodnje. Mlekare koji su sa udelom od 36,95% postali izvoda: fermentisani mlečni proizvodi, iz ove grupe su najčešće orijentisane najznačajnija grupa proizvoda. Kod pasterizovano mleko, UHT mleko i os- na proizvodnju sireva, namaza, mleka ovih proizvoda je u posmatranom pe- tali mlečni proizvodi. Mlekare velikih u prahu, maslaca i fermentisanih riodu, osim povećanja proizvodnje, kapaciteta (Imlek, Mlekara Subotica, mlečnih proizvoda. Proizvodnja pas- ostvaren najveći stepen diversifikacije Mlekara Šabac, Somboled i Mleko- terizovanog mleka ima najmanji zna- kako proizvoda, tako i pakovanja. Ti- produkt) u proseku su orijentisane čaj u njihovoj proizvodnoj strukturi. me je zadovoljena rastuća domaća prvenstveno na proizvodnju tečnih Na osnovu podataka iz ranijeg is- tražnja za proizvodima iz grupe jogur- mlečnih proizvoda i to: fermentisanih traživanja (Popović, 2007) moguće je ta, aromatizovanih jogurta i fermenti- mlečnih proizvoda, UHT i pasterizova- sagledati promene u strukturi proiz- sanih mlečnih proizvoda sa dodatkom nog mleka, dok je proizvodnja drugih vodnje, odnosno proizvodne trendove probiotika. Tržišni viškovi aromatizo- mlečnih proizvoda (razne vrste sireva, u grupi velikih mlekara (tabela 3). To- vanih jogurta u 2008. godini u količini pavlaka, namazi, maslac, mleko u kom 2006. godine, najveće količine si- od 6,2 miliona kg (http://webrzs.stat. prahu i dr.) u drugom planu. rovog mleka su utrošene u proizvod- gov.rs/ axd/spoljna/izbor.htm, preuze-

Tabela 3. PROMENE U STRUKTURI PROIZVODNJE PET NAJVEĆIH MLEKARA U PERIODU 2006-2008 Table 3. PRODUCTION STRUCTURE CHANGES IN 5 BIGGEST DAIRY COMPANIES IN PERIOD 2006-2008

Fermentisani Sirevi, pavlaka, namazi, maslac, mleko u mlečni proizvodi/ Pasterizovano mleko/ UHT mleko/ Ukupno: prahu i dr./ Fermented milk Pasteurized milk UHT milk Total: Cheese, cream, butter, SMP, WMP, products (U hiljadama litara) / (In thousands liters) Velike mlekare - 2006. god / Biggest dairies in 117.057 89.748 108.687 141.682 457.174 2006 Velike mlekare - 2008. god / Biggest dairies in 185.617 85.381 140.039 91.355 502.391 2008 Struktura proizvodnje - 2006. god (u %) / 25,61 19,63 23,77 30,99 100,00 Production share Struktura proizvodnje - 2008. god (u %) / 36,95 17,00 27,87 18,18 100,00 Production share

Od svih pomenutih mlekara jedino nji: raznih vrsta sireva, pavlake, na- to 03.09.2009. godine) plasirani su na je „Mlekoprodukt” zadržao istu proiz- maza, maslaca i mleka u prahu. Fer- tržište zemalja u okruženju. vodnu strukturu, koja je usmerena na mentisani mlečni proizvodi su bili naj- Ogroman rast u proizvodnji fer- proizvodnju sireva. Grupa od 17 mle- značajnija grupa tečnih mlečnih proiz- mentisanih mlečnih proizvoda ostva- kara srednjeg kapaciteta orijentisana voda sa udelom od 25,6%. Sledeći po ren je na uštrb proizvodnje sireva. je prvenstveno na proizvodnju raznih značaju su bili UHT mleko (23,77%) i Najveće smanjenje proizvodnje sireva vrsta sireva, pavlake i kajmaka. Zatim pasterizovano mleko (19,63%). je ostvario Imlek, dok je jedino Mleka- slede fermentisani mlečni proizvodi, Struktura proizvodnje istih mlekara ra Šabac značajnije povećala sops- pasterizovano mleko i UHT mleko. u 2008. godini značajno je izmenjena. tvenu proizvodnju sireva. U proizvod- Za mini mlekare je, na bazi prikup- Fokus u proizvodnji je preusmeren na nju sireva u Srbiji se utroši 31% otkup- ljenih podataka, urađena procena pro- grupu fermentisanih mlečnih napitaka ljenog sirovog mleka, dok je taj pro-

Tabela 4. PONUDA MLEKA NA TRŽIŠTU SRBIJE U 2008. GODINI Table 4. MILK SUPPLY ON SERBIAN MARKET IN YEAR 2008

Fermentisani Sirevi, pavlaka, namazi, Pasterizovano mlečni proizvodi/ UHT mleko / maslac, mleko u prahu i dr./ Ukupno: mleko/ Fermented milk UHT milk Cheese, cream, butter, SMP, Total: Pasteurized milk products WMP, (U hiljadama litara) / (In thousands liters) Industrijska prerada / 286.194 140.689 142.355 255.861 825.098 Industrial processing Sopstvena potrošnja i direktna prodaja*/ 182.500 183.500 0 345.682 708.902 Self consumption and direct market

Izvoz** / Export 5.953 0 28.251 44.674 78.878 Uvoz** / Import 1.513 0 3.009 45.847 50.369 Ukupno (Ind. prerada + sopst. potr. i dir. prod.–Izvoz+Uvoz): 464.254 324.189 117.113 602.716 1.505.491 Total national market: Potrošnja po stanovniku (u l): 63,16 44,11 15,93 82,00 204,82 Per capita consumption (l):

*Izveštaj RZS Saopštenje PM-13 (SRB 44 od 25.02.2009) i procena autora / Author estimate **Preračunato u mlečne ekvivalente (ME) (Hemme, 2008) / In milk equivalents

9 Preh. ind. 1-2, (2009) RADE I. POPOVIĆ: STRUKTURNE PROMENE... cenat u zemljama regiona EU-25 veći tri zemlje: Crne Gore, Bosne i Herce- bila orijentisana prvenstveno na proiz- i iznosi 40%. govine i Makedonije. Ključne grupe vodnju fermentisanih mlečnih proizvo- Kod proizvodnje pasterizovanog i mlečnih proizvoda u izvozu, prema da, UHT i pasterizovanog mleka. Mle- sterilizovanog (UHT) mleka struktura vrednosti su redom: UHT mleko, sir, kare srednjeg kapaciteta i mini mleka- se izmenila u smislu daljeg povećanja sladoled i fermentisani mlečni proizvo- re više su bile usmerene na proizvod- proizvodnje sterilizovanog mleka sa di sa dodacima. Učešće ovih proizvo- nju raznih vrsta sireva, a zatim fer- 23,77 na 27,87%, a smanjenja u pro- da u ukupnom izvozu je bilo 91% mentisanih mlečnih proizvoda i paste- izvodnji pasterizovanog mleka. Udeo 2008. godine. Tržišta sa kojih se naj- rizovanog mleka. proizvodnje pasterizovanog mleka kod više uvoze mlečni proizvodi u Srbiju Mlekare velikih kapaciteta su u tro- grupe velikih mlekara je smanjen sa su: region EU (Nemačka, Republika godišnjem periodu značajno izmenile 19,63 na 17% (Popović, 2008). Češka, Slovačka, Poljska, Francus- strukturu proizvodnje. Fokus u proiz- Količina mleka namenjena sop- ka), Bosna i Hercegovina i Hrvatska. vodnji je prebačen sa proizvodnje stvenoj potrošnji i direktnoj prodaji (ta- Vrednosno najznačajniji proizvodi u čvrstih mlečnih proizvoda na proiz- bela 4) još uvek je značajna na tržištu uvozu bili su redom: mleko u prahu, vodnju široke palete fermentisanih Srbije i iznosila je 46,2% od ukupne sir, fermentisani mlečni proizvodi, mlečnih proizvoda. Udeo otkupljenog proizvodnje u 2008. godini. U istoj maslac i UHT mleko. Ovi proizvodi su mleka upotrebljenog za proizvodnju godini neformalno tržište mleka u EU- činili 81% od vrednosti ukupnog uvoza fermentisanih mlečnih proizvoda po- 25 iznosilo je svega 6,9%. Ovaj seg- (Popović, 2009). većan je sa dodatnih 11,3% na ukup- ment tržišta mleka se smanjuje kao Prema podacima RZS, procenjen no 37%. Time je smanjena uvozna posledica jačanja formalnog tržišta. prosečan broj stanovnika u Srbiji zavisnost za ovim proizvodima iz ra- Količina mleka namenjena sopstvenoj 2008. godine je iznosio 7,350.222. nijeg perioda, a zadovoljena je takođe potrošnji je direktno povezana sa bro- Ukoliko se zanemare promene u zali- i rastuća domaća tražnja. Proizvodnja jem poljoprivrednih gazdinstava koja hama mlečnih proizvoda na početku i pasterizovanog mleka ima opadajući se bave proizvodnjom mleka. Imajući kraju 2008. godine, proizilazi da je na trend, dok proizvodnja UHT mleka u vidu trend smanjenja broja gaz- tržištu Srbije ponuda mleka po sta- raste bržim tempom. dinstava u Srbiji, realno je očekivati da novniku iznosila 204,8 litara. Uz iste Neformalno tržište mleka u Srbiji, će se količina mleka namenjena sop- pretpostavke o zalihama u 2006. go- iako je u opadanju, još uvek ima visok stvenoj potrošnji smanjivati i narednih dini, ponuda mleka po stanovniku je udeo od 46,2%. Osnovni trendovi na godina. iznosila 206,5 litara, što ukazuje na ovom tržištu su utvrđeni u dva seg- Neformalno tržište mleka i mlečnih minimalan pad potrošnje mleka. Neki menta i to kada je u pitanju prodaja na proizvoda obuhvata više kanala distri- od mogućih razloga koji su doveli do pijacama i sopstvena potrošnja. Pro- bucije i prodaje potrošačima. Među nji- blagog smanjenja potrošnje mleka po daja mleka i mlečnih proizvoda na pi- ma najznačajniji su: zelene pijace, pro- stanovniku jesu: visoke cene mleka i jacama je u prethodnom višegodiš- daja na poljoprivrednom gazdinstvu i mlečnih proizvoda tokom 2008. godi- njem periodu bila relativno stabilna i prodaja od vrata do vrata. Količine mle- ne, kao i smanjenje potrošnje mleka iz kreće se na nivou od 90 miliona litara ka namenjene direktnoj prodaji potro- sopstvene proizvodnje, koja je iznad mleka, računato u ME. Sopstvena po- šačima je teško proceniti pošto pro- prosečne, a što je direktna posledica trošnja mleka je u opadanju usled cene postoje samo za prodaju na pija- smanjivanja broja poljoprivrednih gaz- trenda smanjenja ukupnog broja po- cama. Prema podacima RZS prodaja dinstava. ljoprivrednih gazdinstava koja se bave mleka i mlečnih proizvoda na pijacama proizvodnjom kravljeg mleka. (http://webrzs.stat.gov.rs/axd/arhiva1.p Spoljnotrgovinski bilans Srbije u hp?NazivSaopstenja=PM13&ind=3, ZAKLJUČAK trgovini mlečnim proizvodima je bio preuzeto 03.09.2009. godine) je bila pozitivan u prethodnom trogodišnjem relativno stabilna u periodu od 2002 do Tokom prethodnih godina završe- periodu i kretao se na nivou od nešto 2008. godine i kretala se na nivou od na je privatizacija industrije mlekara i preko 30 miliona USD. Glavna izvoz- 90 miliona litara računato u mlečnim izvršena su velika investiciona ulaga- na tržišta su: Crna Gora, BiH i Make- ekvivalentima. Direktna prodaja mleka i nja u obnovu i proširenje proizvodnih donija, dok se najveće količine mleč- mlečnih proizvoda postoji u većini dru- kapaciteta. U periodu nakon završene nih proizvoda uvezu sa tržišta EU. gih zemalja, ali je po pravilu izuzetno privatizacije, nastale strukturne pro- Ključni izvozni proizvodi su: UHT mle- niska kod razvijenih zemalja. Na primene na tržištu mleka mogu se po- ko, sirevi, sladoled i fermentisani mle- mer, u EU-25 direktna prodaja ovih smatrati kroz promene u konkurent- čni proizvodi sa dodacima, pri čemu je proizvoda iznosi 1,9 milijardi litara, što skim pozicijama mlekara i njihovih poslednja grupa proizvoda zabeležila predstavlja svega 1,25% od ukupnog proizvodnih struktura. Bolje konku- najbrži rast izvoza. tržišta sirovog mleka (http://ec.europa. rentske pozicije tokom analizirane tri Procenjena ponuda mleka na tr- eu/agriculture/publi/fact/milk/2007_en.p godine zauzele su: Mlekara Šabac, žištu Srbije u 2008. godini iznosila je df). Somboled i 17 mlekara sa srednjim 204,82 litra mleka po stanovniku. Od Neto spoljna trgovina mlečnim kapacitetima prerade. Dominantnu po- toga oko 60% potrošeno je u vidu teč- proizvodima je pozitivna i količinski ziciju na tržištu mleka u Srbiji imaju i nih mlečnih napitaka (fermentisani (preračunato u mlečne ekvivalente) dalje mlekare u vlasništvu Danube mlečni proizvodi i mleko), a oko 40% iznosi 1,86% od ukupne proizvodnje foods group BV, iako je njihov tržišni u vidu sireva, pavlake, namaza, ma- mleka u Srbiji, namenjenog ljudskoj udeo smanjen za 4,4%. Smanjenje slaca, mleka u prahu i sl. ishrani. Vrednosno posmatrano, neto udela na tržištu sirovog mleka su os- Fermentisani mlečni proizvodi su spoljna trgovina Srbije sa mlečnim tvarile i mini mlekare. najznačajnija grupa u strukturi ponude proizvodima iznosi 32 miliona dolara. Prema strukturi proizvodnje u i potrošnje na domaćem tržištu. Rast Izvoz je orijentisan sa 97% na tržišta 2008. godini, grupa velikih mlekara je svesti potrošača o potrebi za zdravom

10 Preh. ind. 1-2, (2009) RADE I. POPOVIĆ: STRUKTURNE PROMENE... ishranom doveo je do rasta tražnje za Hemme, T. et al.: IFCN Dairy Report 2008, Workshop at International food and agribusi- International farm comparison network, Dairy ness management association, 19th Annual proizvodima ove grupe. Učesnici na research center, Kiel, Germany (2008). World Forum & Symposium, Budapest, 20-21 formalnom tržištu mleka, a prvenstve- Jeffrey, S. and Grant H.: An economic analysis of June 2009, 113-124. no mlekare velikih kapaciteta, prateći productive efficiency in Alberta dairy produc- Republički zavod za statistiku – Republike Srbije, ovakav trend tražnje na domaćem tr- tion, Project report, Department of rural eco- (2009), Baze podataka, Beograd, nomy, University of Alberta, Edmonton, Ca- http://webrzs. stat.gov.rs/axd/en/index.php žištu, kao i rast tražnje na tržištima ze- nada (2001). malja u okruženju, pravovremeno su Popović, R.: Tipovi pakovanja svežeg i UHT mle- reagovale i strukturu svoje proizvod- ka i tečnih mlečnih proizvoda na tržištu Srbije. Prehrambena industrija – Mleko i mlečni nje prilagodile potrebama tržišta. proizvodi, 18 (1-2) (2007) 65-69. Popović R.: Analiza lanca snabdevanja mlekom LITERATURA na tržištu Srbije. Strategijski menadžment, 13 (4) (2008) 63-67. European Commission: Milk and milk production Popović, R.: Effects of market structure changes in the European Union, Luxemburg, on dairy supply chain in Serbia, Agribusiness http://ec.europa.eu/agriculture/publi/fact/milk/2 and Agro-industries development in Central 007_en.pdf (2006). and Eastern Europe, A joint FAO – IAMA

SUMMARY

STRUCTURAL CHANGES ON SERBIAN MILK MARKET

Rade I. Popović

University of Novi Sad, The Faculty of Economics Subotica

Production, processing and retail of milk and milk products is one of the most im- Key words: market • formal market • milk • portant segments of Serbian agribusiness. In this article structural changes on Serbian milk products • processing • dairies • supply milk market in period 2006 – 2008 were analyzed. Those changes include market positions of dairies, as well as their structure of production. Data revealed that two among the biggest dairies, and middle sized dairies increased their market share. Production structure of 5 biggest dairies, which process 60% of delivered milk, significantly changed in that period. Focus in structure of their production was moved from cheese production to diversified range of fermented milk products. Share of liquid milk production remains on the same level, but with divergent movement. Production of UHT milk increased and pasteurized milk production decreased.

11 Preh. ind. 1-2, (2009) SINIŠA L. MARKOV et al.: KORELACIJA VREDNOSTI ATP...

1SINIŠA L. MARKOV 2NATAŠA R. IVLJANIN 1DRAGOLJUB D. CVETKOVIĆ

1Univerzitet u Novom Sadu, Tehnološki fakultet, 2Alfa-lab, Aleksandrovac,

KORELACIJA VREDNOSTI ATP SA NAUČNI RAD BAKTERIJSKIM POPULACIJAMA

KOPANIH BUNARA POGONA UDK: 628.1.034.2:628.1.36:579.68 PREHRAMBENE INDUSTRIJE

Pogoni prehrambene industrije su ve- UVOD tehničke vode se ogleda u zdravstve- liki potrošači vode kvaliteta za piće. Da bi nom i tehnološkom značaju. Zdrav- racionalizovali izdvajanja za vodu i da bi se Industrijski pogoni za svoje po- stveni značaj proizilazi iz (ne)moguć- smanjila zavisnost od lokalne zajednice trebe često koriste sopstvene bunare, nosti da voda sadrži mikroorganizme često se pribegava delimičnom vodosnab- devanju iz sopstvenih resursa. U tu svrhu odnosno vodu iz plićeg ili dubljeg pod- kao i organske i neorganske materije se kopaju plići ili dublji bunari i ta voda se zemlja, a u nekim pogonima to je je- koji mogu da izazovu razna oboljenja koristi kao tehnička – za sve aktivnosti gde dini izvor vode. Poznato je da vode iz ljudi (Đukić i sar., 2000). Tehnološki voda neće doći u kontakt sa proizvodima. plitkih bunara češće sadrže veći broj značaj proizilazi iz mogućnosti da ti Često ta voda nije obuhvaćena ni redov- mikroorganizama nego vode iz dubo- mikroorganizmi uzrokuju kvarenje na- nim kontrolama zdravstvene ispravnosti, kih bunara gde se brojnost uglavnom mirnica, a organske i neorganske ma- pa je u dostupnoj stručnoj i naučnoj lite- kreće od nekoliko do nekoliko stotina terije mogu da izazovu probleme kod raturi veoma malo podataka o njenom mik- po mL (Đukić i sar., 2000). Međutim, i uređaja i potrošača (Klašnja & Mar- robiološkom kvalitetu. Stoga su preduzeta ispitivanja mikrobiološkog statusa vode iz vrlo duboki bunari takođe mogu da kov, 2000). Međutim, nisu sporadični tri kopana bunara u jednom pogonu pre- budu kontaminirani ako se u njih sliva slučajevi da ova voda ne ispunjava hrambene industrije. U uzorcima sirove voda koja je kontaminirana na bilo koji zdravstvene uslove i da se u vanred- vode određivan je ukupan broj aerobnih način. U plićim bunarima sadržaj bak- nim situacijama koristi u proizvodnom mezofilnih bakterija sa dve metode – stan- terija u vodi zavisi od uslova filtriranja procesu. Zbog toga je od posebnog dardizovanom i Petrifilm metodom koja je kroz zemlju, a sam proces zavisi od značaja za takve pogone prehram- kod nas i dalje alternativna metode. Pored brojnih faktora, u koje se ubrajaju pro- bene industrije da obezbede podatke toga, ispitana je brojnost populacije aerob- pustljivost zemljišta, hidraulični gradi- o kvalitetu te vode, kako bi mogli nih psihrotrofnih bakterija. Istovremeno u uzorcima vode je određivan nivo ATP. Za jent podzemne vode i klimatski uslovi upravljati sa takvim rizikom i obezbe- klasičnu mikrobiološku metodu i brzu me- (Gaćeša & Klašnja, 1994). Jedan deo diti kvalitetan finalni proizvod (Markov todu procene mikrobiološkog statusa ispi- mikroorganizama su normalne mik- i sar., 2007a). tana je korelaciona veza. Utvrđeno je da robne populacije vode i njihovo prisus- U određenim slučajevima ispunja- su metode određivanja broja obe grupe tvo u vodi se ne može izbeći (Markov, vanje osnovnih mikrobioloških zah- bakterija povezane sa koeficijentom kore- 1998). Pored ovih mikroorganizama u teva, odnosno odsustvo direktnih in- lacije većim od 0,99. U većini uzoraka vo- vodu mogu da dospu na razne načine dikatora fekalne kontaminacije, ne pode veći broj bakterija je formirao koloniju i drugi mikroorganizami. Vode plitkih drazumeva da je voda pogodna za primenom Petrifilm metode. Veza između brojnosti bakterija i nivoa ukupne i slobod- bunara često pored mikroorganizama korišćenje u prehrambenoj industriji, ne ATP vrednosti nije statistički značajna, sadrže organske i neorganske mate- najčešće zbog izrazitog kapaciteta dok se veza sa razlikom ovih vrednosti rije koje potiču iz industrije i domaćin- stvaranja biofilmova (Markov i sar., (ΔATP) može opisati kao visoka direktna stva, a mogu da utiču na uvećanje 2007b). Prisustvo saprofitnih organi- linearna korelacija. broja mnogih patogenih mikroorganizama, iz rodova Pseudomonas, Alcali- zama (Žakula, 1980). Iz ovakve vode genes, Flavobacterium, Serratia, Mic- Ključne reči: bunarska voda • aerobne mikroorganizmi kao i organske i neor- rococcus, Vibrio, Bacillus (Žakula, mezofilne bakterije • Petrifilm metoda • ganske materije mogu da se prenesu 1980; Karakašević i sar., 1987) zbog ATP vrednost u proizvode, ukoliko se ta voda koristi njihove sposobnosti rasta na raznim

kao tehnička voda i postoji mogućnost materijama životinjskog ili biljnog po-

da se stvori direktan ili indirektan kon- rekla, mora se ograničiti ili eliminisati. takt sa proizvodima (Žakula, 1980; Grupa uslovno patogenih bakterija, Karakašević i sar., 1987). odnosno predstavnici rodova Citro- Adresa autora: bacter, Enterobacter, Klebsiella se Prof. dr Siniša Markov, Univerzitet u Novom Voda koja se koristi kao tehnička Sadu, Tehnološki fakultet, mora po kvalitetu da odgovara vodi za mogu naći u vodi koja se koristi u Bulevar cara Lazara 1, 21 000 Novi Sad piće, u suprotnom ova voda ne bi prehrambenoj industriji, ali i njih ka- tel.: 021/485 3729; fax: 021/450 413 smela da se koristi u prehrambenoj rakteriše saprofitni način ishrane pa e–mail: [email protected] industriji (Markov, 2005). Ispravnost se i njihovo prisustvo mora držati pod

12 Preh. ind. 1-2, (2009) SINIŠA L. MARKOV et al.: KORELACIJA VREDNOSTI ATP... kontrolom (Đukić i sar., 2000; Karaka- zim sa stabilizirajućim efektom, ima živih bakterija na temperaturi od 37oC šević i sar., 1987). zadatak da se veže za svaki molekul i 22oC. Ovo određivanje rađeno je kla- Mikrobiološki pregled vode, u slu- ATP-a i na taj način omogući fluoro- sičnom metodom koja se može smat- čaju rutinskih ispitivanja, se izvodi pre rescentni efekat, koji se na kraju meri rati standardizovanom metodom koja svega da se utvrdi da li je voda za- instrumentom za merenje intenziteta je data u aktuelnom Priručniku za iz- gađena fekalijama. U slučaju odsus- svetlosti – luminometar (3M Biotrace). vođenje metoda (10) primenom pod- tva direktnih indikatora fekalnog zaga- Bioluminiscencija se preporučuje i kao loge Hranljivi agar (HiMedia) i Petrifilm đenja (E. coli, enterokoki, sulfitoredu- jedna od brzih indirektnih metoda bak- metodom primenom podloge Aerobic kujuće klostridije, Pseudomonas aeru- teriološkog ispitivanja vode (Stojano- Count Plate (procedura proizvođača ginosa) potrebno je da se mikrobio- vić i sar., 1998b). Ovom metodom od- 3M) (Uputstvo za korišćenje Petrifil- loškim analizama prati stanje zaštit- ređujemo kontaminaciju vode ATP je- mova). nog vodonosnog sloja od spoljnog dinicama poreklom od organskih osta- Za utvrđivanje nivoa ATP vredno- bakterijskog zagađenja, a to se posti- taka, a time možemo da odredimo i sti (ukupan i slobodan) u svim uzorci- že određivanjem broja aerobnih me- prisustvo mikroorganizmama pa tako ma vode u potpunosti je sleđena pro- zofilnih bakterija. Stanje vode u od- za veoma kratko vreme dobijamo sliku cedura od strane proizvođača UNI- nosu na zagađenje fekalijama po od- o kvalitetu vode na osnovu sadržaja LITE NG (3M BIOTRACE) (3M Bio- ređenoj dinamici prate zdravstvene ATP-a (3M Biotrace). trace). ustanove, dok stanje vodonosnog slo- Cilj ovog rada je da se sagleda Statistička obrada dobijenih poja mogu da prate razni subjekti, pa i bakteriološki profil vode iz plitkih bu- dataka urađena je primenom softver- sami pogoni (Škunca–Milovanović i nara jednog pogona prehrambene inskog paketa STATISTICA 6, a kao sar., 1990). Manje variranje broja ae- dustrije gde se iscrpljena voda preva- mera vrednosti koeficijenata proste robnih mezofilnih bakterija, u slučaju shodno koristi kao tehnička voda. Pra- linearne korelacije primenjene su sle- odsustva fekalnih kontaminanata, mo- ćenje bakteriološkog statusa usmere- deće vrednosti: manje od 0,7 ozna- že biti dobar pokazatelj da nije došlo no na određivanje ukupnog broja ae- čava da nema linearne veze; 0,7-0,8 do rekontaminacije (Markov, 1998). robnih mezofilnih bakterija na različi- izražena direktna; 0,8-0,9 visoka di- Na osnovu ovih činjenica jasno je da tim temperaturama, klasičnom meto- rektna i 0,9-0,999 veoma visoka di- bi proizvođači hrane sa sopstvenim dom i metodom Petrifilma koja je kod rektna linearna korelacija (Žižić i sar., bunarima mogli i trebali bar da prate nas alternativna metoda. Pored toga, 2007). ukupnu bakterijsku populaciju svoje utvrdiće se da li postoji korelacija izvode kako bi mogli brzo da reaguju i među klasičnih bakterioloških rezulta- REZULTATI I DISKUSIJA delom spreče širenje kontaminacije. ta i merenja nivoa ukupne i slobodne Najznačajniji nedostatak praćenja ATP vrednosti. U načelu, pa i u konkretnom pogo- ukupnog broja bakterija, urađenog nu prehrambene industrije tehnološka klasičnom ili nekom savremenijom voda se prevashodno koristi za pranje metodom kao što je npr. Petrifilm koja MATERIJAL I METODI kruga i kamiona, za hlađenje mašina, je validovana od strane nekih nacio- za hlađenje motora i uređaja, itd. Po- nalnih tela za standardizaciju kao što Za mikrobiološka ispitivanja koriš- većanje proizvodnje je proteklih pet su AFNOR (Francuska), NordVal ćena je voda iz tri kopana bunara. Bu- godina bilo skoro deset puta poveća- (skandinavske zemlje), DIN (Nemač- nari iz kojih su uzimani uzorci su obe- no, a potrošnja vode se za oko osam ka) i AOAC (Uputstvo za korišćenje leženi kao bunar I, bunar II i bunar III. puta se uvećala. Pored toga, zapaže- Petrifilmova) je što se rezultati dobi- U periodu dok su uzimani uzorci za na je sve veća neravnomernost u po- jaju za minimalno 24 sata, što je pre- mikrobiološke i fizičko-hemijske anali- trošnji vode po mesecima unutar jed- više kasno za proces proizvodnje (Vr- ze bunar II i bunar III su još uvek bili u ne godine. Naime, povećana potroš- baški & Markov, 1992). Primenom završnoj fazi realizacije, jedino je bu- nja vode počinje u julu i u narednom ovih metoda mogu da se uklanjaju sa- nar I bio u potpunosti završen. Osnov- tromesečju je maksimalna, odnosno mo posledice, ali ne i da se deluje ne karakteristike bunara su: bunar I je 1,7-2 puta veća nego tokom zimskog promptno. Da bi se moglo pratiti sta- dubok 9 m sa dotokom vode od 4 L/s; perioda. Navedene činjenice upućuju nje kontaminiranosti na ili u nekom bunar II se nalazi na udaljenosti 300 da i državne ustanove kao i menadž- matriksu razvijena je metoda na bazi m od bunara I, i dubok je 7 m sa do- ment pogona moraju posvetiti poseb- ATP, odnosno ključnoj komponenti tokom vode od 2 L/s; bunar III se na- nu pažnju kvalitetu tehničke vode jer svih metaboličkih reakcija svih organi- lazi na udaljenosti 350 m od bunara I, se u interventnim ili akcidentalnim si- zama. dubok je 8 m sa dotokom vode od 3 tuacijama ta voda koristi i za druge Metoda merenja ATP-a je u osnovi L/s. potrebe, odnosno koristi se umesto enzimatska reakcija i u prirodi se do- Iz svakog od bunara uzeto je po vode kvaliteta za piće. Ovakav postu- gađa u telu svica – poznata biolumini- 10 uzoraka u periodu sredina aprila - pak nije izuzetak osobito kada se uz- scencija. Upotreba ATP biolumini- kraj maja i to u prve tri nedelje uziman me u obzir cena vode kvaliteta za piće scencije za detekciju mikroorganiza- je po jedan uzorak nedeljno iz svakog i njeni transportni troškovi. ma i organskih ostataka opisana je bunara, a kasnije po dva uzorka ne- Rezultati određivanja ukupnog 1964. g., a već od 1980. g. laboratori- deljno. Postupak uzorkovanje vode je broja mikroorganizama, odnosno ae- je je primenjuju u kontroli kvaliteta vršeno na osnovu uputstva datog u robnih mezofilnih bakterija, zato što je (Stojanović i sar., 1998a). Suština me- aktuelnom Priručniku za izvođenje to jedan od parametara na osnovu tod zasniva se na određivanju ukupne metoda (Škunca–Milovanović i sar., kog se može dati orijentaciona proce- koncentracije ATP-a, što se postiže 1990). na higijenske ispravnosti, na tempera- njegovim otpuštanjem iz svih ćelija uz Za svaki uzorak, u po dva ponav- turama od 37 i 22oC za svaki bunar pomoć enzima (luciferaza). Drugi en- ljanja, određivan je ukupan broj svih dati su na slici 1.

13 Preh. ind. 1-2, (2009) SINIŠA L. MARKOV et al.: KORELACIJA VREDNOSTI ATP...

vor kontaminacije vode je zemljište, a u suprotnom odnosu može opet biti zemljište, ali sa značajnim udelom an- tropogenog zagađenja. Zapaža se da je nivo tzv. ukupne bakterijske kontaminacije u širokom rasponu, od 50 do 12.000 CFU/mL, sa izrazitim razlika- ma između bunara i vremena uzorkovanja. Izvesna sličnost po brojnosti bakterija u vodi u bunara II i III u odnosu na vodu bunara I moguće je de- limično objasniti lokacijskom bliskošću i nivoom kontaminiranosti zemljišta, odnosno razlike za 1 do 2 log jedinice upućuju i na iznuđenost mesta kopa- nja. S druge strane, ukoliko bi se pri- stupilo obradi tih voda velike razlike u brojnosti nameću nalaženje rešenja za najkontaminiraniju vodu, što pove- ćava investicione i eksploatacione tro- škove. Prema brojnosti pojedinih grupa bakterija vidljivo je sa slike 1, da je neznatno više psihrotrofa u vodi bunara II i III što dodatno upućuje na za- gađenost zemljišta izazvanu ljudskom aktivnošću. U vodi sva tri bunara koncentracija obe grupe bakterija je izrazito različita u odnosu na vreme uzorkovanja. U prva četiri, kao i poslednja dva vremena uzorkovanja brojnost bakterija je istog nivoa, dok je u ostalim vremenima znatno viša (do 1,5 log jedinica). Ovi rezultati se mogu dovesti u vezu sa meteorološkom situaci- jom u tom periodu, ali se ne bi smeli u potpunosti objašnjenja vezati za tzv. „kišni period“ jer bi to značilo da su bunari vrlo bliski variranju svojstve- nom za površinske vode. U većini ispitivanih uzoraka vode veći broj kolonija se formirao primenom Petrifilm metode u odnosu na klasičnu metodu. Jedina bitna razlika u primenjenim metodama je manji nivo manipulacija, odnosno manji broj koraka u realizaciji procedure zaseja- vanja, pa se tom činjenicom mogu objasniti dobijene razlike. Nije isklučena ni mogućnost da je Petrifilm sa boljom aerobnošću u odnosu na petrijevke zasejane Kohovom metodom, ali ova

pretpostavka bi zahtevala dodatna is- Slika 1. UKUPAN BROJ MIKROORGANIZAMA KOJI SU FORMIRALI o o pitivanja i potvrdu. KOLONIJE NA 37 C I 22 C ODREĐIVAN KLASIČNOM I PETRIFILM Dobijeni rezultati su značajni za METODOM menadžment fabrike jer ukazuju na Figure 1. TOTAL NUMBER OF MICROORGANISAMS WHICH FORMED o o realno sagledavanje mikrobiološke sli- COLONIES ON 37 C AND 22 C DETERMINED WITH CLASICAL ke tehničke vode. Ta voda u većini AND PETRIFILM METHOD pogona može posredno ili neposred- Prema Pravilniku (Sl. List SRJ br. između mezofila i psihrofila) pa je odno da dođe u kontakt sa proizvodima, 42/98 i 44/99, 2007) određuju se „ae- ređivan odnos između ovih grupa bak- odnosno postoji mogućnost da se ne- robne mezofilne bakterije“ na čvrstoj terija. Osnovni razlog određivanja ovih ka od ispitivanih bakterija nađe u go- hranljivoj podlozi posle inkubacije od grupa je da se može proceniti poreklo tovom proizvodu, pa bi dobijeni rezul- 48 h na 37oC u jednom mililitru vode. bakterija u vodi. U slučaju znatno ve- tati trebalo da omoguće kvalitetniju Veoma korisni su i podaci o brojnosti će brojnosti psihrotrofa/psihrofila, kao procenu rizika od bakteriološke konta- psihrofila i psihrotrofa (prelazna grupa i oligotrofnih bakterija dominantan iz- minacije.

14 Preh. ind. 1-2, (2009) SINIŠA L. MARKOV et al.: KORELACIJA VREDNOSTI ATP...

Tabela 1. NIVO ATP VREDNOSTI (RLU) U UZORCIMA VODE Table 1. LEVEL OF ATP VALUE (RLU) IN SAMPLES OF WATER

Bunar I Bunar II Bunar III r.br. datum ATP ATP Δ ATP* ATP ATP Δ ATP* ATP ATP Δ ATP* uzorka uzorkovanja ukupni slobodni ukupni slobodni ukupni slobodni 1. 14.04. 110 98 12 1,332 1,158 174 238 156 82 2. 21.04. 150 121 39 1,081 975 106 534 184 350 3. 28.04. 130 85 45 1,135 836 299 432 138 294 4. 05.05. 172 65 107 1,160 744 416 451 130 321 5. 07.05. 205 89 116 1,374 844 490 1,565 604 961 6. 12.05. 193 91 102 1,480 805 475 1,501 770 731 7. 14.05. 202 116 86 1,071 674 397 609 150 459 8. 19.05. 200 146 84 1,040 833 171 460 144 316 9. 21.05. 223 197 96 1,140 924 216 427 137 290 10. 26.05. 190 164 89 940 710 230 392 198 194 Δ ATP*: ukupni ATP – slobodni ATP

Među metodama za brzu procenu mikrobiološkog kvaliteta vode često se preporučuje i metoda bioluminiscencije, koja je u potpunosti oprav- dala svoju primenu na drugim mestima pogona prehrambene industrije (Stojanović i sar., 1998a). Merenja u uzorcima vode vršena su sa brisevima za određivanje ukupnog i slobodnog ATP-a (3M Biotrace) da bi se dobile što potpunije informacije o kvalitetu vode bunara, a rezultati su dati u tabeli 1 i slici 2. Na osnovu izmerenih vrednosti ATP, datih u tabeli 1, može se konstatovati da postoje jasne razlike između bunara. Vrednost ATP ukupnog u uzorcima vode bunara I je u rasponu od 110 do 230 jedinica, dok je vrednost za ATP slobodni za nekoliko desetina niži. Nasuprot toga, u uzorcima vode bunara II je izmerena od 5 do 15 puta veća vrednost ATP ukupnog, a ATP slobodni je 4 do 10 puta veći. Ako se izuzmu 2 vremena uzorkovanja, vrednosti ATP ukupni i slobodni u vodi bunara III je za nekoliko puta veći nego u vodi bunara I, odnosno za nekoliko puta manji nego u vodi bunara II. Razlika izmerenih vrednosti ATP je najveća za uzorke bunara III, a najmanja za uzorke bunara I. Ne zapaža se pravilnost u promeni vrednosti ATP u odnosu na vreme uzorkovanja. Na osnovu svih dobijenih rezultata može se konstatovati da se u većini uzoraka vode nalaze organski ostaci eukariot- skih viših organizama, ali i značajan broj živih mikroorganizama. Indirektno ovi rezultati ukazuju na potencijal ove vode kao staništa u kome će se dobro razvijati i alohtoni mikroorganizmi, tj. organizmi sa višim zahtevima u ishrani, Udeo slobodnog ATP u odnosu na Slika 2. UDEO SLOBODNOG ATP U ODNOSU NA UKUPAN ATP U ukupni ATP (slika 2) se kreće u širo- UZORCIMA VODE kom rasponu i uglavnom nije manji od Figure 2. PERCENT OF FREE ATP RELATED TO TOTAL ATP IN SAMPLES 30%, a ni veći od 90%. Ne zapaža se OF WATER

15 Preh. ind. 1-2, (2009) SINIŠA L. MARKOV et al.: KORELACIJA VREDNOSTI ATP... pravilnost promene udela između bu- analize odnosio se na sagledavanje koji su formirali kolonije na 22oC (slika nara, a ni prema vremenu uzorkova- veze nivoa ATP ukupni i razlike nivoa 1). Sa porastom ukupnog broja mikro- nja. ATP (ukupni – slobodni) sa mikrobio- organizama u uzorcima vode iz bu- Za pojedinačne uzorke vode po- loškim rezultatima, što je predstavlje- nara I i bunara II na Petrifilmu u ve- jedinih bunara zapaža se veza između no tabelama 3 i 4. ćem broju uzoraka se nije povećavao brojnosti bakterijskih populacija i iz- Iz korelacionog odnosa za ukupan nivo ATP (ukupni) vrednosti, dok se u merenih ATP vrednosti. Tako na pri- broj mikroorganizama na hranljivom uzorcima iz bunara III sa porastom mer, u vodi bunara I najniže vrednosti agaru i Petrifilmu kod sva tri bunara ukupnog broja mikroorganizama koji ATP su izmerene na početku praće- na obe temperature se vidi da postoje su formirali kolonije na 22 i 37oC u nja, a tada je i ukupan broj bakterija veoma visoke direktne linearne veze većem broju uzoraka povećavao i nivo najmanji. S druge strane, najveće (tabela 2). Na osnovu vrednosti fakto- ATP ukupni. Može se zaključiti da vrednosti ukupnog ATP u uzorcima ra korelacije može se konstatovati da nivo kontaminiranosti zemljišta oko bunara II i III prati najveći broj bak- se sličan broj kolonija javlja primenom bunara sa organskim ostacima i živim terija po mL uzorka. obe metode, odnosno da ne postoje mikroorganizmima direktno utiče na Na osnovu dobijenih rezultata mik- statistički značajne razlike u rezultati- vezu između brojnosti detektovanih robioloških analiza i merenja ATP, koji ma u slučajevima kada se u uzorku bakterija i nivoa ATP. pokazuju izvesnu sličnost i neke razli- nalazi nekoliko desetina ili nekoliko Iz korelacije ukupnog broja mikro- ke bilo je potrebno određenim statis- stotina ćelija po mL. organizama na Petrifilmu i razlike ni- tičkim aparatom proveriti značajnost Korelacioni odnos između ukup- voa slobodnog i ukupnog ATP (tabela zapaženih veza. Prvi deo korelacione nog broja mikroorganizama na Petrifil- 1) se vidi da je kod sva tri bunara na analize u ovom radu se odnosio na ut- mu i nivo ATP (ukupni) vrednosti je is- obe temperature značajna, odnosno vrđivanje da li postoji kvalitetno sla- pod granice direktne linearne korela- izražena direktna linearna korelacija, ganje između dobijenih mikrobioloških cije kod bunara I i bunara II dok je kod visoka direktna linearna korelacija ili rezultata. Korelacija je rađena za uku- bunara III vrlo visoka direktna linearna veoma visoka direktna linearna kore- pan broj mikroorganizama na hran- korelacija za ukupan broj mikroorga- lacija. Kada se povećavao broja mik- ljivom agaru i Petrifilmu koji su formi- nizama koji su formirali kolonije na roorganizama na Petrifilmu poveća- rali kolonije na 22 i 37oC, a rezultati su 37oC i visoka direktna linearna korela- vala se i razlika nivoa slobodnog i predstavljeni u tabeli 2. Drugi deo cija za ukupan broj mikroorganizama ukupnog ATP-a, ali se ta veza kreće u rasponu 0,744 do 0,919 izraženo pre- Tabela 2. KOEFICIJENTI KORELACIJE ZA ODNOS UKUPNOG BROJA MIKRO- ko koeficijenta korelacije. Dobijeni re- ORGANIZAMA ODREĐIVANOG KLASIČNOM I PETRIFILM METODOM zultati ukazuju da je razlika izmerenih Table 2. COEFICIENT OF CORRELATION FOR RELATIONS OF TOTAL NUMBER vrednosti ATP dobra mera za procenu OF MICROORGANISAMS DETERMINED WITH CLASICAL AND PETRIFILM mikrobiološkog opterećenja u slučaju METHOD uspostavljenog monitoringa nad ne- Pojava koje se ispituje bunar I bunar II bunar III kim bunarom.

Broj mikroorganizama koji su formirali kolonije 0,904 0,935 0,991 na HA i Petrifilmu na 37oC LITERATURA

Broj mikroorganizama koji su formirali kolonije 0,948 0,941 0,996 Đukić D., Gajin S., Matavulj M., Mandić L.: Mikro- na HA i Petrifilmu na 22oC biologija voda, Prosveta, Beograd (2000). Gaćeša S., Klašnja M.: Tehnologija vode i otpad- nih voda. Jugoslovensko udruženje pivara, Tabela 3. KOEFICIJENTI KORELACIJE ZA ODNOS UKUPNOG BROJA MIKRO- Beograd (1994). ORGANIZAMA ODREĐIVANOG PETRIFILM METODOM I UKUPNOG ATP-A Karakašević B. i saradnici: Mikrobiologija i para- Table 3. COEFICIENT OF CORRELATION FOR RELATIONS OF TOTAL NUMBER OF zitologija, Medicinska knjiga, Beograd–Zagreb MICROORGANISAMS DETERMINED WITH PETRIFILM METHOD AND (1987). Klašnja M., Markov S.: Dezinfekcija vode za teh- TOTAL ATP nološki proces proizvodnje u mlekari. Pre- hrambena industrija–Mleko i mlečni proizvodi, Pojava koje se ispituje bunar I bunar II bunar III 11 (3-4) (2000) 7-18. Markov S.: Mikrobiološka analitika vode, u „Voda Broj mikroorganizama koji su formirali kolonije 0,596 0,472 0,923 o u pivarstvu“ (ur. M. Klašnja), jugoslovensko na Petrifilmu na 37 C i ATP(ukupni) udruženje pivara, Beograd, 66-74 (1998). Markov S.: Dezinfekcija u prehrambenoj indus- Broj mikroorganizama koji su formirali kolonije 0,408 0,513 0,887 triji, u „Dezinfekcija vode“ (ur. B. Dalmacija, J. o na Petrifilmu na 22 C i ATP(ukupni) Agbaba, M. Klašnja), PMF, Departman za hemiju, Novi Sad (2005) 243-251. Markov S., Cvetković D., Velićanski A.: Dezifici- Tabela 4. KOEFICIJENT KORELACIJE ZA ODNOS UKUPNOG BROJA MIKRO- jensi i biofilmovi, u „Voda i biofilm (ur. B. Dal- ORGANIZAMA ODREĐIVANOG PETRIFILM METODOM I RAZLIKA NIVOA macija, J. Agbaba, O. Petrović), PMF, Depart- SLOBODNOG I UKUPNOG ATP man za hemiju, Novi Sad (2007a) 291-306. Table 4. COEFICIENT OF CORRELATION FOR RELATIONS OF TOTAL NUMBER OF Markov S., Velićanski A., Cvetković D.: Biofilmovi MICROORGANISAMS ESTIMATED WITH PETRIFILM METHOD AND VARI- u prehrambenoj industriji i njihova kontrola, u ANCES OF LEVELS OF FREE AND TOTAL ATP „Voda i biofilm (ur. ur. B. Dalmacija, J. Agba- ba, O. Petrović), PMF, Departman za hemiju, Pojava koje se ispituje bunar I bunar II bunar III Novi Sad (2007b) 270-285. Pravilnik o higijenskoj ispravnosti vode za piće Broj mikroorganizama koji su formirali kolonije na 0,745 0,749 0,901 Sl. list SRJ br. 42/98 i 44/99. o Stojanović E., Zec M., Raič J., Knežević P., Mačak Petrifilmu na 37 C i Δ ATP (ukupni – slobodni) G.: Procena higijene ruku klasičnom metodom i metodom bioluminiscencije, Dani mikrobiologa Broj mikroorganizama koji su formirali kolonije na 0,919 0,744 0,886 o Jugoslavije, Igalo, 17-19. Jun 1998a, Zbornik Petrifilmu na 22 C i Δ ATP (ukupni – slobodni) radova i sažetaka, 204

16 Preh. ind. 1-2, (2009) SINIŠA L. MARKOV et al.: KORELACIJA VREDNOSTI ATP...

Stojanović E., Raič J., Mačak G., Knežević P.: zavod za zdravstvenu zaštitu i NIP „ Privredni Žižić M., Lovrić M., Pavličević D.: Metodi statis- Kontrola higijene linija i vode u pogonu Mle- pregled“, Beograd (1990). tičke analize, Prosveta, Beograd (2007). kare, klasičnom metodom i metodom ATP bio- Uputstvo za korišćenje Petrifilmova: Interpre- 3M Biotrace: Uputstvo za korišćenje UN – luminiscencije, VII Kongres veterinara Jugo- tation Guide Petrifilm TM Aerobic Count Plate. LITERNG-a, Prevod S.E.Ver kd, Novi Sad. slavije, Beograd, 27-29. Oktobar 1998b, Zbor- Vrbaški Lj., Markov S.: Praktikum iz mikrobio- nik radova I, 31. logije, Prometej, Novi Sad (1992). Škunca-Milovanović S., Feliks R., Đurović B. Žakula R.: Mikrobiologija hrane, Tehnološki fa- (urednici): Voda za piće, Standardne metode kultet, Novi Sad (1980). za ispitivanje higijenske ispravnosti, Savezni

SUMMARY

CORRELATION BETWEEN BACTERIAL POPULATIONS IN SHALLOW WELL WATER FROM FOOD FACTORY AND ATP VALUE

1 2 1 Siniša L. Markov, Nataša Ivljanin, Dragoljub Cvetković,

1 2 University of Novi Sad, Faculty of Technology, Alfa-lab, Aleksandrovac

Factories of food industry are big users of water, having quality of drinking water. Key words: shallow well water • aerobic In order to rationalise water costs and to reduce dependence from local comunity it is mesophilic bacteria • Petrifilm method • ATP not rare to use a partial water supply from own resorces. For that purpose wells are value digged for tehnical water, not coming into contact with products. Often that water is not subjected to health safety control, so there is a lack of scientific references about its microbiological quality. Therefore researches have been carried out about microbiological status of water from three wells in a particular food factory. In raw water samples total number of aerobic mesophilic bacteria was determined with two methods – standardized and Petrifilm method which is in our country still an alternative method. Number of population of aerobic psychotrophic bacteria was also tested. ATP level was also analysed. For classical microbiological method and quick method of evaluation of microbiological status correlation was researched. Results show that coefficient of correlation was higher than 0.99 for the two applied methods. In most water samples the higher number of bacteria formed colonies when Petrifilm method was used. Connection between number of bacteria and level of total and free ATP value is not statistically significant, while connection with variation of these values (ΔATP) can be described as high direct linear correlation.

17 Preh. ind. 1-2, (2009) GEORG REITHMAYER et al.: ISPITIVANJE REZIDUA...

1GEORG REITHMAYER 2DUŠANKA STOJSAVLJEVIĆ

1DSM Food Specialties 2NOVI TRADING NS

NAUČNI RAD

ISPITIVANJE REZIDUA ANTIBIOTIKA U UDK: 637.12:637.07:615.281 MLEKU

Visoki kvalitet mleka i mlečnih pro- 2. Procena dovezenog mleka u Poređenje između različito utvrđe- izvoda doprinosi zdravlju potrošača. fabriku mleka pre istovara u cisterne. nih bezbednih odnosno tolerantnih ni- Upotreba antibiotika u cilju terapije i Dalje kontrole pri preradi mleka mogu voa pokazuje da postoje razlike u le- preventive bolesti goveda dovodi do se vršiti na nivou cisterne ili za vreme kovima a takođe u njihovim prihvat- poboljšanja proizvodnje mleka u kvan- prerade. Krajnji proizvodi takođe pod- ljivim nivoima rezidua. Na internacio- titativnom i kvalitativnom pogledu. Me- ležu kontroli od strane mlečne indus- nalnom nivou to zahteva diskusiju za đutim, mana ovakvog tretmana je rizik trije i državnih inspekcijskih službi. usaglašavanje. od prisustva rezidua antibiotika u mle- Ovi sistematski načini kontrole u Široka i intenzivna upotreba dijag- ku sa farmi koje snabdevaju industriju toku procesa proizvodnje od sirovog nostičkih testova za utvrđivanje rezi- mleka. Rezidue antibiotika mogu ne- mleka do krajnjh proizvoda (od paše dua antibiotika u mleku od paše do gativno da utuču na zdravlje potroša- do čaše) trenutno su utvrđeni i prime- čaše u mnogome pomažu visokom ča, a takođe prouzrokuju probleme njuju se u većini mlečnih industrija standarnom kvalitetu mleka za po- prilikom proizvodnje sira i jogurta. Da razvijenih zemalja. Međutim, postoje trošače, a bi garantovali da je mleko slobodno izvesne razlike od zemlje do zemlje. Delvotest ® ACCELERATOR je od bilo kakvih rezidua antibiotika spro- Metodologija i učestalost analiza utvr- najnoviji iz spektra ovih testova koji se vode se sistematske mere i podrža- đenih parametara kontrole mogu se koristi u referentnim laboratorijama, vaju od strane redovnih državnih or- razlikovati uglavnom kao posledica zbog svoje mogućnosti da istovre- gana, međunarodnih organizacija i, na istorijskih i praktičnih pristupa. meno analizira 400 uzoraka sirovog kraju, ali ne manje značajno, od stra- Za oba kontrolna sistema kvaliteta mleka. ne industrije mleka i samih proizvođa- mora biti na raspolaganju metodolo- ča. gija koja ispunjava zahteve u pogledu Kvalitetno gazdovanje u pristupu parametara kontrole kvaliteta i prak- sprečavanja rezidua antibiotika u pro- tične primene. Delvotest ® ACCELE- izvodnji mleka na farmama počinje od RATOR je test širokog spektra na re- sirovog mleka i ide do krajnjeg proiz- zidue antibiotika. voda. Kvalitet kontrolnog sistema u industriji mleka u svrhu kontrole rezidua antibiotika, u osnovi se zasniva Primer liste od dva utvrđena nivoa u svetu za izvesne antibiotike Example of particular antibiotics level in USA and EU na dva principa: 1. Procena kvaliteta mleka na far- Preparat USA (bezbedan nivo) EU (maks. nivo rez.) mi od koje zavisi cena što ima direk- Penicillin G 5 ppb 4 ppb tan povratni uticaj na proizvođače Amoxicillin 10 ppb 4 ppb mleka. Cloxacillin 10 ppb 30 ppb Cephapirin 20 ppb 10 ppb Cephalonium Ne 10 ppb Ključne reci: mleko • antibiotici • kva- Cefuroxim Ne Ne litet • testovi Tetracycline * 300 ppb 100 ppb Neomycin * 150 ppb 500 ppb Sulfamrthazine * 10 ppb 100 ppb

Ne= trenutno nije utvrđen nivo *= nije određen nivo u Appendix N programu za transportna vozila

Adresa autora: Dušanka Stojsavljević, NOVI TRADING NS, Bulevar Oslobođenja 54, 21 000 Novi Sad tel.: +381 21 444 102; fax: +381 21 477 80 13 e–mail: [email protected]

18 Preh. ind. 1-2, (2009) GEORG REITHMAYER et al.: ISPITIVANJE REZIDUA...

SUMMARY

ANALYSIS OF ANTIBIOTICS RESIDUES IN MILK

1Georg Reithmayer, 2Dušanka Stojsavljević

1DSM Food Specialties, 2NOVI TRADING NS

High quality of milk and dairy products improves consumers' health. Usage of anti- Key words: antibiotics residues • milk • dairy biotics for preventing and curing bovine illnesses improves milk quality and increases products • quality • Delvotest ® • consumers' its quality. However, this treatment causes risk of antibiotics presence in milk process- health sed in dairy industry. Antibiotics residues may negatively affect consumers' health and generate problems during cheese and yoghurt production. In order to ensure that there is no antibiotics residues in milk, constant action are being undertaken by the state, international organizations, dairy industry and milk producers. Quality control system concerning the antibiotics residues is based on two principles: 1. evaluation of milk quality, 2. evaluation of milk delivered to the factory. Further control can be carried out in delivery tanks or during processing. Final products are controlled by the dairy industry and state inspections. The aforementioned way of control is being applied in most developed countries. Nevertheless, certain differences from country to country do exist, mostly due to different historical and practical approaches. Methodology which fulfils requirements concerning quality control parameters and practical application is Delvotest ® ACCELERATOR with a wide spectra of antibiotics residues.

19 Preh. ind. 1-2, (2009) PREDRAG D. PUĐA et al.: SIREVI SA DIJETETSKIM...

PREDRAG D. PUĐA JELENA B. MIOČINOVIĆ

Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet, Institut za prehrambenu tehnologiju i biohemiju

PREGLEDNI RAD

SIREVI SA DIJETETSKIM I UDK: 637.3:637.046/.047 FUNKCIONALNIM SVOJSTVIMA

Savremena kretanja u medicini ukazu- Pored važnih nutritivnih i dijetet- Sirevi sa smanjenim sadržajem ju na značaj načina ishrane u očuvanju i skih svojstava namirnica, poslednjih masti poboljšanju zdravlja ljudi. S tim u vezi, godina se potenciraju i njihova funk- poslednjih godina prisutno je izraženo inte- cionalna svojstva, koja se prevashod- Mlečna mast je značajna nutritivna resovanje za sagledavanje mogućnosti proizvodnje sireva sa dijetetskim i funkcio- no odnose na pozitivne efekte na komponenta mleka i sira i u velikoj nalnim svojstvima. U radu su prikazana zdravlje ljudi. U grupi proizvoda izra- meri doprinosi formiranju specifičnih dosadašnja istraživanja o proizvodnji sire- ženih funkcionalnih svojstava ističu se senzornih i funkcionalnih svojstava va sa smanjenim sadržajem masti i soli, proizvodi sa probiotskim bakterijama i pojedinih mlečnih proizvoda. Smanje- kao i sireva sa probiotskim bakterijama i prehrambenim vlaknima. S tim u vezi, nje sadržaja masti u sirevima, poseb- prehrambenim vlaknima koji pripadaju gru- istraživanja o mogućnosti inkorporira- no onih sa zrenjem, rezultira često u pi proizvoda sa izraženim dijetetskim i nja probiotika, u kombinaciji sa pre- formiranju atipičnih svojstava, kao npr. funkcionalnim svojstvima. hrambenim vlaknima, u proizvodnji si- neadekvatne teksture, nedovoljno iz-

Ključne reči: sirevi sa smanjenim sadrža- reva su poslednjih nekoliko godina raženog i gorkog ukusa i sl. jem masti • sirevi sa smanjenim sadržajem veoma aktuelna tema. Poslednjih godina veliki broj na- soli • probiotske bakterije • prehrambena U proizvodnji prehrambenih proiz- učnih radova bavio se pitanjem izna- vlakna voda sa izraženim dijetetskim i funk- laženja rešenja za probleme koji se cionalnim svojstvima neophodno je javljaju u proizvodnji različitih vrsta obezbediti i adekvatan kvalitet proiz- sireva sa smanjenim sadržajem masti UVOD voda U okviru toga se posebno izdva- u siru, a sve sa ciljem poboljšanja nji- jaju senzorna svojstva, što je kod hovih svojstava. Ispitivani sirevi uklju- Proizvodi od mleka, uključujući si- ovakvih proizvoda veoma važno za čuju vrste kao što su čedar (Banks i reve, podesan su materijal za razvija- njihovu prihvatljivost od strane potro- sar., 1989, Metzger i Mistry, 1994, nje proizvoda sa dijetetskim i funkcio- šača. 1995, Mistry i sar., 1996, Guinee i nalnim svojstvima koji mogu imati U radu su prikazana dosadašnja sar., 1998, 2000, Fenelon i sar., 2000, pozitivan učinak u održavanju i pobolj- istraživanja mogućnosti proizvodnje Fenelon i Guinee, 2000, Nelson i Ba- šanju zdravlja ljudi. različitih vrsta sireva koji se odlikuju rabano, 2004); mocarela (Fife i sar., Savremeni koncept ishrane, pos- izraženim dijetetskim i funkcionalnim 1996, McMahon i sar. 1996, Poduval i lednjih godina, podrazumeva sve veću svojstvima. Ona obuhvataju sireve sa Mistry, 1999, Dave i sar. 2003) ; feta popularnost proizvoda kod kojih je pri- smanjenim sadržajem masti i soli, si- (Katsiari i Voutsinas, 1994a, Michae- sustvo komponenata, kao što su reve sa probiotskim bakterijama i pre- lidou i sar., 2003a); sirevi u salamuri mlečna mast i kuhinjska so, koje mo- hrambenim vlaknima. (Romeih i sar., 2002, Madadlou i sar., gu imati negativne efekte na zdravlje 2007); kefalograviera (Katsiari i Vout- potrošača, svedene na minimum. sinas, 1994b, Michaleidou i sar., S tim u vezi, aktuelna istraživanja SIREVI SA DIJETETSKIM 2003b, Kondyli i sar., 2003); edam obuhvataju ispitivanja mogućnosti pro- SVOJSTVIMA (Tungjaroenchai i sar., 2001); danbo izvodnje sireva sa smanjenim sadrža- (Madsen i Ardo, 2001); havarti (Lo i jem masti i soli. U pogledu dijetetskih svojstava Bastian, 1998), ras (Kebary i sar., najznačajnije komponente proizvoda 1999), i sirevi od UF mleka (Đerovski i

od mleka, uključujući sireve, su mleč- sar., 2007, 2008, Puđa, 2008).

na mast i kuhinjska so. S obzirom da su ove komponente sastava mlečnih proizvoda često nepoželjne i mogu Sastav i svojstva sireva sa

Adresa autora: imati negativne implikacije na zdravlje smanjenim sadržajem masti Prof. dr Predrag Puđa, ljudi, poslednjih godina se veliki broj Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet, tehnoloških istraživanja bavi izučava- Smanjenje sadržaja masti u mleku Nemanjina 6, Zemun – Beograd tel: +381 11 2615-315 / lok 270 njem mogućnosti smanjenja sadržaja i siru rezultuje u izmenjenom odnosu e-mail: [email protected] mlečne masti i soli u siru. pojedinih komponenata hemijskog sa-

20 Preh. ind. 1-2, (2009) PREDRAG D. PUĐA et al.: SIREVI SA DIJETETSKIM... stava u odnosu na odgovarajuću vrstu binacija za proizvodnju sireva sa sma- gla biti razlog manjeg obima razgrad- sira sa uobičajenim sadržajem masti. njenim sadržajem masti. Za razliku od nje proteina tokom zrenja sireva sa Generalno, sirevi sa smanjenim sadr- sireva sa smanjenim sadržajem masti, smanjenim sadržajem masti. Ipak, uti- žajem masti imaju veći sadržaj vode i u sirevima sa velikim sadržajem masti caj smanjenja sadržaja masti na tok proteina, a manji sadržaj vode u bez- gorki peptidi se apsorbuju u masnu proteolitičkih promena je različit u za- masnoj materiji sira (VBMS), masti u fazu, što takođe smanjuje pojavu gor- visnosti od vrste sira i primenjenog suvoj materiji sira (MSM) i soli u vo- čine u ovim sirevima. tehnološkog postupka proizvodnje Mi- denoj fazi sira (S/VF) u odnosu na od- Ukus i miris sireva sa smanjenim chaelidou i sar., (2003b). govarajuće vrste punomasnih sireva. sadržajem masti zavise od aromatskih Razgradnja proteina, posmatrana Ipak, u malom broju slučajeva postoje komponenti koje su osnovni nosioci elektroforetskim metodama, pokazuje izvesna odstupanja u pogledu sastava arome određene vrste sira. S tim u razlike među sirevima sa različitim niskomasnih sireva (Katsiari i Voutsi- vezi, Katsiari i Voutsinas (1994) navo- sadržajem masti. Čedar sa smanjenim nas, 1994, Michaleidou i sar. 2003a). de da niskomasni feta sir ima zado- sadržajem masti se odlikuje sporijom Razlike u sastavu sireva sa različi- voljavajuća senzorna svojstva, jer su degradacijom αs1 kazeina i bržom raz- tim sadržajem masti se značajno ref- generalno nosioci ukusa ovog sira gradnjom β kazeina. S druge strane, lektuju na njihova senzorna i funkcio- niska pH vrednost, odnosno izražena veći sadržaj intaktnog αs1 i β kazeina nalna svojstva. Naime, veliki sadržaj kiselost, veliki sadržaj soli, kao i ogra- prisutnih u sastavu sira je verovatno proteina i mali sadržaj MSM sireva sa ničen obim proteolize koji su prisutni i posledica većeg sadržaja proteina, smanjenim sadržajem masti često re- kod sireva sa smanjenim sadržajem kao i izmenjenog odnosa rezidualnog zultira u formiranju izrazito čvrste i, masti. himozina i proteina kod sireva sa kao takve, nepodesne teksture pro- Izmenjen hemijski sastav sireva sa smanjenim sadržajem masti (Fenelon teinskog matriksa. smanjenim sadržajem masti odražava i Guinee, 2000). Ukus i miris sireva sa smanjenim se na tok i obim proteolitičkih pro- Izmenjen hemijski sastav, tok i sadržajem masti, posebno sireva sa mena tokom zrenja, kao i na stvaranje obim proteolitičkih promena sireva sa zrenjem, često je atipičan, gorak i ne- defekata teksture sira. Proteinski mat- smanjenim sadržajem masti, u velikoj dovoljno izražen. Razlozi pojave defe- riks, koji predstavlja osnovu strukture meri se odražavaju na funkcionalna kata ukusa i mirisa sireva sa sma- sira, zahvaljujući prisustvu inkorpori- svojstva sira. Funkcionalna svojstva njenim sadržajem masti su brojni. rane masti, obezbeđuje tzv. ”gladak” sireva, kao što su sposobnost toplje- Sirevi sa smanjenim sadržajem ukus punomasnih sireva. Kada se nja, stepen izdvajanja ulja, rasteglji- masti se odlikuju manjim obimom lipo- mast odstrani ili njen sadržaj smanji, vost i dr., posebno su značajna uko- litičkih promena, koje doprinose ma- tendencije kazeina ka agregiranju po- liko se sirevi koriste kao ingredijenti u njem obimu nastajanja slobodnih staju izraženije, te snažnije utiču na pripremi pica, sendviča i sl. Funkcio- masnih kiselina i drugih aromatskih je- formiranje teksture sira, što najčešće nalna svojstva sireva zavise od vrste i dinjenja koja su važna za ukus i miris rezultira nastankom izrazito čvrstog i sastava sira, stepena zrelosti, odnos- sireva. Pored toga, nedostatak masti tvrdog sirnog testa. Tekstura sireva sa no obima razgradnje proteina u siru kao rastvarača brojnih aromatskih je- smanjenim sadržajem masti najčešće (Miočinović i Puđa, 2005, Đerovski i dinjenja doprinosi formiranju neizra- se opisuje kao atipična, i to sa slede- sar., 2006). ženog ukusa i mirisa sira (Katsiari i ćim terminima: ”slaba”, ”gumena”, ”pe- Uticaj smanjenja sadržaja masti Voutsinas, 1994). Izmenjeni parametri skovita” i dr. Što je smanjenje masti u na funkcionalnost sireva je najviše sastava i strukture sireva sa smanje- siru veće to su negativni efekti na proučavana kod mocarele (Fife i sar., nim sadržajem masti, kao što su stru- teksturu sira izraženiji. 1996, Dave i sar., 2003) i čedra (Gui- ktura proteinskog matriksa, tok pro- Razgradnja proteina tokom zrenja nee i sar., 2000, Awad i sar., 2005). teolitičkih promena tokom perioda zre- sireva usko je povezana sa sadržajem Generalno, sirevi sa smanjenim sadr- nja, pH vrednost i sadržaj soli u vode- vode i soli u siru. Sirevi sa smanjenim žajem masti pokazuju lošija funkcio- noj fazi masti mogu takođe indirektno sadržajem masti, kao što su feta (Kat- nalna svojstva (Tunick i sar., 1993, uticati na stvaranje defekata arome siari i Voutsinas, 1994, Michaelidou i Fife i sar., 1996). Pogoršanje funkcio- sira (Mistry, 2001). sar., 2003a), kefalograviera (Michae- nalnih svojstava je posledica smanje- Jedan od najčešćih problema u lidou i sar., 2003b), čedar (Fenelon i nog sadržaja VBMS, ograničenog obi- proizvodnji sireva sa smanjenim sadr- sar., 2000, Fenelon i Guinee, 2000) ma proteolize, manje količine izdvo- žajem masti je pojava gorkog ukusa imaju manji sadržaj rastvorljivih azot- jene masti i većeg sadržaja intaktnog kao posledica formiranja hidrofobnih nih materija u odnosu na odgovara- kazeina u siru sa smanjenim sadrža- gorkih peptida, a koji nastaju aktivnoš- juću vrstu sira sa većim sadržajem jem masti. Funkcionalna svojstva sire- ću različitih proteinaza, posebno en- masti. Manji sadržaj rastvorljivih azot- va sa smanjenim sadržajem masti se zima startera, na kazein. Smatra se nih materija je delimično posledica mogu poboljšati modifikacijom potup- da se gorki hidrofobni peptidi u siru manjeg sadržaja VBMS sireva sa ka proizvodnje, upotrebom EPS+ star- formiraju neadekvatnom razgradnjom smanjenim sadržajem masti, razlike u ter kultura (Broadbent i sar., 2001, αs1 i β kazeina, posebno delovanjem zadržavanju koagulanata, odnosno iz- Awad i sar., 2005) ili adekvatnom proteinaza na hidrofobni region C-ter- menjenom odnosu koagulant:kazein. formulacijom sastava sira, posebno u minalnog dela β kazeina, i/ili ukoliko Visoka pH vrednost prilikom odli- pogledu sadržaja kalcijuma (Sheehan su prisutni u izrazito visokim koncen- vanja surutke i niže temperature do- i Guinee, 2004). tracijama (McSweeney, 1997). Mistry i grevanja, koje se često koriste u pro- Proizvodnja sireva sa smanjenim Kasperson (1998) navode da je sa- izvodnji sireva sa smanjenim sadrža- sadržajem masti držaj soli u siru manji od 4,5%S/VF i jem masti, doprinose zadržavanju ma- upotreba startera sa malom proteo- nje količine koagulanata u sirnom tes- U cilju optimizacije i dobijanja pri- litičkom aktivnošću najpodesnija kom- tu. Ova činjenica bi jednim delom mo- hvatljivih senzornih i funkcionalnih

21 Preh. ind. 1-2, (2009) PREDRAG D. PUĐA et al.: SIREVI SA DIJETETSKIM... svojstava proizvoda, tehnološki postu- svojstava karakterističnih za pojedine tim, homogenizacija mleka može imati pak proizvodnje sireva sa smanjenim vrste sireva. neželjene efekte na proteinsku struk- sadržajem masti u velikoj meri podra- Zadržavanje većeg sadržaja vode turu sira i interakcije kazein-mast. To zumeva izmene u odnosu na tradicio- u čedru (Banks i sar., 1989) i kefalo- nepovoljno utiče na sposobnost for- nalan, uobičajan način dobijanja od- graviera siru (Katsiari i Voutsinas, miranja gela, sinerezis, odnosno obra- govarajuće vrste sira. Izmene tehno- 1994b) može se postići primenom du gruša i senzorna svojstva sira. Ho- loškog postupka proizvodnje sireva sa nižih temperatura dogrevanja i povi- mogenizacija mleka ili pavlake pri smanjenim sadržajem masti podrazu- šenjem pH vrednosti prilikom mleve- odgovarajućem pritisku primenjena je mevaju izmene pojedinih operacija, nja sirne grude čedra (Guinee i sar., u proizvodnji čedra (Metzger i Mistry, dodavanje dopunskih kultura i upotre- 1998). 1994, 1995), mocarele (Tunick i sar., bu aditiva - zamenjivača masti. U USA najzastupljenija izmena 1993, Rowney i sar., 2003), iranskog Modifikacija pojedinih operacija tradicionalnog postupka za proizvod- belog sira u salamuri (Madadlou i sar., tehnološkog postupka proizvodnje si- nju čedra sa smanjenim sadržajem 2007). reva sa smanjenim sadržajem masti masti je operacija ispiranja sirne gru- Primena homogenizacije mleka pri veoma je jednostavan i ekonomičan de hladnom vodom (220C). Ovim pos- nižem pritisku i nižim temperaturama način za postizanje odgovarajućih tupkom smanjuje se sinerezis i od- dogrevanja doprinosi većem zadrža- senzornih svojstava sireva sa smanje- stranjuje rezidualna laktoza, što sma- vanju vode u siru i dobijanju zadovo- nim sadržajem masti. njuje mogućnost povećanja kiselosti ljavajućih teksturalnih i funkcionalnih Početni korak u proizvodnji sireva grude i doprinosi dobijanju grude ve- svojstava mocarele sa smanjenim sa- sa smanjenim sadržajem masti je ćeg sadržaja vode i manje kiselosti. držajem masti, koje su uporedive sa standardizacija mleka, pri čemu se sa- Ispiranje sirne grude takođe doprinosi svojstvima punomasnih sireva (Tunick držaj mlečne masti, tj. odnos kazein : većoj rastvorljivosti kalcijum fosfata i i sar., 1993). Rudan i sar. (1998) na- mast, dovode na željeni nivo, zavisno hidratisanosti kazeina, što rezultira vode da homogenizacija mleka ili pav- od željenog sadržaja masti u siru (Pu- mekšim sirnim testom. Negativni efek- lake ne utiče značajno na teksturalna i đa i sar., 2000). Sastav mleka name- ti ovog postupka su gubici aromatskih funkcionalna svojstva sira, ali pobolj- njenog proizvodnji sireva sa smanje- jedinjenja, što se često odražava u šava izgled sireva pre termičkog tret- nim sadržajem masti se, pored uobi- stvaranju slabo izraženog i netipičnog mana. Mocarela proizvedena od ho- čajenog načina standardizacije, može ukusa zrelog sira (Banks i sar., 1989). mogenizovanog mleka ili pavlake ima postići i dodavanjem kondenzovanog Veći sadržaj vode u sirevima sa izrazito belu boju i manji stepen iz- mleka (Anderson i sar., 1993), ultrafil- smanjenim sadržajem masti se može dvajanja masti (Poduval i Mistry, triranog ili mikrofiltriranog koncentrata postići inkorporacijom serum proteina, 1999), ali pokazuje ograničenu spo- u prahu i direktnom ultrafiltracijom koji imaju izraženu sposobnost vezi- sobnost topljenja i intenzivnu promenu (Banks 2004). Ipak, alternativne meto- vanja vode (Miočinović, 2004). Prime- boje prilikom zagrevanja sira (Rudan i de standardizovanja sastava mleka nom strogog režima termičke obrade sar., 1998). često rezultiraju u stvaranju neade- mleka postiže se inkorporacija dena- U proizvodnji čedra sa smanjenim kvatne teksture proizvoda (Anderson i turisanih serum proteina, dok se pri- sadržajem masti, standardizacija ob- sar., 1993). menom postupka ultrafiltracije zadrža- ranog mleka sa homogenizovanom Jedan od osnovnih zadataka u vaju nativni serum proteini u siru. Naj- pavlakom (Metzger i Mistry, 1994, proizvodnji sireva sa smanjenim sadr- veće zadržavanje vode u siru postiže 1995) doprinosi zadržavanju većeg žajem masti je povećanje sadržaja se primenom oba postupka pri čemu sadržaja vode u sirnom testu, dobrim vode u siru što omogućava pobolj- se strogim režimom termičke obrade teksturalnim i funkcionalnim svojstvi- šanje teksture sira. S druge strane, povećava sadržaj denaturisanih se- ma sira, kao i dobrom randmanu pro- veoma je važno uskladiti sadržaj rum proteina, a procesom UF sadržaj izvodnje. Madadlou i sar., (2007) su u VBMS i S/VF, kao ključnih faktora ukupnih proteina (Lo i Bastian, 1998, proizvodnji iranskog belog sira u sa- brojnih promena u toku zrenja sireva Rodriquez i sar., 1998). Negativni lamuri dodavali homogenizovanu pav- (Rodriquez, 1998). U proizvodnji sire- efekti primene strogog režima termič- laku tokom standardizacije obranog va sa smanjenim sadržajem masti po- ke obrade i/ili UF procesa u proizvod- mleka. Sirevi proizvedeni uz dodatak željno je sadržaj VBMS dovesti na ni- nji sireva su izmenjen profil proteo- homogenizovane pavlake su pokazali vo istovetan kao kod punomasnih si- litičkih promena, odnosno smanjen bolja teksturalna, funkcionalna i sen- reva (Miočinović i Puđa, 2009). obim razgradnje kazeina, posebno αs1 zorna svojstva, posebno pri prime- Smanjenje sadržaja masti u čedru re- kazeina (Lo i Bastian, 1998, Puđa, njenom nižem pritisku homogeniza- zultira većim sadržajem vode i prote- 1992, Puđa i Guinee, 1998). U proiz- cije, od sireva proizvedenih od mleka ina, ali manjim sadržajem VBMS (Gui- vodnji mocarele primena strogog reži- standardizovanog dodavanjem neho- nee i sar., 2000). ma termičke obrade ne pokazuje ne- mogenizovane pavlake. Veći sadržaj vode u siru se deli- gativne efekte na fizička i senzorna Slatka mlaćenica koncentrovana mično može postići izmenama poje- svojstva sira (Punidadas i sar., 1999, primenom ultrafiltracije je korišćena za dinih operacija tehnološkog postupka Kebary i sar., 1999). proizvodnju čedra (Mistry i sar., 1996) proizvodnje. Takve operacije, alterna- Proizvodnja sireva sa smanjenim i mocarele (Poduval i Mistry, 1999) sa tivne ili modifikovane u odnosu na sadržajem masti je, u nekoliko istra- smanjenim sadržajem masti. Proiz- tradicionalan postupak proizvodnje, živanja, zasnovana na primeni homo- vodnja sireva sa smanjenim sadrža- moraju biti strogo kontrolisane kako bi genizacije mleka ili pavlake. Homoge- jem masti uz dodatak UF mlaćenice se sprečili problemi tokom sirišne nizacijom mleka se povećava povr- rezultira povećanjem sadržaja vode u koagulacije mleka, ostvarilo postizanje šina masnih globula, što može uticati siru, čime se postiže mekša i prihvat- zadovoljavajućeg randmana proizvodna poboljšanje teksture sireva sa ljiva tekstura sira. Upotreba UF mlaće- nje i omogućilo formiranje senzornih smanjenim sadržajem masti. Među- nice u proizvodnji mocarele sa sma-

22 Preh. ind. 1-2, (2009) PREDRAG D. PUĐA et al.: SIREVI SA DIJETETSKIM... njenim sadržajem masti, rezultira senzorna svojstva edamskog sira sa takođe je jedan od puteva kojim se smanjenjem stepena izdvajanja masti smanjenim sadržajem masti. Sirevi može postići poboljšanje senzornih i topivosti sira, ali uz istovremeno po- proizvedeni sa L. helveticus i Lc. lactis svojstava ovih sireva. Aditivi, koji se stizanje zadovoljavajuće teksture sira. ssp. diacetylactis imali su veći obim dodaju radi maskiranja nedostatka Nelson i Barbano (2004) razvili su proteolitičkih promena, dok su sirevi određene količine masti klasifikuju se novi proces odstranjivanja masti iz sa L. helveticus i L. reuteri imali kao zamenjivači i imitatori masti. Za- zrelog čedra različite starosti, koji su najbolja teksturalna svojstva. Shodno menjivači masti su u osnovi materijali upotrebili za proizvodnju čedra sa rezultatima autori zaključuju da je L. zasnovani na masti koja poseduje 50% smanjenim sadržajem masti. helveticus najadekvatnija dopunska slične fizičke i funkcionalne osobine Aroma čedra sa smanjenim sadrža- kultura sa izraženim pozitivnim efek- kao i prirodne masti, ali smanjuju ka- jem masti u potpunosti odgovara zre- tima na svojstva sireva. lorijsku vrednost proizvoda. Imitatori lom siru (Whetstine i sar., 2006). Tak- Primena komercijalnih dopunskih masti, koji su znatno primenjiviji u vi rezultati ukazuju da aromatske kultura koje sadrže Lc. lactis subsp. proizvodnji sireva sa smanjenim sadr- komponente, koje opredeljuju aromu cremoris i Lc. lactis subsp. lactis u žajem masti, imitiraju prirodne masti i zrelog sira, ostaju i u siru sa sma- proizvodnji niskomasnog feta sira, uti- imaju izraženu sposobnost vezivanja njenim sadržajem masti nakon njenog če na poboljšanje senzornih svojstava vode, što povoljno utiče na svojstva, uklanjanja razvijenim postupkom. sira. Poboljšanje senzornih svojstava posebno teksturu, i randman proiz- Jedan od načina poboljšanja svoj- nastaje verovatno kao posledica stva- vodnje sireva sa smanjenim sadrža- stava sireva sa smanjenim sadržajem ranja većeg obima malih peptida i slojem masti (Rodriquez, 1998). masti, posebno arome sira, je upo- bodnih aminokiselina kao prekursora Dairy Lo, komercijalni proteinski treba dopunskih kultura. Ispitivanja o ukusa i mirisa, posebno u kasnijim preparat za imitaciju masti, utiče na uticaju dopunskih kultura na svojstva fazama zrenja (Katsiari i sar., 2002a, promenu mikrostrukture i na poveća- sireva sa smanjenim sadržajem masti, Michaleidou i sar., 2003a). U modifi- nje sadržaja vode i VBMS, što rezul- korišćenjem različitih sojeva mikroor- kovanom tehnološkom postupku pro- tira u mekšoj konzistenciji čedar sira ganizama, vršena su na brojnim vrsta- izvodnje kefalograviera sira dodavanje (Fenelon i Guinee, 1997, Aryana i Ha- ma sireva, kao što su čedar (Fenelon i dopunskih kultura koje sadrže L. casei que, 2001), ali ne utiče na tok i obim sar., 2002); edam (Tungjaroenchai i ssp. rhamnosus, Lc. lactis subsp. Lac- primarne proteolize tokom zrenja si- sar., 2001); feta (Katsiari i sar., 2002a, tis i Lc. lactis subsp. cremoris ne utiču reva sa smanjenim sadržajem masti. b, Michaelidou i sar., 2003a); kefalo- na sastav i tok primarne proteolize, ali U proizvodnji mocarele sa smanje- graviera (Katsiari i sar., 2002b), sirevi značajno utiču na sekundardnu pro- nim sadržajem masti, imitatori masti od UF mleka (Đerovski i sar., 2008). teolizu, formirajući veći sadržaj malih kao što su ugljenohidratni aditivi Stel- Dopunske kulture koje se dodaju u peptida, slobodnih aminokiselina, kao lar i Novagel i proteinski imitatori mas- proizvodnji sireva trebalo bi da ispu- i drugih brojnih aromatskih kompo- ti Dairy Lo i Simplesse, doprinose za- njavaju zahteve za malom acidoge- nenti sira (Kondyli i sar., 2003, Micha- državanju većeg sadržaja vode, što nom i izraženom proteolitičkom aktiv- elidou i sar., 2003b). Izražena lipoliza i utiče na poboljšanje funkcionalnih nošću. Slabija acidogena sposobnost sekundarna proteoliza, kao posledice svojstava sira. Topivost sireva se ovih kultura je neophodna kako bi se dopunskih kultura, reflektuju se na for- znatno povećava upotrebom Stellar i sprečio intenzivni razvoj kiselosti, što miranje veoma dobrih senzornih svoj- Simplesse imitatora masti, dok se ko- bi usled većeg prisustva vode u si- stava eksperimentalnih sireva (Katsi- rišćenjem Novagela i Dairy Lo pogor- revima sa smanjenim sadržajem mas- ari i sar., 2002b). šavaju funkcionalna svojstva sira (Mc- ti, omogućilo stvaranje defekata uku- Poseban segment korišćenja do- Mahon i sar., 1996). Romeih i sar. sa. S druge strane, izražena i kon- punskih kultura je mogućnost inkorpo- (2002) navode da u proizvodnji sireva trolisana proteolitička a posebno pep- racije probiotskih bakterija. S obzirom u salamuri sa smanjenim sadržajem tidazna aktivnost dopunskih kultura, da su sirevi pogodan medijum za in- masti imitatori masti Simplesse D-100 smanjuje mogućnost pojave gorčine korporaciju probiotskih bakterija u cilju i Novagel NC-200 utiču na zadržava- usled formiranja većeg sadržaja želje- dobijanja proizvoda multi funkcional- nje većeg sadržaja vode, poboljšanje nih peptida koji su osnovni nosioci nih svojstava, neophodno je proizvod- teksturalnih svojstava sira i povećanje arome sira. Generalno, dopunske kul- nju sireva sa smanjenim sadržajem randmana proizvodnje. U pogledu ture značajno ubrzavaju proteolitičke masti povezati sa primenom probio- senzornog kvaliteta, najbolja svojstva promene i povećavaju sadržaj malih tika (Miočinovioć i Puđa, 2004). Pri- je pokazao sir proizveden sa Nova- peptida i slobodnih aminokiselina to- mena probiotskih dopunskih kultura u gelom. kom zrenja velikog broja različitih vrs- sirevima sa smanjenim sadržajem Kao potencijalni zamenjivači masti ta sireva. masti može doprineti poboljšanju nji- u proizvodnji sireva sa smanjenim sa- U proizvodnji čedra sa smanjenim hovih senzornih svojstava, s jedne držajem masti mogu se koristiti i raz- sadržajem masti Fenelon i sar. (2002) strane, i postizanju funkcionalnih svoj- ličite vrste prehrambenih vlakana. ustanovili su da se tokom zrenja sire- stava, s druge strane (Ryhänen i sar., va sa dopunskim kulturama formira 2001, Miočinović i Puđa, 2007, Puđa i viši nivo niskomolekularnih peptida i sar., 2008, Đerovski i sar., 2008). Đe- Sirevi sa smanjenim sadržajem soli slobodnih aminokiselina. Najizraženiji rovski i sar., (2008) navode da do- pozitivan efekat na senzorna svojstva davanje probiotskih bakterija utiče na Sirevi, posebno sirevi Mediteran- sireva pokazali su L. helveticus, Leuc. poboljšanje senzornih svojstava, po- skog pojasa kao što su sirevi u sa- cremoris i Lc. lactis var. Diacetylactis. sebno ukusa i mirisa, niskomasnih lamuri, su namirnice koje su veoma Slične rezultate navode Tungjaroen- sireva od UF mleka. često opterećene velikim sadržajem chai i sar. (2001) koji su ispitivali uticaj Dodavanje aditiva u proizvodnji si- soli. Povećano prisustvo soli se deli- različitih dopunskih kultura na sastav i reva sa smanjenim sadržajem masti mično opravdava tehnološkim zahte-

23 Preh. ind. 1-2, (2009) PREDRAG D. PUĐA et al.: SIREVI SA DIJETETSKIM... vima, koji su pretežno usvojeni iz tra- oblasti usmerena su u nekoliko sle- kao osnovni pokazatelj zrenja sira, bio dicionalne proizvodnje sireva u sala- dećih pravaca: određivanje maksimal- je najviši kod kontrolnog sira, a naj- muri, a delimično su proizašli iz trane granice u smanjenju sadržaja soli u manji kod sireva soljenih u salamuri dicije ishrane ovim sirevima, koja je siru sa osvrtom na potencijalno stva- sa CaCl2. Takođe, sadržaj kazeinskog velikim delom vezana za topla pod- ranje neprihvatljivog ukusa (Rulikow- azota je veći kod ovih sireva nego kod ručja za koja je karakterističan pove- ska i sar., 2008, Kaya i sar., 1999), kontrolnog na kraju zrenja, što autori ćan dnevni unos soli. mogućnost potpune ili delimične za- povezuju sa uticajem CaCl2 na sma- So u siru ima višestruku ulogu i mene NaCl drugim solima (KCl, njenu razgradnju kazeina. utiče na brojne aspekte kvaliteta kao MgCl2, CaCl2, mešavina soli iz su- U setu ogleda Katsiari i sar. (1997, što su: senzorna i nutritivna svojstva rutke) (Güven i Karaca, 2001, Katsiari 2000a, 2000b) su u proizvodnji feta sireva; rast i aktivnost mikroorganiza- i sar., 1997, 2000a,b, 2001), upotreba sira, koji se tradicionalno odlikuje veoma, posebno patogenih, što utiče na poboljšivača ukusa radi maskiranja ma velikim sadržajem soli (3–3,5%), povećanje bezbednosti proizvoda; potencijalnih defekata nastalih sma- ispitivali mogućnost smanjenja sadr- aktivnost pojedinih enzima u siru; si- njenjem sadržaja soli (Reddy i Marth, žaja soli, odnosno zamene NaCl dru- nerezis sirne grude, pri čemu se vrši 1993). gim solima u različitim odnosima. Deli- regulacija sadržaja vlage u sirevima, Ispitivanja o mogućnosti proizvod- mična zamena NaCl sa KCl (oko što indirektno utiče na aktivnost mikro- nje sireva sa smanjenim sadržajem 50%) ne utiče značajno na tok proteo- organizama i enzima; promene na soli, odnosno natrijuma, vršena su na litičkih (Katsiari i sar., 2000a) i lipo- proteinima koje uzrokuju promene brojnim vrstama sireva. litičkih (Katsiari i sar., 2000b) promena teksture sira, rastvorljivosti proteina i Schroeder i sar., (1988) pokazali tokom zrenja feta sira. njihovu konformaciju (Miočinović i su da čedar proizveden sa 75% sma- sar., 2003). njenim sadržajem soli (0,73%NaCl) SIREVI SA FUNKCIONALNIM U ishrani ljudi jedna od osnovnih pokazuje zadovoljavajuća svojstva i SVOJSTVIMA uloga kuhinjske soli je obezbeđivanje može biti označen kao sir sa smanje- potrebnih količina natrijuma neop- nim sadržajem natrijuma. Prema Mor- Funkcionalna svojstva prehrambe- hodnih za neometano odvijanje meta- ris-u (1961) pojava neizraženog tj. nih proizvoda odnose se na njihov boličkih procesa u organizmu. Smatra bljutavog ukusa čedra se može pre- pozitivan učinak na zdravlje ljudi. Pro- se da prosečna fiziološka potreba vazići sa min. 0,8% soli. izvodi do mleka, zahvaljujući svom ljudskog organizma iznosi oko 200 mg Fitzgerald i Buckley (1985) ispiti- sastavu, predstavljaju veoma dobru natrijuma odnosno 0,5g NaCl (IFT, vali su uticaj različitih soli (KCl, MgCl2, osnovu za razvijanje proizvoda dobrih Dillon, 1987). U USA preporučena CaCl2) i njihovih mešavina sa NaCl, u funkcionalnih svojstava. U grupi proiz- gornja granica za dnevni unos nat- odnosu 1:1, na kvalitet čedra tokom 4 voda sa izraženimm funkcionalnim rijuma iznosi 2,3 g/dan, što čini oko meseca zrenja. Pojedinačno dodava- svojstvima ističu se mlečni proizvodi, 6,0 g NaCl (max. 8,3g) (Dietary Gui- nje zamena kuhinjske soli značajno uključujući sireve, sa probiotskim bak- delines for Americans, 2005). U sva- utiče na stvaranje gorkog i neprihvat- terijama i prehrambenim vlaknima. kodnevnoj ishrani ljudi obično se uno- ljivog ukusa sira, kao i mekše kon- si veća količina natrijuma od potrebne, zistencije sirnog testa. Sirevi soljeni Sirevi sa probiotskim bakterijama odnosno oko 4–5g Na/dan što čini sa MgCl2, CaCl2 i njihovim mešavi- 10–12 g NaCl (Dillon, 1987). nama pokazali su veći obim proteolize Primena probiotskih bakterija je do Preterani unos natrijuma može i lipolize, što je rezultiralo pogorša- danas veoma rasprostranjena u proiz- izazvati razne fiziološke poremećaje, njem njihovog senzornog kvaliteta. vodnji brojnih fermentisanih mlečnih od kojih su najznačajniji hipertenzija i Najbolja svojstva imao je sir soljen napitaka. Ipak, sve veća tražnja za izlučivanje kalcijuma iz koštanog tkiva, mešavinom KCl/NaCl. proizvodima sa izraženim funkcional- što dovodi do osteoporoze (Berlin, Brojna istraživanja vršena su na nim svojstvima dovela je do zahteva 1999, Kaplan, 2000). Poslednjih go- temu smanjenog sadržaja soli u pro- za proširenje asortimana ovih proiz- dina, u skladu sa savremenim tren- izvodnji kotidž sira (Demott i sar., voda. Iz ovih razloga, poslednjih godi- dovima u ishrani ljudi, postoji znača- 1984, Wyatt, 1983). Kotidž sa 35% na vrše se brojna ispitivanja moguć- jan interes za ispitivanja mogućnosti smanjenim sadržajem soli pokazuje nosti inkorporacije probiotskih bakte- smanjenja sadržaja soli u brojnim pre- zadovoljavajuća senzorna svojstva, rija pri proizvodnji različitih vrsta sire- hrambenim proizvodima, uključujući i veoma prihvatljiva od strane potroša- va, sa posebnim osvrtom na moguć- sireve, (Schroeder i sar., 1988, Kat- ča, dok smanjenje sadržaja soli od nosti njihovog preživljavanja tokom siari i sar. 2000). Preporuka za sma- 50% u značajnoj meri umanjuje nje- zrenja i/ili skladištenja. njenje konzumiranja natrijuma, poseb- gov senzorni kvalitet (Wyatt, 1983). no za osetljive grupe potrošača, dopri- Lefier i sar., (1987) ustanovili su Svojstva probiotskih bakterija nela je da se u pojedinim zemljama da primena MgCl2 za supstituciju NaCl sveta uvede obaveza klasifikovanja ne utiče značajno na proteolizu i Probiotske bakterije su živi mikro- namirnica prema sadržaju natrijuma, sadržaj slobodnih masnih kiselina, ali organizmi koji u dovoljnom broju po- koji mora biti označen na deklaraciji utiče na formiranje gorkog ukusa i seduju pozitivne efekte na zdravlje (sa velikim, srednjim i malim sadrža- stvaranje mekše teksture sirnog testa. ljudi. Funkcionalna svojstva probiotika jem natrijuma). Güven i Karaca (2001) ispitivali su su brojna a neka od njih se ogledaju u Smanjenje sadržaja soli, s obzi- uticaj različitih mešavina soli (CaCl2, jačanju imunog sistema, održavanju rom na njen veliki značaj za kvalitet, KCl, MgCl2 sa NaCl u odnosu 1:1) na balansa gastrointestinalne mikroflore, najčešće zahteva savremeni naučni i tok i obim proteolitičkih promena tur- antikancerogenoj aktivnosti, smanje- tehnološki pristup u proizvodnji sireva. skog belog sira u salamuri tokom 12 nju sadržaja holesterola u krvi, pre- Većina aktuelnih istraživanja iz ove nedelja skladištenja. Sadržaj RN/UN, venciji dijareja, raznih oblika alergija i

24 Preh. ind. 1-2, (2009) PREDRAG D. PUĐA et al.: SIREVI SA DIJETETSKIM... dr. (Mattila - Sandholm i Saarela, Sirevi kao medijum za prenos pro- bakterija. Roy i sar., (1997) i Gobbetti 2000). biotskih bakterija, od namirnice do i sar., (1998) navode da vijabilnost Najznačajnije vrste iz grupe pro- gastrointestinalnog trakta čoveka, probiotika zavisi od upotrebljenog so- biotskih bakterija, a koje se koriste u imaju brojne prednosti u odnosu na ja, kao i temperature zrenja ili skla- proizvodnji mlečnih proizvoda, su iz fermentisane mlečne napitke. Predno- dištenja sireva. rodova Bifidobacterium i Lactobacillus sti sireva se ogledaju u boljoj zaštiti Kada govorimo o mogućnosti in- sp. (Mattila-Sandholm i Saarela, probiotika u gastrointestinalnom traktu korporacije probiotika u proizvodnji 2000). i većoj mogućnosti njihovog opstanka, tvrdih i polutvrdih sireva, najveći broj Probiotici, da bi ostvarili svoju os- a što je rezultat više pH vrednosti, istraživanja je vršen na sirevima tipa novnu terapeutsku ulogu, moraju biti čvršće konzistencije i većeg sadržaja čedra kao jedne od najzastupljenijih zastupljeni u odgovarajućem broju, mlečne masti. Pored toga, sirevi imaju grupa sireva širom sveta. odnosno održavati neophodnu vijabil- i veći puferni kapacitet u odnosu na Gardiner i sar., (1998) ustanovili nost tokom proizvodnje, zrenja i skla- jogurt i druge fermentisane proizvode su da L. paracasei pokazuje dobru dištenja, uključujući i period do kon- (Gomes i Xavier M., 1999, Ross i sar., vijabilnost tokom 8 meseci zrenja čed- zumiranja proizvoda. Broj probiotskih 2002). ra, dok L. salivarius izumire, što uka- bakterija neophodan u proizvodu je U proizvodnji mlečnih proizvoda, zuje na nepodesnost korišćenja ove još uvek u fazi usaglašavanja. Prema uključujući i sireve, probiotske bakte- vrste u proizvodnji sireva sa dugim različitim literaturnim izvorima navodi rije se, s obzirom na njihovu relativno zrenjem. Sirevi proizvedeni sa dopun- se da njihov broj u momentu konzumi- malu acidogenu sposobnost, najčešće skim kulturama pokazuju veći obim ranja mora biti ≥106 cfu/g (w.w.w.us- dodaju kao dopunske starter kulture nastajanja slobodnih aminokiselina, probiotics. org), odnosno 107 cfu/g (Gomes i Xavier M., 1999, Ross i sar., verovatno usled prisustva intracelu- (De Vuyst, 2000). 2002). Takođe, važna činjenica za us- larnih peptidaza koje se oslobađaju Na održivost probiotika utiču mno- pešnu implementaciju probiotika u siru nakon liziranja ćelija. Breatry i sar., gobrojni faktori: vrsta i osobine probio- je izbor vrste sira kao potencijalnog (2001) navode da prisustvo bifidobak- tika, sastav namirnice, temperatura, nosača probiotika, kao i kompatibil- terija u čedru utiče na brže opadanje pH vrednost, sadržaj soli, kao i prisus- nost probiotika sa sastavom namirnice pH vrednosti, brže formiranje slobod- tvo drugih mikroorganizama. Nivo to- i parametrima tehnološkog postupka nih aminokiselina i intenzivnije formi- lerancije prema spoljašnjim faktorima proizvodnje (Gomes i Xavier M., 1999, ranje senzornih svojstava sira. varira između vrsta, ali zavisno od so- Ross i sar., 2002). Corbo i sar., (2001) su modifikacija mikroorganizama i unutar pojedinih Veliki sadržaj mlečne masti u pro- jom tehnološkog postupka proizvodnje vrsta. S tim u vezi, veoma je važan izvodu rezultira u visokoj kalorijskoj italijanskog tvrdog kozijeg sira (Cane- odabir vrste i soja bakterija, jer poje- vrednosti odgovarajućeg proizvoda i strato Pugliese), koja je podrazume- dini sojevi mogu biti nepraktični i stva- stoga može imati negativne posledice vala izmenjen temperaturni režim pri rati probleme vezane za malu vijabil- na zdravlje potrošača. S obzirom da obradi gruša, uticali na poboljšanje nost tokom fermentacije, proizvodnje i su sirevi sa probioticima namirnice vijabilnosti bifidobakterija. skladištenja proizvoda (www.uspro- kod kojih zdravstveni aspekti imaju Gomes i sar., (1995) modifikovali biotics. org). poseban značaj, preporučljivo je da se su postupak proizvodnje gaude u cilju Stabilnost probiotika i njihova vija- oni proizvode sa smanjenim sadrža- pospešenja rasta probiotskih bakterija bilnost u prehrambenim proizvodima jem mlečne masti. Kao što je ranije Bifidobacterium i L. acidophilus. U to- može se poboljšati na nekoliko na- napomenuto, primena probiotika u ku zrenja sireva broj probiotskih bak- čina: podešavanjem procesnih para- proizvodnji sireva sa smanjenim sa- terija varirao je u zavisnosti od dela metara proizvodnje i uslova skladiš- držajem masti, pored zadovoljenja sira, koncentracije soli i obima pro- tenja, bez negativnih efekata na kvali- funkcionalnih svojstava, može dopri- teolize, ali se i nakon 9 meseci skla- tet proizvoda; optimizacijom medijuma neti i poboljšanju njihovih senzornih dištenja zadržao na nivou ≥107 cfu/g. rasta; dodavanjem poboljšivača rasta svojstava (Đerovski i sar., 2007, Đe- Bergamini i sar. (2006) ispitivali su kao npr. prebiotika; enkapsulacionim rovski i sar., 2008, Puđa i sar., 2008). vijabilnost i uticaj probiotskih laktoba- tehnikama i dr. (Mattila-Sandholm i Veliki broj sojeva probiotskih bak- cila (L. acidophilus i L. paracasei ssp. Saarela, 2000). terija su neotporni na visoke koncen- paracasei), kao i načina njihove pri- tracije soli. Iz tih razloga, kao nosioce preme na proteolizu polutvrdog sira Proizvodnja sireva sa probiotskim ovih bakterija nije poželjno birati sire- (Pategra Argentino). Vijabilnost oba bakterijama ve sa velikim sadržajem soli, ili je pak soja laktobacila, bez obzira na način proizvodnju takvih sireva potrebno pripreme, održavala se na potrebnom Pri proizvodnji sireva sa probioti- modifikovati u cilju dobijanja proizvoda nivou od 107 cfu/g tokom 60 dana zre- cima mora se voditi računa o vrsti i sa manjim sadržajem soli. nja. Primena probiotskih dopunskih soju probiotskih bakterija i njihovim Prva istraživanja vezana za inkor- sojeva nije pokazala značajan uticaj osnovnim osobinama, a sve sa ciljem poriranje probiotskih bakterija u sireve na tok primarne proteolize, ali je uo- postizanja željene vijabilnosti i njihove su bila vezana za kiselo–koagulišuće čen značajno različit uticaj sojeva na metaboličke aktivnosti tokom proiz- sireve, zbog njihove sličnosti sa fer- tok i obim sekundarne proteolize, što vodnje i potrošnje proizvoda. Takođe, mentisanim mlečnim napicima. Brojna je verovatno posledica njihove razli- veoma je važno utvrditi uticaj pro- istraživanja vršena na različitim vrsta- čite proteolitičke aktivnosti. Dodavanje biotskih bakterija na profil i tok prome- ma kiselokoagulišućih sireva, kao što L. acidophilus u velikoj meri menja tok na tokom zrenja, kao i na senzorna su kvark (Panić 2004), «fresco» sir sekundarne proteolize, odnosno po- svojstva i kvalitet sireva (Gomes i (Boylston i sar., 2004., Vinderola i većava nastajanje niskomolekularnih Xavier, 1999, Mattila-Sandholm i Sa- sar., 2000), pokazuju da ovi proizvodi azotnih jedinjenja. Shodno tome, pri- arela, 2000). mogu biti dobri nosioci probiotskih mena ovog soja, u formi dopunske

25 Preh. ind. 1-2, (2009) PREDRAG D. PUĐA et al.: SIREVI SA DIJETETSKIM... kulture, može služiti za ubrzanje zre- se izračunava kada se na broj godina valu od 3 do 60 (prosečan DP = 10). nja sireva i poboljšanje njihovih sen- starosti doda 5g (npr. 4 godine, od- Delimičnom hidrolizom inulina nastaju zornih svojstava, uz istovremeno os- nosno 9 g/dan). Britanska fondacija za oligofruktoze, koje se odlikuju proseč- tvarivanje funkcionalnih efekata proiz- ishranu preporučuje da bi minimalna nim stepenom polimerizacije od 2 do voda usled prisustva probiotika u ve- količina konzumiranih vlakana trebalo 8 (prosečno DP = 4). likom broju. da iznosi 12–24 g/dan u ishrani odras- Jedno od najznačajnijih obeležja U našoj zemlji istraživanja inkorpo- lih ljudi (www. wikipedia.org/dietary- inulina su njegova nutritivna svojstva. racije probiotika u polutvrde i tvrde si- fiber). Prosečan unos prehrambenih U brojnim prehrambenim proizvodima reve su veoma oskudna (Tucović i vlakana u svakodnevnoj ishrani ljudi je (mlečni, konditorski i pekarski proiz- sar., 2004) i još uvek su bez većeg najčešće značajno ispod zahtevanog vodi) inulin ne umanjuje senzorna komercijalnog značaja. nivoa (Van Loo i sar., 1995, www.wiki- svojstva proizvoda i može se uspešno Poboljšanje vijabilnosti probiotika pedia.org/dietaryfiber). koristiti kao zamena za masti i šećere. može se postići tehnikama imobili- Kada govorimo o namirnicama Usled toga, primena inulina omogu- zacije na različitim vrstama nosača. kao potencijalnim izvorima prehram- ćava formulaciju prehrambenih pro- Őzer i sar., (2009) navode da se ekst- benih vlakana, važno je napomenuti izvoda koji se mogu deklarisati kao ruzionim i emulzionim tehnikama imo- propisane norme koje takvi proizvodi dobar ili bogat izvor vlakana, bez ne- bilizacije povećava broj B. bifidum BB- moraju da ispunjavaju kako bi bili gativnih efekata na svojstva i kvalitet 12 i L. acidophilus LA-5 tokom zrenja deklarisani kao dobar, odnosno bogat proizvoda u koje se ugrađuje. belog sira u salamuri. Autori navode izvor vlakana. Naime, prema regulativi Specifična struktura inulina dopri- da primena mikroenkapsuliranih pro- Codex alimentarius – u (Proposal nosi da se ova vrsta vlakana odlikuje biotskih bakterija ne utiče značajno na ALINORM 04/27/26; 2003), da bi pro- veoma malom kalorijskom vrednošću. senzorna svojstva sireva, te se stoga izvod bio označen kao dobar izvor vla- Naime, inulin se ne razlaže digestiv- mogu uspešno koristiti kao jedan od kna - inulina mora da sadrži min. 3 g nim enzimima, te kao nerazgrađen načina poboljšanja vijabilnosti prona 100 g za čvrste, odnosno 1,5 g na prolazi kroz usta, želudac i tanko cre- biotika u siru. 100 ml za tečne proizvode, ili 1,5 g po vo i nepromenjen dospeva u debelo porciji, odnosno po 100 kcal proiz- crevo, gde podleže fermentaciji od Sirevi sa prehrambenim vlaknima voda. Proizvod označen kao bogat iz- strane određenih bakterija. vor inulina mora da sadrži min. 6 g na Ukus inulina je prijatan, veoma Poslednjih godina, primena pre- 100 g za čvrste, odnosno 3 g na 100 blag, slatkast, što dopušta da se ovaj hrambenih vlakana u proizvodnji hra- ml za tečne proizvode, ili 3 g po ingredijent koristi kao zamena za še- ne sve više dobija na značaju te su porciji, odnosno po 100 kcal. ćer. Različite strukturne forme i dužine stoga istraživanja o mogućnosti nji- lanaca inulina i oligofruktoze rezulti- hove primene u brojnim proizvodima Svojstva prehrambenih vlakana raju u njihovim različitim funkcionalnim od mleka veoma savremena i aktu- svojstvima. S tim u vezi, primena inu- elna. Prehrambena vlakna se odlikuju Najznačajnija vrsta prehrambenih lina ili oligofruktoze u najvećoj meri brojnim funkcionalnim svojstvima koja vlakana je inulin koji u potpunosti za- zavise od željenih efekata i očekivanih se ogledaju u održavanju i poboljšanju dovoljava zahteve propisane definici- osobina gotovog proizvoda. zdravlja ljudi. Funkcionalna svojstva je. Naime, kao i ostala prehrambena Inulin je, usled veće dužine lanca, prehrambenih vlakana zavise od vrste vlakna, inulin je digestivan samo u de- manje rastvorljiv u odnosu na oligo- i porekla vlakana, njihovog sastava i belom crevu i poseduje brojna funk- fruktozu. Ukoliko se rastvara u vodi ili strukture. Dokazani pozitivni efekti cionalna svojstva koja mogu imati po- mleku, inulin ima sposobnost da for- vlakana na zdravlje ljudi uključuju lak- zitivne efekte na zdravlje ljudi. Izra- mira mikrokristale. Ovi kristali se ne saciju i/ili smanjenje holesterola u krvi žena nutritivna i posebno funkcio- opažaju u ustima, ali oni indirektno uti- i/ili smanjenje glukoze u krvi, kao i nalna svojstva, kao i važni tehnološki ču na formiranje glatke, kremaste brojne druge efekte. potencijali, inulin svrstavaju u naj- strukture proizvoda i omogućavaju Prehrambena vlakna se, prema zastupljenije i danas komercijalno naj- stvaranje osećaja punijeg ukusa pri definiciji, označavaju kao jestivi delovi značajnije vrste prehrambenih vla- konzumiranju proizvoda, posebno biljaka ili analogni ugljeni hidrati, koji kana. onih sa smanjenim sadržajem masti su otporni prema digestiji i absorpciji u Inulin se prirodno nalazi u različi- (Niness, 1999). tankom crevu (humanom malom in- tim vrstama biljaka, kao što su ciko- Zdravstveni aspekti inulina se, us- testinalnom traktu), ali se potpuno ili rija, artičoka, beli i crni luk, praziluk, led brojnih fizioloških osobina, ogle- delimično fermentišu u debelom cre- pšenica, banana i dr. Po strukturi, daju u poboljšanju zdravlja potrošača. vu. U ovu kategoriju spadaju polisaha- inulin pripada grupi ugljenih hidrata, Neki od pozitivnih učinaka inulina na ridi (celuloze, hemiceluloze, beta glu- poznatih kao fruktani (Fn), koji su iz- zdravlje ljudi se ogledaju u sledećem: kani i dr.), oligosaharidi, lignin i drugi građeni od jedinica fruktofuranoze po- poboljšanje bioiskoristivosti i ravnote- delovi pojedinih biljaka (Report AACC, vezanih β 2,1–vezom, a lanac se naj- že minerala; povećanje apsorpcije mi- 2001). češće završava glukozom (GFn) (Karl- nerala, posebno kalcijuma (Abrams i Da bi vlakna ostvarila svoje po- son, 1988). Osnovna specifičnost u sar., 2005), a u manjoj meri i magne- zitivne efekte na zdravlje potrošača, strukturi inulina je β 2,1 glukozidna zijuma (Coudray i sar., 2003); spre- potrebno je obezbediti odgovarajući veza, koja je u najvećoj meri odgo- čavanje pojave osteoporoze (Ninnes, nivo njihovog konzumiranja. Prema vorna za njegovu nesvarljivost i sma- 1999.); smanjenje holesterola i nivoa preporukama Američke asocijacije za njenu kalorijsku vrednost. Stepen poli- glukoze u krvi; mogućnost sprečava- ishranu smatra se da bi odrasle osobe merizacije, koji značajno opredeljuje nja pojedinih vrsta kancera (Taper i trebalo da konzumiraju 20–35 g vla- funkcionalna svojstva prirodnih inulina sar., 1997, Rowland i sar., 1998). S kana po danu, a deca u količini koja sa strukturom GFn kreće se u inter- obzirom da se uobičajenom digestijom

26 Preh. ind. 1-2, (2009) PREDRAG D. PUĐA et al.: SIREVI SA DIJETETSKIM... inulin ne razgrađuje do monosahari- nje 5–10 g inulina dnevno dovoljno za značajno utiču na poboljšanje teksture da, njegova upotreba kao zamenji- značajno povećanje bifidobakterija. i ukusa, a smanjuju kalorijsku vred- vača šećera pokazuje minimalni uticaj Prebiotski efekti inulina su ve- nost proizvoda. Tako npr. jedan od na nivo šećera u krvi, te stoga može rovatno osnovni razlog zašto je da- načina poboljšanja često inferiornih uspešno biti korišćen u ishrani dijabe- nas primena vlakana najčešće pove- svojstava proizvoda sa smanjenim tičara (Ninnes, 1999). zana sa primenom probiotskih bakte- sadržajem masti, uključujući sireve, Sigurno najvažniji i do sada najvi- rija u proizvodnji brojnih prehrambenih može se ostvariti dodavanjem pre- še izučavani zdravstveni aspekti su proizvoda. Ipak, kada se govori o hrambenih vlakana, konkretno inulina. tzv. prebiotski efekti inulina i ostalih simbiotskom delovanju prebiotika i U proizvodnji voćnih fermentisanih prehrambenih vlakana, usled čega se probiotika, veoma je važno znati koje mlečnih napitaka i dezerata inulin se oni često nazivaju terminom „prebio- vrste bakterija najbolje rastu na od- može koristiti kao zamena za šećer. tik“ (Gibson i Roberfroid, 1995). Kri- govarajućim podlogama Huebner i Veliki broj istraživanja je vezan za terijumi koji dozvoljavaju da se neki sar., (2007). ispitivanja efekata dodavanja vlakana ingredijent klasifikuje kao prebiotik su u proizvodnji fermentisanih mlečnih sledeći: ne smeju da se hidrolizuju ni Primena prehrambenih vlakana u napitaka, posebno onih sa smanjenim apsorbuju u gornjem delu gastrointes- proizvodnji mlečnih proizvoda sadržajem masti. Prema rezultatima tinalnog trakta; trebalo bi da budu se- Spiegel i sar., (1994), dodavanje inuli- lektivni supstrat za potencijalne “ko- Primena vlakana u proizvodnji na poboljšava teksturu i ukus jogurta risne” bakterije u debelom crevu; tre- brojnih prehrambenih proizvoda kao sa malim sadržajem masti, dok Ro- balo bi da imaju pozitivan uticaj na što su pića, konditorski proizvodi, pe- binson (1995) navodi da dodavanje sastav mikroflore kolona, odnosno da karski proizvodi, supe i sosovi i dr. za- inulina poboljšava senzorna svojstva i dovode do izmene u pravcu pove- snovana je na njihovim funkcionalnim „običnog” jogurta. Kip i sar., (2006) ćanja „korisnih“ i smanjenja patogenih i nutritivnim svojstvima. Ovi dodaci se ustanovili su da se najizraženiji poziti- vrsta mikroorganizama; trebalo bi da u proizvodnji prehrambenih proizvoda, van učinak na svojstva niskomasnog imaju u celosti pozitivne efekte na pored obogaćivanja proizvoda vlakni- jogurta postiže dodavanjem 1,5–4% zdravlje ljudi (Fooks i sar., 1999). ma, najčešće dodaju kao zamenjivači inulina dužeg lanca. Aryana i McGrew Poznato je da debelo crevo pred- masti i šećera, poboljšivači tekstural- (2007) takođe su ustanovili da dužina stavlja složen mikrobni sistem sa zna- nih svojstava, kao i usled njihovih pre- lanca inulina značajno utiče na svoj- čajnom ulogom u brojnim fiziološkim biotskih svojstava (Steinbüchel i Ki stva jogurta bez masti, kao što su ste- funkcijama koje utiču na zdravstveno Rhee, 2005). pen izdvajanja surutke i senzorna stanje ljudi. Kako pojedini sastavni či- Kada govorimo o primeni vlakana svojstva, kao i na rast mikroorganiza- nioci mikroflore kolona mogu da imaju u proizvodnji određenih prehrambenih ma. Güven i sar. (2005) ustanovili su preventivnu ulogu u sprečavanju poje- proizvoda, posebno je važno da se da dodavanje više od 1% inulina ne- dinih neželjenih pojava, velika pažnja ispune zahtevi njihove kompatibilnosti gativno utiče na konzistenciju nisko- je posvećena delovanju onih mikroor- sa tehnološkim postupkom proizvod- masnog jogurta promovišući izdvaja- ganizama za koje se smatra da su ko- nje odgovarajuće namirnice. Naime, nje surutke, kao i na njegova ukupna risni. Među “korisnim” bakterijama, ko- neophodno je da su oni stabilni u po- senzorna svojstva. Uticaj vlakana iz je unapređuju zdravlje ljudi, su svaka- gledu delovanja pojedinih procesnih različitih izvora na senzorna i reološka ko najpoznatiji laktobacili i bifidobak- parametara, kao npr. temperature, pH svojstva jogurta izučavali su Dello terije, koje pripadaju grupi probiotskih vrednosti i sl. Staffolo i sar. (2004). Jogurt obogaćen bakterija. Proizvodi od mleka predstavljaju inulinom ne pokazuje sinerezis posle 0 Bifidobakterije su veoma osetljivi dobru osnovu za implementaciju pre- 21 dan skladištenja pri 4 C. mikroorganizmi, i u poređenju sa lak- hrambenih vlakana, koja poboljšavaju Guggisberg i sar., (2009) ispitivali tobacilima, njihova primena je u broj- njihova funkcionalna svojstva. U su uticaj dodavanja inulina (0–4%) na nim prehrambenim proizvodima veo- proizvodnji mlečnih proizvoda primena sastav, pH, teksturu i mikrostrukturu ma ograničena. Usled toga, postoji vlakana je aktuelna tema tek posled- jogurta sa različitim sadržajem masti njih nekoliko godina i najčešće je po- (0,2%–3,5%) u toku 6 dana skladište- veliki interes za iznalaženje bifidoge- 0 nih faktora, koji podnose odgovara- vezana sa proizvodnjom fermentisa- nja pri 5 C. Ustanovili su da inulin juće tretmane prisutne u okviru pos- nih mlečnih napitaka. U proizvodnji si- značajno utiče na reološka i senzorna tupka proizvodnje određene namirni- reva, primena vlakana je veoma slabo svojstva jogurta i poboljšava tehnološ- ka i nutritivna svojstva proizvoda. Jo- ce, a pospešuju rast ovih bakterija i zastupljena, pretežno na istraživač- gurt proizveden sa većom količinom pokazuju pozitivne efekte na zdravlje kom nivou, bez većeg komercijalnog značaja. Stoga su literaturni podaci o inulina pokazuje izraženu čvrstoću i ljudi. Inulin, kao važan predstavnik mogućnosti primene vlakana u pro- mazivost (eng. creaminess). Naime, prebiotika, poseduje izražene bifido- izvodnji sireva veoma oskudni. autori navode da je dodavanjem 4% gene efekte, odnosno mogućnost sti- Najznačajnija primena inulina je inulina u niskomasnom jogurtu sa mulacije upravo osetljivih bifidobakte- zasnovana na njegovim prebiotskim 0,2% masti moguće postići konzisten- rija. Pozitivni efekti inulina i oligofruk- efektima, odnosno pozitivnoj stimula- ciju sličnu punomasnom jogurtu. Kada toze na povećanje vijabilnosti bifido- ciji rasta probiotskih bakterija. Prime- razmatramo primenu rastvorljvih vla- bakterija dokazani su u brojnim in vitro na inulina, kao potencijalnog zame- kana u proizvodnji sireva, važno je is- (Wang i Gibson, 1993, Gibson i njivača masti i šećera, može biti veo- pitati uticaj njihovog delovanja na koa- Wang, 1994) i in vivo istraživanjima ma značajna sa aspekta poboljšanja gulaciju mleka. Dodavanje vlakana (Gibson i sar., 1995, Roberfroid i sar., senzornih i funckionalnih svojstava značajno utiče na tok koagulacije, ali 1998, Kolida i sar., 2002). Roberfroid i proizvoda. Kao dobri zamenjivači promene u velikoj meri zavise od vrste sar. (1998) navode da je konzumira- masti i šećera, inulin i ostala vlakna dodatih vlakana (Fagan i sar., 2005).

27 Preh. ind. 1-2, (2009) PREDRAG D. PUĐA et al.: SIREVI SA DIJETETSKIM...

Dodavanje veće količine inulina (1– kao i proizvoda sa izraženim zdrav- producing cultures to improve the functionality of low fat cheese. Int. Dairy Journal, 11 (4–7) 3%) značajno smanjuje vreme gelira- stvenim efektima. (2001) 433–439. nja i povećava čvrstinu gela. Buriti, F. C. A, Cardarelli, H. R., Filisetti, T. M. C. U proizvodnji niskomasnog čedar C., Saad, S. M. I.: Synbiotic potential of fresh sira β glukani potencijalno deluju kao ZAKLJUČAK cream cheese suplemented with inulin and Lactobacillus paracasei in co-culture with zamenjivači masti, promovišu sposob- Streptococcus thermophilus. Food chemistry, nost povećanog zadržavanja vlage i Razvoj tehnologije sireva sa dije- 104 (2007) 1605–1610. soli u siru (Konuklar i sar., 2004). tetskim i funkcionalnim svojstvima naj- Butel, M. J., Waligora-Dupriet, A. J.: Oligofructose and experimental model of Poboljšana senzorna svojstva moca- češće zahteva modifikaciju tehnološ- neonatal necrotising Enterocolitis. British rele sa smanjenim sadržajem masti kog postupka proizvodnje, upotrebu Journal of Nutrition, 87 (2) (2002) 213–219. usled dodavanja inulina ustanovili su dopunskih kultura ili različitih vrsta Cardarelli, H. R., Buritia, F. C. A., Castrob, I. A., Pagliarini i Beatrice (1994). Hennelly i dodataka sa ciljem dobijanja dobrih i Saada, S. M. I.: Inulin and oligofructose improve sensory quality and increase the sar. (2006) su ispitivali mogućnost prihvatljvih senzornih svojstava. Ta- probiotic viable count in potentially synbiotic zamene masti i uticaj gelova i termički kođe, za ostvarivanje pozitivnih uči- petit–suisse cheese. LWT, 41 (2008) 1037– tretiranih rastvora inulina na svojstva naka sireva sa dijetetskim i funkcio- 1046. Corbo, M., R., Albenzio, M., De Angelis, M., imitacija sireva. Ustanovili su da do- nalnim svojstvima na zdravlje po- Seni, A., Gobbeti, M.: Microbiological and davanje inulina ne utiče negativno na trošača neophodno je poštovanje re- biochemical properties of «canestrato sposobnost topljenja. Autori smatraju gulativnom propisanih normi sastava pugliese» hardcheese supplemented with da inulin može zameniti do 63% masti kao i sadržaja pojedinih funkcionalnih bifidobacteria”. J. Dairy Sci., 84 (2001) 551– 561. u imitacijama sireva, bez narušavanja komponenti. Generalno, različite vrste Coudray, C, Demigné C, Rayssiguier Y (2003): njihovog kvaliteta. Bolja svojstva po- sireva predstavljaju dobru osnovu za Effects of dietary fibers on magnesium kazuje inulin dodat u vidu termički dobijanje proizvoda sa izraženim absorption in animals and humans. The Journal of Nutrition, 133, 1, 1–4. tretiranog rastvora. dijetetskim i funkcionalnim svojstvima, Daigle, A., Roy, D., Belanger, G., Vuillemard, Tehnološki postupak proizvodnje što upućuje na neophodnost istra- J.C.: Production of probiotic cheese (cheddar- krem sireva omogućava simbiotsku živanja u ovoj oblasti. like cheese) using enriched cream fermented primenu prebiotika i probiotika. Buriti i by Bifidobacterium infantis. J. Dairy Sci., 82 (1999) 1081–1091. sar. (2007) navode da inulin pozitivno LITERATURA Dave, R. I., McMahon, D. J., Oberg, C. J., utiče, odnosno pospešuje rast S. Welker, D. L.: Influence of coagulant level on thermophilus i posebno probiotika L. Abrams, S., Griffin, I., Hawthorne, K., Liang, L., proteolysis and functionality of Mozzarella paracasei u proizvodnji svežeg sira. Gunn, S., Darlington, G., Ellis, K.: A combination cheeses made using direct acidification. J. of prebiotic short- and long-chain inulin-type Dairy Sci., 86 (2003) 114–126. Veliki sadržaj nerazgrađenog frukta- fructans enhances calcium absorption and bone De Vuyst, L.: Technology aspects related to the na, čak oko 7%, koji se zadržava i na- mineralization in young adolescents. Am. J. Clin. application of functional starter cultures. Food kon 21 dana skladištenja, ukazuje da Nutr., 82 (2) (2005) 471–6. Technology and Biotechnology, 38 (2) (2000) Anderson, D.L., Mistry, V.V., Brandsma, R.L., 105–112. ove vrste nisu sposobne da vrše nje- Baldwin, K.A.: Reduced fat cheddar cheese from Dello Staffolo, M., Bertola, N., Martino, M., govu razgradnju. Cardarelli i sar. condesed milk. 2. Manufacture, composition and Bevilacqua, A.: Influence of dietary fiber (2008) ispitivali su uticaj ingredijenata yield. J. Dairy Sci., 76 (1993) 2832–2844. addition on sensory and rheological properties Aryana, K.J., Haque, Z.U.: Effect commercial fat of yoghurt. Int. Dairy Journal, 14 (2004) 263– sa izraženim prebiotskim efektima replacers on the microstructure of low-fat 268. (inulin, oligofruktoza i oligosaharidi) na Cheddar cheese. Int. J. Food Sci. Tech., 36 Demott, B. J., Hitchcock, J. J., Sanders, O. G.: senzorna svojstva i vijabilnost probio- (2001) 169–177. Sodium concentration of selected dairy tika (L. acidophilus i B. animalis Aryana, K.J., McGrew, P.: Quality attributes of products and acceptability of a sodium sub- yogurt with Lactobacillus casei and various stitute in Cottage cheese. J. Dairy Sci., 67 subsp. lactis) i na sadržaj fruktana po- prebiotics. LWT Food Science and (1984) 1539–1543. tencijalnog probiotskog «petit suisse» Technology, 40 (2007) 1808–1814. Dietary Guidelines for Americans: U.S. sira tokom 28 dana skladištenja. Sir Awad, S., Hassan, A.N., Halaweish, F.: Application Department of Health and Human Services, of exopolysaccharide-producing cultures in U. S. Department of Agriculture, (2005), proizveden uz dodavanje oligofruk- reduced-fat Cheddar cheese: composition and www.healthierus.gov/dietaryguidelines. toze samostalno, ili u kombinaciji sa proteolysis. J. Dairy Sci., 88 (2005) 4195–4203. Dillon, J. C.: Cheese in the diet. Eck, A. inulinom, pokazuje visok prebiotski Banks, J.M.: The technology of low fat cheese Cheesemaking: Science and technology, potencijal, dobru vijabilnost probiot- manufacture. Int. J. Dairy Tech., 57 (4) (2004) 199– Lavoisier Publishing Inc., New York, (1987) 207. 499–512. skih bakterija i veoma prihvatljiva sen- Banks, J.M., Brechany, E.Y., Christie, W.W.: The Đerovski, J., Kolar, B., Puđa, P.: Funkcionalne zorna svojstva. Dodavanje 2,5% inuli- production of low fat Cheddar cheese types. karakteristike različitih vrsta komercijalnih na u proizvodnji svežeg sira značajno Journal of Society of Dairy Technology, 42 sireva. Prehrambena industrija– Mleko i utiče na pospešenje rasta L. plan- (1989) 6–9. mlečni proizvodi, 17 (1– ) (2006) 19–25. Bergamini, C.V., Hynes, E.R., Zalazar, C.A.: Đerovski, J., Puđa, P., Radulović, Z., Obradović, tarum 14, potencijalnog probiotika. Si- Influence of probiotic bacteria on the D., Martinović, M.: Zrenje sireva od UF mleka revi proizvedeni sa probiotskim bakte- proteolysis profile of a semi-hard cheese. sa probiotskim kulturama. Prehrambena rijama i inulinom pokazuju veoma International Dairy Journal, 16 (2006) 856– industrija – Mleko i mlečni proizvodi, 18 (3–4) 866. (2007) 76–81. dobra svojstva te autori smatraju da Berlin, L.J.: Lifestyle and hypertension-an overview. Clin. Đerovski, J., Radulović, Z., Paunović, D., Puđa, primena prebiotika u proizvodnji me- Exper. Hypertension, 21 (1999) 749–762. P.: Uticaj dopunskih kultura na svojstva kog sira može predstavljati dobru os- Boylston, T., D., Vinderola, C., G., Ghoddusi, H., niskomasnog sira u salamuri. Prehrambena B., Jarge, A., R.: Incorporation of industrija–Mleko i mlečni proizvodi, 19 (1–2) novu za dobijanje novog proizvoda bifidobacteria into cheeses challenges and (2008) 92–97. funkcionalnih svojstava (Modzelew- rewards. Int. Dairy Journal, 14 (2004) 375– Fagan, C. C., O'Donell, C. P., Cullen, P. J., ska–Kapituta i sar., 2007). 387. Brennan, C. S.: The effect of dietary fibre U zaključku ovog razmatranja mo- Breatry, S. Mc., Ross, R., P., Fitzgerald, G., F., inclusion on milk coagulation kinetics. J. Food Collins, J., K., Wallance, J., M., Stanton, C.: Eng., 77 (2005) 261–268. žemo istaći da se inulin kao ingre- Influence of two commercially available Fenelon, M.A., Beresford, T.P., Guinee, T.P.: dijent, zahvaljujući brojnim pozitivnim bifobacteria cultures on cheddar cheese Comparison of different bacterial culture efektima, može uspešno koristiti u quality. Int. Dairy Journal, 11 (2001) 599–610. systems for the production reduced-fat Broadbent, J. R., McMahon, D. J., Oberg, C. J., Cheddar cheese. Int. J. Dairy Tech., 55 (4) proizvodnji niskomasnih proizvoda, Welker, D. L.: Use of exopolysaccharide– (2002) 194–203.

28 Preh. ind. 1-2, (2009) PREDRAG D. PUĐA et al.: SIREVI SA DIJETETSKIM...

Fenelon, M.A., Guinee, T.P.: The compositional, IFT: Dietary salt — a scientific status summary da cheese with a reduced sodium content. textural and maturation characteristics of by the Institute of Food Technologists’ expert Revue de l’ Agriculture, 29 (3) (1976) 681–698. reduced fat Cheddar cheese made from milk panel on food safety and nutrition and the Mattila-Sandholm, T., Saarela, M.: Functional da- containing added Dairy-Lo. Milchwissenschaft, committee on public information. Food iry products. Woodhead publishing, Cambrid- 52 (1997) 385–389. Technology, 34 (1) (1980) 85–91. ge, England (2000). Fenelon, M. A., Guinee, T. P.: Primary proteolysis Kaplan, N. M.: The dietary guideline for sodium: McMahon, D. J., Alleyine, M. C., Fife, R. L., and textural changes during ripening in should we shake it up? Am. J. Clin. Nutr., 71 Oberg, C. J.: Use of fat replacers in low fat Cheddar cheeses manufactured to different fat (2000) 1020–1026. Mozzarella cheese. J. Dairy Sci., 79 (1996) contents. Int. Dairy Journal, 10 (2000) 151–158. Katsiari, M. C., Alichanidis, E., Voutsinas, L. P., 1911–1921. Fenelon, M. A., O`Connor, P., Guinee, T. P.: The Roussis, I. G.: Proteolysis in reduced sodium McSweeney, P. L. H.: The flavour of milk and effect of fat content on the microbiology and feta cheese made by partial substitution of dairy products. III Cheese: taste. Int. J. Dairy proteolysis in Cheddar cheese during ripe- NaCl by KCl. Int. Dairy Journal, 10 (2000) Tech., 50 (1997) 123–127. ning. J. Dairy Sci., 83 (2000) 2173–2183. 635–646. Metzger, L. E., Mistry, V. V.: A new approach Fife, R. L., McMahon, D. J., Oberg, C. J.: Func- Katsiari, M. C., Voutsinas, L. P.: Manufacture of using homogenization of cream in the ma- tionality of low fat mozzarella cheese. Journal low-fat Feta cheese. Food Chemistry, 49 nufacture of reduced fat Cheddar cheese. 1. of Dairy Science, 79 (1996) 1903–1910. (1994a) 53–60. Manufacture, Composition and Yield. J. Dairy Fitzgerald, E., Buckley, J.: Effect of total and Katsiari, M. C., Voutsinas, L. P.: Manufacture of Sci., 77 (1994) 3506–3515. partial substitution of sodium chloride on the low-fat Kefalograviera cheese. Int. Dairy Metzger, L. E., Mistry, V. V.: A new approach quality of Cheddar cheese. J. Dairy Sci., 68 Journal, 4 (6) (1994b) 533–553. using homogenization of cream in the ma- (1985) 3127–3134. Katsiari, M. C., Voutsinas, L. P., Alichanidis. E., nufacture of reduced fat Cheddar cheese. 1. Fooks, L.J., Fuller, R., Gibson, G.R.: Prebiotics, Roussis, I. G.: Reduction of sodium content in Microstructure, Fat globule distribution and probiotics and human gut microbiology. Int. Feta cheese by partial substitution of NaCl by free oil. Journal of Dairy Science, 78 (1995) Dairy Journal, 9 (1999) 53–61. KCl. Int. Dairy Journal, 7 (6–7) (1997) 465–472. 1883–1895. Gardiner, G., Ross, R. P., Collins, J. K., Katsiari, M. C., Voutsinas, L. P., Alichanidis. E., Michaelidou, A., Katsiari, M. C., Kondyli, E., Fitzgerald, G., Stanton, C.: Developement of a Roussis, I. G.: Lipolysis in reduced sodium Voutsinas, L. P., Alichanidis, E.: Effect of a probiotic cheddar cheese caitaining human- Feta cheese made by partial substitution of commercial adjunct culture on proteolysis in derived lactobacillus paracasei strains. Appli- NaCl by KCl. Int. Dairy Journal, 10 (5–6) low-fat Feta-type cheese. Int. Dairy Journal, ed and environmental microbioligy, (1998) (2000b) 369–373. 13 (2–3) (2003a) 179–189. 2192–2199. Katsiari, M. C., Voutsinas, L. P., Kondyli, E.: Michaelidou, A., Katsiari, M. C., Voutsinas, L. P., Gibson, G. R., Roberfroid, M. B.: Dietary Improvement of sensory quality of low-fat Kondyli, E., Alichanidis, E.: Effect of com- modulation of the human colonic microbiota – Kefalograviera-type cheese with commercial mercial adjunct cultures on proteolysis in low- introducing the concept of prebiotcis. J. Nutr., adjunct cultures. Int. Dairy Journal, 12 (9) fat Kefalograviera-type cheese. Int. Dairy 125 (1995) 1401–1412. (2002b) 757–764. Journal, 13 (9) (2003b) 743–753. Gobbetti, M., Corsetti, A., Smacchi, E., Yocchetti, Katsiari, M. C., Voutsinas, L. P., Kondyli, E., Miočinović, J.: Uticaj termičkog tretmana mleka A., De Angelis, M.: Production of crescenza Alichanidis, E.: Flavour enhancement of low fat na odabrane karakteristike soljenja i zrenja cheese by incorporation of bifidobacteria. J. Feta-type cheese using a commercial adjunct sireva, Magistarski rad, Poljoprivredni fakultet, Dairy Sci., 81 (1998) 37–47. culture. Food Chemistry, 79 (2002a) 193– 198. Univerzitet u Beogradu (2004). Gomes, A. M., Xavier M., P. F.: Bifidobacterium Kaya, S., Kaya, A., Oner, M. D.: The effects of Miočinović, J., Puđa, P.: Funkcionalne ka- spp. and lactobacillus acidophilus: biological, salt concentration on rancidity in gaziantep rakteristike sireva, Zbornik radova II Simpo- biochemical, technological and therapeutical cheese, J. Sci. Food and Agriculture, 79 zijuma ”Mleko i proizvodi od mleka”, Poljo- properties relevant for use as probiotics. (1999) 213–219. privredni fakultet, Beograd 2005, 12–20. Trends in food science & technology, 10 Kebary, K. M. K., EL-Sonbaty, A. H., Badawi, R. Miočinović, J., Puđa, P.: Proizvodnja sireva sa (1999) 139–157. M.: Effects of heating milk and accelerating probiotskim bakterijama. Mlekarstvo, 35 Gomes, A. M. P., Malcata, F. X., Klaver, F. A. M., ripening of low fat Ras cheese on biogenic (2004) 1079–1087. Grande, H. J.: Incorporation and survival of amines and free amino acids development. Miočinović, J., Puđa, P.: Neobjavljeni podaci Bifidobacterium sp. strain Bo and Lactobacil- Food Chemistry, 64 (1999) 67–75. (2009). lus acidophilus strain Ki in a cheese product. Kip, P., Meyer, D., Jellema, R. H.: Inulins Miočinović, J., Vučić, T., Puđa, P.: Značaj soli u Netherlands Milk & Dairy Journal, 49 (1995) improve sensoric and textural properties of proizvodnji sireva, Zbornik radova Simpoziju- 71–95. low-fat yoghurts. Int. Dairy Journal, 16 (2006) ma „Savremeni trendovi u mlekarstvu“, (2003) Guggisberg, D., Cuthbert-Steven, J., Piccinali, 1098–1103. 91–96. P., Bütikofer, U., Eberhard, P.: Rheological, Kolida, S., Tuohy, K., Gibson, G. R.: Prebiotic Mistry, V. V.: Low fat cheese technology. Int. microstructural and sensory characterization effects of inulin and oligofructose. British Dairy Journal, 11 (2001) 413–422. of low-fat and whole milk set yoghurt as Journal of Nutrition, 87 (2002) 193–197. Mistry, V. V., Kasperson, K. M.: Influence of salt influenced by inulin addition. Int. Dairy Jour- Kondyli, E., Massouras, T., Katsiari, M. C., Vout- on the quality of reduced fat Chedar cheese. nal, 19 (2) (2009) 107–115. sinas, L. P.: Free fatty acids and volatile com- J. Dairy Sci., 81 (1998) 1214–1221. Guinee, T. P., Auty, M. A. E., Fenelon, M. A.: pounds in low-fat Kefalograviera-type cheese Mistry, V. V., Metzger, L. E., Maubois, J. L.: Use The effect of fat content on the rheology, made with commercial adjunct cultures. Int. of ultrafiltered sweet buttermilk in the ma- microstructure and heat-induced functional Dairy Journal, 13 (1) (2003) 47–54. nufacture of reduced fat cheddar cheese. J. characteristics of Cheddar cheese. Int. Dairy Konuklar, G., Inglett, G., Carrier, C., Felker, F.: Dairy Sci., 79 (1996) 1137–1145. Journal, 10 (2000) 277–288. Use of a β glucan hydrocolloidal suspension Modzelewska-Kapitula M., Klebukowska L., Guinee, T. P., Fenelon, M. A., Mulholland, E. O., in the manufacture of low-fat cheddar cheese: Kornacki K.: Influence of inulin and potentially O`Kennedy, B. T., O`Brien, N., Reville, W. J.: manufacture, composition, yield and micro- probiotic Lactobacillus plantarum strain on The influence of milk pasteurization tempera- structure. Int. J. Food Sci. and Technology, 39 microbiological quality and sensory properties ture and pH at curd milling on the composition, (2004) 109–119. of soft cheese. Polish Journal of Food and texture and maturation of reduced fat Cheddar Lefier, D., Grappin, R., Grosclaude, G., Curtat, Nutrition Sciences, 57 (2) (2007) 143–146. cheese. Int. J. Dairy Tech., 1 (1998) 1–10. G.: Sensory properties and nutritional quality Morris, T., A.: Observations on the salting of Güven, M., Karaca, O. B.: Proteolysis levels of of low sodium Gruyere cheese, Lait, 67 (1987) Cheddar and Gouda cheese. Aust. J. Dairy white cheeses salted and ripened in brines 451–464. Technology, 16 (1961) 31–32. prepared from various salts. Int. J. Dairy Lo, C. G., Bastian, E. D.: Incorporation of native Nelson, B. K., Barbano, D. M.: Reduced fat Tech., 54 (1) (2001) 29–33. and denatured whey proteins into cheese curd cheddar cheese manufactured using a novel Güven, M., Yasar, K., Karaca, O. B., Hayaloglu, for manufacture of reduced fat Havarti-type fat removal process. J. Dairy Sci., 87 (2004) A. A.: The effect of inulin as a fat replacer on cheese. J. Dairy Sci., 81 (1998) 16–24. 841–853. the quality of set-type low-fat yogurt manu- Madadlou, A., Mousavi, M.E., Khosrowshahi A., Niness: Inulin and Oligofructose: What Are They? facture. International Journal of Dairy Techno- Emam-Djome, Z., Zargaran, M.: Effect of cre- Journal of Nutrition, 129 (7) (1999) 1402–1406. logy, 58 (2005) 180–184. am homogenization on textural characteristics Özer, B., Kirmaci, H. A., Şenel, E., Atamer, M., Hennelly, P. J., Dunne, P. G., O’Sullivan, M., of low-fat Iranian White cheese. Int. Dairy Hayaloğlu, A.: Improving the viability of Bifido- O’Riordan, E. D.: Textural, rheological and Journal, 17 (5) (2007) 547–554. bacterium bifidum BB-12 and Lactobacillus microstructural properties of imitation cheese Madsen, J. S., Ardo, Y.: Exploratory study of acidophilus LA-5 in white-brined cheese by containing inulin. J. Food Engineering, 75 proteolysis, rheology and sensory properties microencapsulation. Int. Dairy Journal, 19 (2006) 388–395. of Danbo cheese with different fat contents. (2009) 22–29. Huebner, J., Wehling, R. L., Hutkins, R. W.: Int. Dairy Journal, 11 (2001) 423–431. Pagliarini, E., Beatrice, N.: Sensory and rheo- Functional activity of commercial prebiotics. Martens, R., Vanderpoorten, R., Naudts, M.: Ma- logical properties of low-fat filled ‘‘pasta filata’’ Int. Dairy Journal, 17 (2007) 770–775. nufacture, composition, and properties of Gou- cheese. J. Dairy Research, 61(1994)299–304.

29 Preh. ind. 1-2, (2009) PREDRAG D. PUĐA et al.: SIREVI SA DIJETETSKIM...

Panić, M.: Razvoj tehnologije kvarka uz primenu Romeih, E. A., Michaelidou, A., Biliaderis, C. G., Steinbüchel, A., Ki Rhee, S.: Polysaccharides probiotika, Magistarska teza, Tehnološki fa- Zerfiridis, G. K.: Low-fat white-brined cheese and Polyamides in the Food Industry, Vol. 1, kultet, Univerzitet u Novom Sadu (2004). made from bovine milk and two commercial Wiley – VCH (2005). Poduval, V. S., Mistry, V. V.: Manufacture of re- fat mimetics: chemical, physical and sensory Taper, H. S., Delzenne, N., Roberfroid, M.: duced fat Mozzarella cheese using ultrafilte- attributes. Int. Dairy Journal, 12 (6) (2002) Growth inhibition of transplantable mouse tu- red sweet buttermilk and homogenized cream. 525–540. mors bz non digestible carbohydrates. Int. J. J. Dairy Sci., 82 (1999) 1–9. Ross, R. P., Fitzgerald, G., Collins, K., Stanton, Can., 71 (1997) 1109–1112. Puđa, P.: Karakteristike tvrdih sireva izrađenih od C.: Cheese delivering biocultures probiotic Tucović, N., Radulović, Z., Karić, A., Čuk, M., mleka koncentrovanog ultrafiltracijom u zavis- chese. Austr. J. Dairy Tech., (2002) 71–78. Ipač, N., Obradović, D.: Primena probiotika u nosti od termičke obrade mleka. Doktorska Rowland, I. R., Rummey, C. J., Coutts, J. T., proizvodnji edamskog sira, Prehrambena in- disertacija, Poljoprivredni fakultet, Univerzitet Lievense, L. C.: Effect of Bifidobacterium dustrija - Mleko i mlečni proizvodi, 15 (1-2) u Beogradu (1992). longum and inulin on gut bacterial metabolism (2004) 12–15. Puđa, P., Đerovski, J., Radulović, Z., Obradović, and carcinogen induced aberrant crypt foci in Tungjaroenchai, W., Drake, M. A., White, C. H.: D.: Effects of probiotics cultures and salt re- rats. Carcinogenesis, 19 (1998) 281–285. Influence of adjunct cultures on ripening of duction on the characteristics of UF white Rowney, M. K., Hickey, M. W., Roupas, P., reduced fat Edam cheeses. J. Dairy Sci., 84 brined cheeses, Knjiga apstrakata, «5th IDF Everett, D. W.: The effect of homogenization (2001) 2117–2124. Symposium on cheese ripening», Bern, Švaj- and milk fat fractions on the functionality of Tunick, M. H., Malin, E. L., Smith, P. W., Shieh, carska (2008). Mozzarella cheese. J. Dairy Sci., 86 (2003) J. J., Sullivan, B. C., Mackey, K. L., Holsin- Puđa, P., Guinee, T.P.: Uticaj visoke termičke 712–718. ger, V. H.: Proteolysis and rheology of low fat obrade mleka na karakteristike sireva proiz- Roy, D., Mainville, I., Mondou, F.: Selective and full fat Mozzarella cheeses prepared from vedenih od ultrafiltriranog mleka 2. Proteo- enumeration and survival of Bifidobacteria in homogenized mil. J. Dairy Sci., 76 (1993) litičke promene u toku zrenja sireva. Pre- fresh cheese. Int. Dairy Journal, 7 (1997) 3621–3628. hrambena industrija – Mleko i mlečni proizvo- 785–793. Van Loo, J., Coussement, P., de Leenheer, L., di, 9 (3–4) (1998) 79–85. Rudan, M. A., Barbano, D. M., Kindstedt, P. S.: Hoebregs, H., Smits, G.: On the presence of Puđa, P., Radovanović, M., Miočinović, J.: Zna- Effect of fat replacer (salatrimâ) on chemical inulin and oligofructose as natural ingredients čaj standardizacije proteina u proizvodnji composition, proteolysis, functionality, appea- in the western diet. Critical Reviews of Food sireva. Zbornik radova Simpozijuma “Proiz- rance, and yield of reduced fat Mozzarella Science and Nutrition, 35 (1995) 525–552. vodnja i prerada mleka”, Poljoprivredni fakul- cheese. J. Dairy Sci., 81 (1998) 2077–2088. Vinderola, C., Proselld, K., Ghiberto, D., Rein- tet, Beograd 2000, 167. Rulikowska, A., Kilcawley, K. N., Doolan, I., heiwer, J. A.: Viability of probiotic (Bifidobac- Punidadas, P., Feirtag, J., Tung, M. A.: Incor- Alonso-Gomez, M., Beresford, T. P., Wilkin- terium, Lactobacillus acidophilus and Lacto- porating whey proteins into Mozzarella che- skon, M. G.: Influence of sodium chloride on balillus casei) and nonprobiotic microflora in ese. Int. J. Dairy Tech., 52 (1999) 51–62. the quality of cheddar cheese, Poster, 5th IDF argentinian fresco cheese. J. Dairy Sci., 83 Reddy, K. A., Marth, E. H.: Proteolysis in Ched- Symposium of cheese ripening, 9–13 mart (2000) 1905–1911. dar cheese made with sodium chloride, potas- 2008, Bern, Švajcarska, Knjiga apstrakata. Wang, X., Gibson, G. R.: Effect of the in vitro sium chloride or mixtures of sodium and po- Ryhänen, E. L., Leppälä, A., Pahkala, E.: A new fermentation of oligofructose and inulin by tassium chloride. LWT, 26 (1993) 434–442. type of ripened, low-fat cheese with bioactive bacteria growing in the human large intestine. Report of the Dietary Fiber Definition Committee properties. Int. Dairy Journal, 11 (2001) 441– J. Appl. Bacteriol., 75 (1993) 373–380. to the Board of Directors of the American 447. www.usprobiotics.org. Association Of Cereal Chemists: The Defini- Schroeder, C. L., Bodyfelt, F. W., Wyatt, C. J., www.wikipedia.org/dietaryfiber tion of Dietary Fiber, Cereal Foods World, 46 McDaniel, M. R.: Reduction of sodium chloride Wyatt, C. J.: Acceptability of reduced sodium in (3) (2001) 112–126. in Cheddar cheese: Effect on sensory, micro- breads, cottage cheese, and pickles. J. Food Roberfroid, M. B., Van Loo, J., Gibson, G. R.: biological and chemical properties. J. Dairy Sci., 48 (1983) 1300–1302. The bifidogenic nature of chicory inulin and its Sci., 71 (8) (1988) 2011–2020. hydrolysis products. J. Nutr., 128 (1998) 11– Sheehan, J. J., Guinee, T. P.: Effect of pH and 19. calcium level on the biochemical, textural and Robinson, R. K.: The potential of inulin - a func- functional properties of reduced-fat Mozzarella tional ingredient. British Food Journal, 97 cheese. Int. Dairy Journal, 14 (2004) 161–172. (1995) 30–32. Spiegel, J. E., Rose, R., Karabell, P., Frankos, V. Rodriquez, J.: Recent advances in the develop- H., Schmitt, D. F.: Safety and benefits of fruc- ment of low fat cheeses. Trends in Foods tooligosaccharides as food ingredients. Food Science and Technology, 9 (1998) 249–254. Technology, 48 (1994) 61–65.

SUMMARY

CHEESES WITH DIETETIC AND FUNCTIONAL PROPERTIES

Predrag D. Puđa, Jelena B. Miočinović

University of Belgrade, Faculty of Agriculture

Modern medicine indicates the strong importance of diet in the preservation and Key words: reduced fat cheeses • cheeses the improvement of people's health. Hence, during the last few decades, a substantial with reduced salt content • probiotic bacteria • interest for the production of cheeses with dietetic and functional properties has been dietary fibre present. Current investigations on production of cheeses with reduced fat and salt content, as well as cheeses with probiotic bacteria and dietary fibre are shown.

30 Preh. ind. 1-2, (2009) RADOMIR V. MALBAŠA et al.: ODREĐIVANJE VITAMINA C...

RADOMIR V. MALBAŠA EVA S. LONČAR LJILJANA A. KOLAROV

Univerzitet u Novom Sadu, Tehnološki fakultet

NAUČNI RAD ODREĐIVANJE VITAMINA C U

FERMENTISANIM MLEČNIM UDK: 637.146.1:637.146.3:637.047:577.164.2 PROIZVODIMA OD KOMBUHE

Ispitana je mogućnost određivanja Razvoj industrije mleka, svako- sar. (2002), Malbaša i sar. (2008, vitamina C u fermentisanim mlečnim dnevni napredak nauke i tehnologije 2009), Duraković i sar. (2008) istra- proizvodima dobijenim fermentacijom doprineli su proizvodnji fermentisanih živali su metaboličku aktivnost kom- kombuhe na mleku sa 0,9 i 2,2% mlečne mlečnih napitaka u strogo kontrolisa- buhe na mleku, dok su Belloso-Mo- masti. Za određivanje je korišćena tečna hromatografija pod visokim pritiskom nim i tehnološki definisanim uslovima, rales i Hernández-Sánchez (2003) ob- (HPLC) na obrnutim fazama sa UV-DAD uz korišćenje termofilnih i mezofilnih javili rad o proizvodnji napitka od detekcijom. Uzorci su analizirani nakon bakterija mlečne kiseline (starter kul- kombuhe iz surutke. proizvodnje, kao i nakon petodnevnog i tura). Jogurtne starter kulture pripa- Vitamin C ili askorbinska kiselina desetodnevnog skladištenja. daju rodovima Streptococcus i Lacto- je vitamin rastvorljiv u vodi, a prisutan Prosečna vrednost sadržaja vitamina bacillus. je u svežem voću i povrću. U mleku C u kombuha fermentisanim mlečnim Ova mikroflora za svoj metabo- se nalazi malo vitamina C. Učestvuje proizvodima je iznosila 13,47 mg/100 g, uz lizam koristi laktozu, koja se preko u brojnim biološkim procesima, kao prosečnu vrednost testa povrata od 82,9%. Standardne analize fermentisanih niza jedinjenja transformiše do mlečne što su sinteza kolagena i karnitina i mlečnih proizvoda od kombuhe pokazale kiseline. Stvorena mlečna kiselina metabolizam masnih kiselina. Uz vita- su da njihove karakteristike odgovaraju podstiče peristaltiku creva i poboljša- min E je najjači antioksidans među aktuelnom Pravilniku. va resorpciju kalcijuma i fosfora u vitaminima (Du Toit et al., 2001). organizmu, te produžava trajnost pro- Apsorpcija vitamina C se odvija u izvoda, a nastali diacetil i acetaldehid sluznici usne duplje i u gornjem delu Ključne reči: kombuha • fermentisani daju proizvodu karakterističan izgled i tankog creva. Apsorpciju vitamina C mlečni proizvodi • vitamin C • kvalitet aromu (Carić, 1997; Milanović i sar., pomažu kalcijum, magnezijum, svi vi- proizvoda 2001). tamini i minerali, a odmažu stres, viso- Mlečna kiselina snižava vrednost ka temperatura tela, duvan, alkohol, pH mleka, dolazi do izdvajanja kalciju- antibiotici, salicilati, kortizon i oralna ma i fosfora iz kazeina, tako da kaze- kontraceptivna sredstva. UVOD inska micela gubi stabilnost, koaguliše Preporučene doze vitamina C za i uklapa u sebe ostale sastojke mleka. muškarce i žene su 60 mg dnevno, a Proizvodnja fermentisanih mlečnih Do destabilizacije kazeina mleka dola- za trudnice i dojilje 100 mg dnevno napitaka danas je zastupljena širom zi pri vrednosti pH od 5,3, dok se gel (Tauler et al., 2003). sveta, a proizvedeni napici imaju stvara na izoelektričnoj tački (IET) ka- Cilj ovog rada je da se ispita mo- različite nazive, u zavisnosti od regije zeina pri vrednosti pH od 4,6. Kada je gućnost određivanja vitamina C u fer- u kojoj se proizvode: u Evropi kao vrednost pH gotovog proizvoda 4,3- mentisanim mlečnim proizvodima do- jogurt, kiselo mleko, acidofilno mleko, 4,5, transformisano je samo oko 1% bijenim fermentacijom kombuhe na kefir; u Aziji dahi, karunga; u Africi kao laktoze (Tamime & Robinson, 2004). mleku sa 0,9 i 2,2% mlečne masti. Za bongo, leben i dr. Kombuha je simbiotska asocijacija određivanje je korišćena tečna hroma- kvasaca i bakterija sirćetnog vrenja, tografija pod visokim pritiskom (HPLC) koja metaboličkom aktivnošću od crna obrnutim fazama sa UV-DAD denog čaja zaslađenog saharozom stva- tekcijom. Uzorci su analizirani nakon ra prijatan, blago gaziran nakiseo na- proizvodnje i nakon petodnevnog i de- pitak, koji sadrži brojne nutritivne i far- setodnevnog skladištenja. Kvalitet

makološki značajne komponente. Po- uzoraka je dodatno praćen standard- zitivan uticaj tih komponenata na nim analizama fizičko-hemijskih ka- Adresa autora: zdravlje ljudi je opisan i u literaturi rakteristika, merenjem sposobnosti Doc. dr Radomir Malbaša (Dufresne & Farnworth, 2000). vezivanja vode i sinerezisa surutke. Univerzitet u Novom Sadu, Tehnološki fakultet Bulevar cara Lazara 1, 21000 Novi Sad Ranije je utvrđena mogućnost fer- tel: 021/485-3645; fax: 021/450-413 mentacije kombuhe na laktozi (Reiss, e–mail: [email protected] 1994). Lončar i sar. (2001), Milanović i

31 Preh. ind. 1-2, (2009) RADOMIR V. MALBAŠA et al.: ODREĐIVANJE VITAMINA C...

MATERIJAL I METODI kao pokretna faza u HPLC analizi. opada permeabilnost i sinerezis, dok Rastvori su pripremani u bidestilova- povećanje temperature izaziva sup- Inokulum noj vodi, koja je odgovarala HPLC rotan efekat (Jovanović i sar., 2004). kvalitetu. Iz tabele 1 se vidi da se sinerezis 1. Tradicionalni inokulum kombuhe – surutke u svim uzorcima kreće u us- kultivacija kombuhe na supstratu sa HPLC sistem kom intervalu i prosečno iznosi 32,2 saharozom, koncentracije 70 g/L, mL. uz dodatak crnog čaja, 1,5 g/L. U Korišćen je HPLC sistem »Agilent Što se tiče apsorbovane vode, na ohlađen čaj je dodato 10% (v/v) 1100«, SAD, sa petljom injektora od nju najviše utiču fizičko-hemijski pa- nativnog inokuluma, fermentativne 20 μL, C-18 kolonom, prečnika čes- rametri koji direktno utiču na proteine i tečnosti, iz prethodne fermentacije. tica 5 μm, i UV-DAD detektorom. Pro- osobine površine njihovih molekula. Inkubacija je trajala 7 dana na tok pokretne faze je bio 0,4 mL/min, a To bi značilo da sposobnost vezivanja 28oC. Tako dobijena fermentaciona temperatura kolone 37oC. Analize su vode ne zavisi samo od veličine pora i tečnost je korišćena kao inokulum trajale 4 minuta i ponavljane su tri kapilara nego i od naelektrisanja mo- za fermentaciju mleka. puta. Uslovi analize su preuzeti sa lekula proteina (hidrofobnih interakci- zvaničnog sajta firme Merck, Nemač- ja, vodoničnih veza, S-S veza, kise- Proizvodnja fermentisanih mlečnih ka. lina, baza i cviter jona), kao i od Van napitaka der Valsovih sila. Takođe, na proteine Priprema uzoraka za analizu utiču jonske vrste, jonska jačina rast- Za proizvodnju fermentisanih mle- vitamina C vora, pH, temperatura i vreme potreb- čnih napitaka u laboratorijskim uslovi- no za postizanje ravnoteže sistema ma korišćeno je pasterizovano, ho- Odmereno je tačno oko 1 g uzorka protein/voda. Supstance male molar- mogenizovano mleko sa 0,9 i 2,2% fermentisanih mlečnih proizvoda od ne mase (laktoza i mineralne soli) isto mlečne masti, proizvođača "Novosad- kombuhe u normalni sud od 10 mL, imaju značajan uticaj na sposobnost ska mlekara" Novi Sad. koji je do crte dopunjen 3%-nim rast- vezivanja vode nekih proteina. Zadr- U mleko sa 0,9 i 2,2% je dodato vorom meta-fosforne kiseline u 8%- žana voda utiče od različitih uspostav- 10% (v/v) tradicionalnog inokuluma noj sirćetnoj kiselini. Takav rastvor je ljenih umreženih struktura proteina, kombuhe. Fermentacija je izvedena ručno mućkan, odnosno vitamin C ek- koje imobilizuju vodu (Kneifel et al., na 42oC do postizanja pH od 4,5. Gel strahovan, tokom 5 minuta. Nakon to- 1991). je potom ohlađen na temperaturu od ga je rastvor profiltriran kroz filter har- Vrednosti SVV ispitivanih uzoraka 8oC i homogenizovan mešalicom. Do- tiju plava traka, a zatim fino prečišćen bile su prilično visoke, od 63,50 do bijeni uzorci, označeni K-0,9% i K- propuštanjem kroz membranski filter, 78,00% (tabela 1), što govori o njiho- 2,2%, redom su skladišteni na 4oC to- prečnika pora 0,45 μm (Econofilter, vom veoma dobrom kvalitetu. kom deset dana. Agilent). Filtrat je analiziran tečnom Na slici 1 prikazani su reprezenta- hromatografijom pod visokim pritis- tivni HPLC hromatogrami određivanja Metode analize kom. vitamina C u uzorku fermentisanog mlečnog proizvoda od kombuhe, bez U dobijenim proizvodima određeni dodatka i sa dodatkom standarda vita- su suva materija, mlečna mast, ukupni REZULTATI I DISKUSIJA mina C, u cilju utvrđivanja procenta proteini, pH, ukupna kiselost i pepeo, povrata supstance (Eng. Recovery metodama koje su sistematizovali Senzornim ocenjivanjem od strane test). Carić i sar. (2000). kvalifikovanih ocenjivača, proizvedeni Vitamin C je identifikovan poređe- Sinerezis surutke, izražen u mL, fermentisani mlečni napici su okarak- njem retencionih vremena pika stan- određen je nakon 3 sata filtracije 50 g terisani kao senzorno potpuno pri- darda vitamina C i odgovarajućeg pika uzorka na sobnoj temperaturi (Atamer hvatljivi, slični tradicionalnom i probiot- supstance iz uzorka. Pomoću komer- i sar., 1996). skom jogurtu, blagog i prijatnog uku- cijalnog softvera „Agilent“, poređeni su Sposobnost vezivanja vode (SVV) sa. Fizičko-hemijske karakteristike do- spektar vitamina C iz baze podataka, i predstavlja količinu surutke (%) izdvo- bijenih uzoraka, nakon proizvodnje i spektar supstance pika i na taj način, jene nakon centrifugiranja 20 g uzorka tokom petodnevnog i desetodnevnog na osnovu verovatnoće poklapanja od tokom 30 minuta, na sobnoj tempera- skladištenja, prikazani su u tabeli 1. preko 90%, potvrđena je identifikacija. turi (Guzman–Gonzales et al., 1999). Na osnovu vrednosti fizičko-hemij- Retenciono vreme vitamina C bilo je skih parametara (tabela 1), zaključuje oko 2,7 min. Standardi i reagensi za određivanje se da je kvalitet analiziranih uzoraka, Na osnovu rezultata hromatograf- vitamina C metodom HPLC poredeći ih sa jogurtom, u skladu sa ske analize (slika 1) može se uočiti da Pravilnikom (Sl. List SRJ, 26/2002). je visina i površina pika mnogo veća u Kao standard je korišćen vitamin Tokom sinerezisa, surutka prolazi uzorku sa dodatim unutrašnjim stan- C proizvođača J.T. Baker (Holandija). kroz proteinski matriks, što se može dardom, što je i očekivano za analizu Standard i uzorci su rastvarani/ekstra- objasniti Darsijevim zakonom. Perme- koja ima visok procenat povrata sup- hovani 3%-nim rastvorom meta-fosfor- abilnost gela ima značajan uticaj na stance. Pikovi su oštri, karakteristič- ne kiseline (Riedel-de Haën, Nemač- intenzitet sinerezisa. Permeabilnost nog oblika, jasno uočljivi, što govori o ka), koja je rastvarana u 8%-nom rast- raste tokom koagulacije. Ovaj para- kvalitetu HPLC metode, odnosno da voru sirćetne kiseline (Zorka, Šabac, metar zavisi od nekoliko faktora, kao su primenjeni odgovarajući uslovi Srbija). Rastvor amonijum-acetata što su stepen umreženosti gruša, kon- analize. (Kemika, Zagreb, Hrvatska), koncen- centracija kazeina i temperatura. Po- Rezultati određivanja sadržaja vi- tracije 0,1 mol/L, pH 5,1, korišćen je većanjem pH i koncentracije kazeina tamina C u uzorcima kombuha fer-

32 Preh. ind. 1-2, (2009) RADOMIR V. MALBAŠA et al.: ODREĐIVANJE VITAMINA C...

Tabela 1. FIZIČKO-HEMIJSKE KARAKTERISTIKE KOMBUHA FERMENTISANIH MLEČNIH NAPITAKA NAKON PROIZVODNJE I TOKOM SKLADIŠTENJA Table 1. PHYSICO-CHEMICAL CHARACTERISTICS OF KOMBUCHA FERMENTED MILK BEVERAGES AFTER PRODUCTION AND DURING STORAGE

UZORAK KOMPONENTA K-0,9% Nakon K-2,2% Nakon K-0,9% K-2,2% K-0,9% K-2,2% proizvodnje proizvodnje 5 dana 5 dana 10 dana 10 dana skladištenja skladištenja skladištenja skladištenja pH 4,5 4,5 4,4 4,4 4,3 4,4

Mlečna mast (%) 0,9 2,2 0,9 2,2 0,9 2,2 Suva materija (%) 9,63 10,64 9,63 10,64 9,63 10,64 Pepeo (%) 0,80 1,83 0,80 1,83 0,80 1,83 Kiselost, oSH 25,61 27,81 24,61 25,01 27,71 24,72 Ukupni proteini (%) 3,14 3,01 3,14 3,01 3,14 3,01 SVV (%) 65,00 69,50 63,50 64,00 78,00 73,50 Sinerezis, mL 36 35 29 32 32 29

a) b)

Slika 1. HPLC HROMATOGRAMI KOMBUHA FERMENTISANOG MLEČNOG PROIZVODA (a) I KOMBUHA FERMENTISANOG MLEČNOG PROIZVODA SA DODATIM VITAMINOM C (b)

Figure 1. HPLC CHROMATOGRAMS OF KOMBUCHA FERMETED MILK BEVERAGE (a) AND KOMBUCHA FERMETED MILK BEVERAGE WITH VITAMIN C ADDITION (b) mentisanih mlečnih proizvoda i vred- mlečnim proizvodima je iznosila 13,47 ka (20), što je za oko 6 do 6,5 puta nosti recovery testa prikazani su u ta- mg/100 g (tabela 2). U literaturi nema manje u odnosu na kombuha fer- beli 2. podataka o sadržaju vitamina C u mentisane mlečne proizvode (tabela Srednja vrednost vrednost testa ovakvoj vrsti proizvoda, te su rezultati 2). To je pokazatelj veoma dobrog povrata od 82.9% (tabela 2) govori o mogli biti poređeni sa jogurtom i kefi- kvaliteta kombuha proizvoda sa sta- tome da je primenjena metoda prip- rom. U jogurtu proizvedenom od krav- novišta sadržaja vitamina C, koji nije reme uzorka za HPLC analizu bila ljeg mleka sadržaj vitamina C je oko 1 karakterističan za mleko i proizvode dobra, naročito ako se uzme kom- mg/100 g. Najviši sadržaji ovog vi- od mleka, naročito ne u značajnijim pleksnost matriksa uzorka. tamina zabeleženi u literaturi iznose količinama. Takođe, interesantno je Prosečna vrednost sadržaja vita- 2,32 mg/100 g za jogurt i 2,10 mg/100 da sadržaj mlečne masti nije drastično mina C u kombuha fermentisanim g za kefir proizvedene od ovčijeg mle- uticao na sadržaj vitamina C, jer je

Tabela 2. SADRŽAJ VITAMINA C U FERMENTISANIM MLEČNIM PROIZVODIMA OD KOMBUHE Table 2. VITAMIN C CONTENT IN FERMENTED MILK-BASED KOMBUCHA PRODUCTS

UZORAK SAMPLE KOMPONENTA K-0,9% K-2,2% K-0,9% K-2,2% K-0,9% K-2,2% Nakon Nakon 5 dana 5 dana 10 dana 10 dana proizvodnje proizvodnje skladištenja skladištenja skladištenja skladištenja Vitamin C (mg/100 g) 13,53 13,02 14,21 12,49 13,87 13,68 Vitamin C recovery (%) 83,01 78,90 84,46 87,12 83,33 80,58

33 Preh. ind. 1-2, (2009) RADOMIR V. MALBAŠA et al.: ODREĐIVANJE VITAMINA C... hidrosolubilan vitamin, gde je najveća u ovom radu, a koja su izvedena u Journal of the Science of Food and Agriculture, 79 (1999) 1117-1122. razlika u proizvodima zapažena nakon okviru projekta TR-20008, Funkcional- Jovanović, S., Maćej, O., Barać, M.: Influence of 5, a najmanja nakon 10 dana skla- ni fermentisani mlečni napitak - nova various coagulation factors on chemical dištenja (tabela 2). Dobra održivost tehnologija. composition of sera gained by centrifugation vitamina C u fermentisanim mlečnim from casein gel. Journal of Agricultural Sciences, 49 (2) (2004) 219-232. proizvodima tokom skladištenja, osim Kneifel, W., Paquin, P., Abert, T., Richard, J.-P.: za uzorke proizvedene u ovom radu, LITERATURA Water-Holding Capacity of Proteins with potvrđena je i za kefir i jogurt od ov- Special Regard to Milk Proteins and Atamer, M., Carić, M., Milanović, S., Gavarić, D.: Methodological Aspect – A Review. Journal of čijeg mleka nakon 14 dana skladiš- Kvalitet jogurta proizvedenog iz UF mleka, Dairy Science, 74 (1991) 2027-2041. tenja (Bonczar et al., 2004), što prak- Zbornik Matice srpske za prirodne nauke, Lončar, E., Milanović, S., Carić, M., Malbaša, R., tično govori o metaboličkoj aktivnosti Matica srpska Novi Sad, 91 (1996) 19-26. Panić, M.: Metabolička aktivnost čajne gljive u proizvodnih mikroorganizama i na ni- Belloso-Morales, G., Hernández-Sánchez, H.: mleku. Prehrambena industrija - Mleko i Manufacture of a beverage from cheese whey mlečni proizvodi, 12 (1-2) (2001) 13-17. žim temperaturama. using "tea fungus" fermentation. Revista Malbaša, R., Minić, S., Lončar, E., Kolarov, Lj.: Lationoamericana de Microbiologia, 45 (1-2) Uticaj inokuluma kombuhe na kvalitet (2003) 5-11. fermentisanih mlečnih proizvoda. Prehram- ZAKLJUČAK Bonczar, G., Regula, A., Grega, T.: The vitamin bena industrija - Mleko i mlečni proizvodi, 19 C content in fermented milk beverages (1-2) (2008) 43-46. obtained from ewe′s milk, Electronic Journal of Malbaša, R., Milanović, S., Lončar, E., Djurić, M., Proizvedeni su kombuha fermen- Polish Agricultural Universities 7 (1) Available Carić, M., Iličić M., Kolarov, Lj.: Milk – based tisani mlečni proizvodi od mleka sa Online http://www.ejpau. beverages obtained by Kombucha application. media.pl/volume7/issue1/food/art-06.html Food Chemistry, 112 (2009) 178-184. 0,9 i 2,2% mlečne masti i u njima je (2004). Milanović, S., Carić, M., Panić, M., Vukanić, A.: određen sadržaj vitamina C. Carić, M.: Savremeni razvoj tehnologije Dijetalni kvark sa funkcionalnim aromama. Vitamin C je ekstrahovan iz uzo- fermentisanih mlečnih proizvoda u mono- Prehrambena industrija - Mleko i mlečni grafiji: Kvalitet mleka i fermentisanih proiz- proizvodi, 12 (1-2) (2001) 48-50. raka meta-fosfornom kiselinom, pre- voda, Jugoslovenski mlekarski simpozijum, Milanović, S., Carić, M., Lončar, E., Panić, M., čišćavan filtracijom i membranskom Zlatibor, (1997) 26-55. Malbaša, R., Dobrić, D.: Primena koncentrata filtracijom i hromatografski određen Carić, M., Milanović, S., Vucelja, D.: Standardne čajne gljive u proizvodnji fermentisanih HPLC-UV-DAD metodom. analize mleka i mlečnih proizvoda, Prometej, mlečnih napitaka. Prehrambena industrija - Novi Sad (2000). Mleko i mlečni proizvodi, 13 (1-2) (2002) 8-13. Prosečan sadržaj vitamina C u Dufresne, C., Farnworth, E.: Tea, Kombucha and Pravilnik o kvalitetu i drugim zahtevima za mleko, kombuha fermentisanim mlečnim pro- health: A review. Food Research International, mlečne proizvode, kompozitne mlečne izvodima od 13,47 mg/100 g, jedan je 33 (2000) 409-421. proizvode i starter kulture, Sl. list SRJ, Duraković, K., Milanović, S., Carić M., Iličić, M., 26/2002. od pokazatelja boljeg kvaliteta ovih Đurić, M., Tekić, M., Lenđel, J.: Funkcionalni Reiss, J.: Influence of different sugars on the proizvoda u poređenju sa jogurtom i niskoenergetski fermentisani mlečni napitak metabolism of the tea fungus. Yeitschrift fur kefirom. proizveden uz primenu kombuhe. Lebensmittel Untersuchung und Forschung, Promene sadržaja vitamina C u Prehrambena industrija - Mleko i mlečni 198 (1994) 258-261. proizvodi, 19 (1-2) (2008) 66-73. Tamime, A. Y., Robinson, R. K.: Yoghurt-Science fermentisanim mlečnim proizvodima Du Toit, R., Volsteedt, Y., Apostolides, Z.: and Technology, Pergamon Press, Oxford, od kombuhe, tokom desetodnevnog Comparison of the antioxidant content of England (2004). skladištenja, bile su neznatne. fruits, vegetables and teas measured as Tauler, P., Aguilo, A., Gimeno, I., Fuentespina, vitamin C equivalents. Toxicology, 166 (1-2) E., Tur, J. A. and Pons, A.: Influence of (2001) 63-69. vitamin C diet supplementation on Guzman-Gonzalez, M., Morais, F., Ramons, M., endogenous antioxidant defences during ZAHVALNICA Amigo, L.: Influence of skimmed milk exhaustive exercise. Pflügers Archiv: Euro- concentrate replacement by dry dairy products pean journal of physiology, 446 (6) (2003) in a low fat set-type yoghurt model system. I: 658-664. Zahvaljujemo Ministarstvu nauke i Use of whey protein concentrates, milk protein tehnološkog razvoja Republike Srbije concentrates and skimmed milk powder. za finansiranje istraživanja prikazanih

SUMMARY

DETERMINATION OF VITAMIN C IN KOMBUCHA-BASED FERMENTED MILK PRODUCTS

Radomir V. Malbaša, Eva S. Lončar, Ljiljana A. Kolarov

University of Novi Sad, Faculty of Technology

Determination of vitamin C in fermented milk products obtained by kombucha fer- Key words: kombucha • fermented milk mentation in milk with 0.9 i 2.2% of milk fat was researched. RP-HPLC with UV-DAD products • vitamin C • product quality detection was used. Samples were analyzed after production and after 5- and 10-days storage. Average content of vitamin C in fermented milk products obtained by kombucha fermentation was 13.47 mg/100 g, with average recovery test value of 82.9%. Standard analysis of obtained kombucha products shows characteristics which are in accordance with current quality regulations.

34 Preh. ind. 1-2, (2009) SNEŽANA B. BULAJIĆ et al.: BIOLOŠKI HAZARD - REZISTENCIJA...

SNEŽANA B. BULAJIĆ ZORA M. MIJAČEVIĆ

Univerzitet u Beogradu, Fakultet veterinarske medicine

NAUČNI RAD

BIOLOŠKI HAZARD – REZISTENCIJA NA ANTIBIOTIKE MIKROORGANIZAMA UDK: 637.047+637.05:615.33 IZOLOVANIH IZ NAMIRNICA

Literaturni podaci u poslednjih nekoliko UVOD cije na antibiotike, kao i postavke o godina osiguravaju dokaz o visokoj preva- njihovoj inkorporaciji u stabilne repli- lenci sojeva mikroorganizama rezistentnih Kada su antibiotici prvi put pred- kativne i prenosive genetske forme na antibiotike, kako kod populacije farm- stavljeni 50-tih godina prošlog veka u mikroorganizama, demonstracija u skih životinja, tako i u namirnicama animalnog porekla. Molekularne analize, u si- praksi, pri lečenju mikrobnih infekcija, smislu FLAGRANTE DELICTO nije, tuacijama kada su moguće, pokazuju da genetičari toga vremena su smatrali bar za sada, moguća (Amabile-Cue- se mikroflora namirnica animalnog porekla, malo verovatnim razvoj antibiotske re- vas, 1993). Rešavanje ove problema- sa aspekta profila antibiotske rezistencije i zistencije usled veoma niske frekven- tike predstavlja veoma težak, ako ne i utvrđene genetske baze rezistencije, ne cije mutacija koje bi vodile ka uspos- nemoguć zadatak ukoliko uzmemo u razlikuje od sojeva mikroorganizama po- tavljanju fenotipa rezistencije. Ipak, obzir diverzitet mikrobnog sveta. Do reklom od ljudi. nekoliko godina po primeni penicilina danas, mikrobiolozi su identifikovali Sve ovo ukazuje da je antibiotska rezi- u kliničkoj praksi, Abraham i Chain manje od 5% populacije mikroorgani- stencija problem globalnih dimenzija, kao i na činjenicu da se ne može rešiti ukoliko (1940) identifikuju bakterijski enzim zama u prirodi. Geni rezistencije na postoji konstantni priliv gena rezistencije u koji katalizuje hidrolizu β-laktamskog antibiotike bivaju predstavljeni od stra- humanu mikrofloru putem lanca hrane. prstena antibiotika i time eliminiše an- ne, nama danas nepoznatih bakterij- Iz tog razloga, Evropska agencija za tibakterijsku aktivnost. Njihovo predvi- skih vrsta. Pasaža gena rezistencije bezbednost hrane („European Food Safety đanje se obistinilo u meri koju niko, u kroz mikrobni svet do patogene bakte- Authority -EFSA“) je zatražila od Panela to vreme, nije mogao predvideti; en- rije, kao odgovor na selektivni pritisak zaduženog za karakterizaciju biološkog ha- zim penicilinaza, i njegovi mnogi izo- globalne primene antibiotika, uključuje zarda da, sa perspektive zaštite zdravlja zimi, od tog vremena, uspešno inhi- kaskadni sled transfera gena između ljudi, identifikuje u kojoj meri hrana služi kao izvor rezistentnih mikroorganizama, biraju akciju β-laktamskih antibiotika, i velikog broja nama nepoznatih i razli- odnosno gena rezistencije, pritom izvrši još uvek su glavni uzrok rezistencije čitih mikrobnih vrsta. Kompletna ka- kategorizaciju identifikovanog rizika kao i na ovu klasu antibiotika. rakterizacija ovog scenarija bi pred- da označi kontrolne mere za smanjenje Isto tako, nije se očekivalo da bak- stavljala neku vrstu eksperimentalnog rizika. U radu je dat sažet prikaz definicije i terije u našem prirodnom okruženju košmara, kako postoje brojni, do karakterizacije hazarda, procene rizika kao mogu prikupljati i pritom izmenjivati danas neidentifikovani, izvori determi- i mogućih preventivnih i kontrolnih mera u genetsku informaciju sa tako izvan- nanti rezistencije, kao i veliki broj razli- minimizaciji te vrste hazarda. rednom lakoćom i nepostojanjem spe- čitih mehanizama njihove disemina-

Ključne reči: antibiotska rezistencija • cifičnosti u odnosu na vrstu. Zahva- cije. namirnice ljujući horizontalnom transferu gena Antibiotska rezistencija kod mikro- rezistencije, sve više smo u prilici da u organizama, uzročnika alimentarnih centar problema stavljamo pojavu epi- oboljenja, predstavlja realnost, mada demije gena rezistencije, mada je pri- postoje značajne kvantitativne i kvali- sutna i epidemija visoko i multiplo re- tativne razlike. Rezistencija na antibio- zistentnih klonova mikroorganizama tike kod pojedinih vrsta dostiže nivo (Salmonella typhimurium DT104). od 100%. Na primer, rezistencija na

Širenje rezistencije, u ovom slučaju, tetracikline, hloramfenikol, streptomi- ne poštuje filogenetske, geografske ili cin i sulfonamide kod sojeva S. typhi- ekološke barijere. Rezistencija na an- murium DT104, odnosno 80% za iste tibiotike odavno više ne predstavlja antibiotike kod sojeva E. coli, i 50% za ampicilin i penicilin kod sojeva Sta- Adresa autora: isključivo problem kliničara, već se sa- Doc. dr Snežana Bulajić, Katedra za higijenu i gledava globalni aspekt ove pojave, a phylococcus aureus. Utvrđeni su iden- tehnologiju namirnica animalnog porekla, Fakul- o samom fenomenu rezistencije dis- tični geni rezistencije i mehanizmi mo- tet veterinarske medicine Univerziteta u Beogra- kutuje kao o ekološkom problemu. lekularnog transfera gena rezistencije du, Bulevar oslobođenja 18, 11 000 Beograd tel.: +381 11 2685 653, Iako su predložene razumne hipo- na antibiotike kod mikroorganizama e–mail: [email protected] teze o poreklu determinanti rezisten- izolovanih iz namirnica te patogenih

35 Preh. ind. 1-2, (2009) SNEŽANA B. BULAJIĆ et al.: BIOLOŠKI HAZARD - REZISTENCIJA... bakterija poreklom ljudi i životinja (Te- loškim „cut-off“ vrednostima, koriste naze, acetil-transferaze, ili pak geni uber i sar., 1996; Teuber i sar., 1999). se za razlikovanje populacije mikroor- koji kodiraju modifikaciju ciljnog mesta U današnje vreme mnogi istraži- ganizama sa stečenim genima rezi- delovanja antibiotika i time uspostav- vači ističu hipotezu o tome da komen- stencije od populacije koja nije op- ljaju rezistenciju na eritromicin, meti- zalne bakterije, pre svega bakterije skrbljena istim genima (White i sar., cilin i glikopeptide. mlečne kiseline, mogu predstavljati 2001). Ovakva kategorizacija je spe- Antimikrobni agensi predstavljaju rezervoar gena rezistencije na antibio- cifična za svaku kombinaciju odre- heterogenu grupu molekula, a u od- tike (Perreten i sar., 1997; Levy i Saly- đene vrste mikroorganizama i prime- nosu na sličnost u strukturi i načinu ers, 2002). Upravo iz ovog razloga, njenog antibiotika i zasniva se na delovanja grupišu se u klase. Unutar populacija komenzala je veoma zna- distribuciji MIK vrednosti za reprezen- klase, ciljno mesto delovanja anti- čajna u spoznavanju mehanizama tativan broj sojeva; 300 – 600 sojeva biotika u bakterijskoj ćeliji i mehani- perzistencije i širenja gena rezisten- prema White i sar. (2001). Teoretski, zam delovanja su isti ili slični, tako da cije u svetu mikroorganizama. Takvi uniformna MIK distribucija pri nižim pojedini mehanizmi podrazumevaju mikroorganizmi koji se označavaju koncentracijama antibiotika ukazuje rezistenciju na većinu ili pak sve čla- kao „rezervoari“ mogu se naći u razli- da su svi sojevi ispitivane vrste mikro- nove jedne klase antibiotika, u kom čitim namirnicama, pre svega fermen- organizama osetljivi; uniformna distri- slučaju govorimo o unakrsnoj rezi- tisanim proizvodima od mleka i mesa, bucija sa višim MIK vrednostima za stenciji. Unakrsna rezistencija se mo- koji su u velikom broju opterećeni ne- sve sojeve ispitivane vrste mikroorga- že javiti i u slučaju nesrodnih klasa patogenim bakterijama kao rezultat nizama smatra se intrinzičnim svojst- antibiotika ukoliko im se poklapuju cilj- njihovog prirodnog pocesa proizvod- vom rezistencije. Kao zadnja moguć- na mesta delovanja (makrolidi i linko- nje. Prema ovoj teoriji, lanac hrane se nost, bimodalna MIK distribucija uka- zamidi) ili se radi o mehanizmu rezi- može smatrati jednim od glavnih pu- zuje da pojedini sojevi sa visokom, ati- stencije niske specifičnosti (npr. utiče teva transmisije rezistentnih bakterija pičnom MIK vrednosti mogu raspo- se na aktivnost „efflux“ pumpi). između populacije ljudi i životinja lagati mehanizmima stečene rezisten- Geni koji uslovljavaju rezistenciju (Witte, 1997). cije. Primena epidemioloških „cut-off“ na antibiotike su često lokalizovani na Neosporno je da prisustvo rezi- vrednosti daje odgovarajući nivo oset- velikim genetskim elementima kao što stentnih sojeva mikroorganizama izo- ljivosti pri merenju razvoja rezistencije su integroni, transpozomi i plazmidi, i lovanih iz namirnica, bilo uzročnika i time se može koristiti u predviđanju kao takvi mogu biti „vezani“ na druge, alimentarnih oboljenja, ili pak komen- trenda ove pojave. Pri ovakvoj proceni nesrodne determinante rezistencije. U zalnih bakterija, kao i potencijal pre- rezistencije, kriterijumi su harmonizo- takvim slučajevima, multipli geni rezi- nosa determinanti rezistencije na davani između zemalja članica Evropske stencije mogu biti preneti u jednom, leko patogenije vrste, predstavlja ha- unije. Stoga, EUCAST i EFSA pred- pojedinačnom transferu. Kada su dva zard. Iz tog razloga, Evropska agen- lažu primenu istih kriterijuma u moni- ili više različitih gena rezistencije fi- cija za bezbednost hrane („European toringu rezistencije mikroorganizama zički vezani, takvu rezistenciju defini- Food Safety Authority -EFSA“) zatra- od značaja za humanu i veterinarsku šemo kao korezistenciju. Multipla re- žila je od Panela zaduženog za karak- medicinu (Kahlmeter i sar., 2003; zistencija predstavlja fenomen rezi- terizaciju biološkog hazarda da, sa EFSA, 2006). stencije sojeva mikroorganizama na perspektive zaštite zdravlja ljudi, iden- Neophodno je praviti razliku iz- nekoliko različitih antimikrobnih age- tifikuje u kojoj meri hrana služi kao među prirodne («intrinzič») i stečene nasa ili antimikrobnih klasa. izvor rezistentnih mikroorganizama, (prenosive) rezistencije. Rezistencija odnosno gena rezistencije, pritom izna dati antibiotik može biti intrinzična Identifikacija hazarda vrši kategorizaciju identifikovanog rizi- u odnosu na bakterijsku vrstu ili rod ka kao i da označi kontrolne mere za (prirodna rezistencija), a karakteriše Direktni hazard, u ovom slučaju, smanjenje rizika (EFSA, 2008). se sposobnošću jednog organizma da predstavlja namirnica kontaminirana preživi u prisustvu određenog antimik- rezistentnim sojevima patogenih mik- Definicija rezistencije robnog agensa, usled urođene karak- roorganizama koji kolonizuju ili infici- teristike rezistencije. Intrinzična rezi- raju organizam čoveka po ingestiji Identifikacija i procena rizika, u stencija se ne prenosi horizontalno. hrane, ili pak ukoliko se osoba inficira ovom slučaju, odnosi se isključivo na Suprotno ovom tipu, stečena rezisten- rukujući sa kontaminiranom hranom. mikrobiološku rezistenciju. Sojevi mik- cija je karakteristika pojedinih sojeva Indirektni transfer se tumači kao mo- roorganizama koji raspolažu stečenim unutar vrste obično osetljive na pri- gućnost transfera gena rezistencije pri mehanizmima rezistencije (transfer menjeni antibiotik, i može se horizon- komunikaciji rezistentnih sojeva ko- gena ili mutacija), mogu tolerisati više talnim putem prenositi među bakteri- menzala sa patogenim mikroorganiz- koncentracije antibiotika nego većina jama. Stečena rezistencija na odre- mima, bilo direktno ili putem druge osetljive tzv. „wild-type“ populacije, i đeni antimikrobni agens proizlazi bilo komenzalne bakterije. U ovom sluča- definišu se kao mikrobiološki rezi- iz mutacije u genomu bakterije ili us- ju, determinante (geni) rezistencije se stentni sojevi. Posledično, rezistentni led sticanja dodatnih gena koji kodi- smatraju hazardom. sojevi mikroorganizama pokazuju ve- raju mehanizam rezistencije. Ovakve Transfer gena rezistencije se mo- će vrednosti minimalnih inhibitornih genetske promene pojačavaju od- že realizovati u bilo kom delu lanca koncentracija (MIK). Mikrobiološke brambenu sposobnost bakterija. Geni hrane, unutar organizma ljudi (intesti- granične vrednosti, o kojima Evropski koji kodiraju enzime odgovorne za num) ili između sistema (sa intesti- komitet za testiranje antimikrobne modifikaciju strukture antibiotika obič- nalnih bakterija na saprofitsku popula- osetljivosti (European Committee for no su prenosive prirode (lokalizovani ciju kože). Kod horizontalnog transfe- Antimicrobial Susceptibility Testing – na mobilnim genetskim elementima), ra gena identifikovana su tri mehaniz- EUCAST) izveštava kao o epidemio- kao što su penicilinaze i cefalospori- ma (Davies, 1994); prirodna transfor-

36 Preh. ind. 1-2, (2009) SNEŽANA B. BULAJIĆ et al.: BIOLOŠKI HAZARD - REZISTENCIJA... macija sa preuzimanjem i ugradnjom sredinama gde gvožđe nije na raspo- Primer hazarda («inkorporacijom») slobodne DNA iz laganju bakterijama (krv). Na ovaj na- ekstracelularnog medijuma; konjuga- čin, povećana je invazivnost sojeva • Mikroorganizmi koji se sa nacija – mehanizam DNA transfera za- Salmonella spp. i dodatno se radi na merom dodaju kao starter, po- visan od ćelijskog kontakta koji kao virulenciji istih. Pored toga, genomska moćne, zaštitne ili probiotske takav postoji kod većine bakterijskih ostrva, kao što je SGI1 kod S. Ente- kulture ili pak predstavljaju in- rodova; i transdukcija-transfer posre- rica, mogu istovremeno nositi gene vi- tegralni deo namirnice (auto- dovan bakteriofagima. Veruje se da rulencije i gene koji kodiraju rezisten- htona mikroflora) konjugacija predstavlja glavni način ciju na antibiotike (Golding i sar., transfera gena (Salyers, 1995). 2007). Kako o prisustvu gena virulen- Mikrofloru fermentisanih proizvoda cije i gena rezistencije na istim mo- uglavnom predstavljaju bakterije mleč- Tehnologije primenjive u industriji bilnim genetskim elementima postoje ne kiseline, pre svega rodovi Lactoba- hrane i mogućnost razvoja antibiot- izveštaji (Carlson i sar., 2007), trans- cillus, Lactococcus, Leuconostoc i Pe- ske rezistencije fer rezistencije i pritom simultani diococcus. U sastav mnogih kultura transfer korezidentnih gena virulenci- ulazi i Streptococcus thermophilus, Većina tehnoloških rešenja u inje, može opskrbiti bakteriju, pored dok su enterokoke, kod velikog broja dustriji hrane postavljena je tako da svojstva rezistencije, i dodatnim me- autohtonih proizvoda prisutne u zna- redukuje ukupan broj mikroorganiza- hanizmima virulencije. čajnom broju. Pojedine vrste stafilo- ma kontaminenata, uz sigurnu elimi- koka i mikrokoka (S. carnosus, S. xy- naciju patogena, uzročnika alimentar- Hazard – mikroorganizam kao no- losus, M. varians) primenjuju se u nih oboljenja, uključujući i rezistentne sač gena rezistencije procesima fermentacije mesa kao pro- sojeve. Nove tehnologije konzervisa- ducenti boje i arome. U probiotskim nja namirnica koje se ne zasnivaju na proizvodima, zastupljene su bakterije termičkom tretmanu (procesiranje vi- Sa aspekta antibiotske rezistencije mlečne kiseline intestinalnog porekla, sokim pritiskom, primena jonizujućeg i mikroorganizama prisutnih u namirni- najvećim delom laktobacili i bifidobak- UV zračenja, kao i primena pulzacija cama, naučna javnost definiše tri raz- terije, dok se enterokoke koriste kao električnih polja), dizajnirane su sa os- ličite grupe rezistentnih entiteta: probiotici u ishrani životinja (Ouwe- novim ciljem proizvodnje bezbedne 1. Uzročnici zoonoza i alimentarnih hand i sar., 2002). hrane uz održavanje nutritivne vred- oboljenja – predstavljaju direktan nosti i senzornih karakteristika namir- hazard, budući da u određenim • Identifikacija i karakterizacija nice. Eksperimentalne studije pokazu- uslovima uzrokuju klinički mani- hazarda ju da, usled oštećenja ćelijske mem- festna oboljenja, a u slučaju nji- brane, enzima ili DNK, takve alterna- hove rezistencije, ne postoji mo- U pojedinim izolovanim slučajevi- tivne tehnologije mogu promovisati re- gućnost uspešnog antibiotskog ma, isključivo kod imunokompromi- zistenciju ili transfer determinanti rezi- tretmana. Pored toga, u pojedi- tovanih osoba, laktobacili su utvrđeni stencije (Zenz i sar., 1998; Ceremonie nim slučajevima kolonizuju i per- kao uzročnici oportunističkih infekcija i sar., 2004, 2006; Rodrigo i sar., zistiraju u intestinalnom traktu (Salminen i sar., 2006). Klinička obo- 2005, 2007; McMahon i sar., 2007). ljudi, gde u komunikaciji sa ljenja prouzrokovana sojevima lakto- Rezultati ovakvih studija su ipak spe- drugim prisutnim mikroorganizmi- bacila za industrijsku primenu, nisu kulativne prirode, kako ostaju na nivou ma mogu izmenjivati gene rezis- zabeležena. Nekoliko slučajeva infek- laboratorijskih ispitivanja, te ostaje da tencije (Salmonella spp., Cam- cija ljudi je etiološki dovedeno u vezu se ispita njihov značaj. pylobacter spp. Shigela spp., Lis- sa probiotskim sojevima Lactobacillus teria spp.verotoksična E. coli/ E. rhamnosus (Rautio i sar., 1999; de Povezanost rezistencije i coli O157H7, meticilin rezistentni Groote i sar., 2005). Takve infekcije virulencije kao hazard sojevi Staphylococcus aureus). se ipak smatraju izolovanim inciden- 2. Komenzalne bakterije – ispoljava- tima, a pored toga nema indikacija ne- Virulencija bakterija je generalno nje hazarda, u ovom slučaju, ve- uspešne terapije usled antibiotske re- kodirana brojnim pojedinačnim geni- likim delom zavisi od kapaciteta zistencije ovih sojeva. Postoji svega ma ili pak klasterom gena, koji me- komenzalnih mikroorganizama in- nekoliko naučnih studija o prevalenci đusobno interferiraju pri različitim ni- gestiranih hranom da ostvare markera antibiotske rezistencije kod voima mehanizma patogeneze. U slu- kontakt sa populacijom komen- startera, ili sojeva bakterija mlečne ki- čaju delecije pojedinih gena, od suš- zala i patogena poreklom ljudi (E. seline izolovanih iz fermentisanih na- tinske važnosti za patogenezu, viru- coli, enterokoke). mirnica. U okviru projekta ACE-ART lencija može biti u potpunosti isklju- 3. Industrijski, ili tzv. tehnološki soje- Šestog Framework Programa EU, čena. Veoma često, geni virulencije vi, najvećim delom bakterije mle- približno 1400 izolata bakterija mlečne su kodirani na mobilnim genetskim čne kiseline, koje se sa namerom kiseline i bifidobakterija ispitano je na elementima. U mehanizmu patogene- dodaju sistemu namirnica kao prisustvo markera tipične i atipične ze učestvuju i drugi elementi, tzv. „os- starteri kako bi vodile proces fer- antibiotske rezistencije. Pojedini rezul- trva patogenosti“, od kojih je dvanaest mentacije ili kao probiotski doda- tati ove opsežne studije već su objav- identifikovano kod sojeva Salmonella ci. Primena takvih sojeva isklju- ljeni (Florez i sar., 2006, 2007; Korho- enterica (Hensel, 2004). Faktori viru- čuje mogućnost da isti sojevi no- nen i sar., 2007; Matto i sar., 2007; lencije kod pojedinih serovarova i fag se prenosive determinante rezi- Tosi i sar., 2007; Egervarn i sar., tipova Salmonella spp. uključeni su u stencije (FAO/WHO, 2001; EFSA, 2008). Generalni zaključak jeste da su sistem sekvestracije gvožđa, i time 2005; EFSA, 2007). slučajevi prenosive rezistencije u po- domaćinu omogućuju preživljavanje u pulaciji bakterija mlečne kiseline retki,

37 Preh. ind. 1-2, (2009) SNEŽANA B. BULAJIĆ et al.: BIOLOŠKI HAZARD - REZISTENCIJA... dok je najčešće zastupljen profil anti- ne isključuje mogućnost prenosa delove čuvanja. Prilikom subkategoriza- biotske rezistencije, rezistencija na te- terminanti rezistencije na daleko pato- cije namirnica potrebno je uzeti u ob- traciklin. genije vrste, i kompromitovanje tret- zir i druge parametre, pre svega log mana infekcije, mada je dosta teško redukciju populacije mikroorganizama • Izloženost riziku konzumacijom proceniti verovatnoću dešavanja i od značaja, ukoliko do toga dolazi pri- namirnica krajnji ishod sa kliničkim posledicama. menom odgovarajućih tehnoloških za- Bez obzira na faktor nesigurnosti pri hvata kroz proces proizvodnje. U U radu Teuber i sar. (1999) na- evaluaciji rizika u dotičnoj situaciji, tabeli 1 dat je skraćeni prikaz kate- vedeni su brojni primeri stečene rezi- izbegavanje primene sojeva sa pre- gorizacije hrane, ograničavajući se sa- stencije kod bakterija mlečne kiseline nosivim determinantama rezistencije u mo na kategoriju mleka i proizvoda od izolovanih iz namirnica. Najčešće su procesima fermentacija, ili kao probio- mleka. takvi mehanizmi zastupljeni kod ente- tika, predstavlja opravdanu predo- rokoka, koji, pored rezistencije na strožnost (von Wright, 2005). Takvi vankomicin, mogu preuzeti i akumu- kriterijumi su prihvaćeni i u zakonskoj lirati i druge determinante rezistencije, regulativi (SCAN, 2003; EFSA, 2005). ali opet najčešće gene rezistencije na tetraciklin, eritromicin i hloramfenikol. Tabela 1. PRIMER KATEGORIZACIJE HRANE NA OSNOVU RAZMATRA- Ove determinante rezistencije često NJA PROIZVODNIH USLOVA I FAKTORA PRERADE se lokalizovane na konjugativnim Table 1. AN EXAMPLE OF CATEGORISATION OF FOOD INCLUDING plazmidima, što čini mogućim transfer PRODUCTION AND PROCESSING FACTORS istih, kako između enterokoka, tako i AMR (AntiMicrobial Resistance) kategorija između različitih vrsta i rodova mikro- Category concerning AMR (AMR Category) organizama. Pored enterokoka, sojevi Kategorija i subkategorija hrane laktokoka i laktobacila, koji nose multi- Category and Subcategory of food rezistentne plazmide, izolovani su iz 1. Mleko i proizvodi od mleka /kravlje, ovčije, kozije i bivolje mleko/ proizvoda od mleka (Gfeller i sar., Milk and dairy products/cows, goats, sheep, buffalo/ 2003; Teuber i sar., 1999). Utvrđena 1.1. Mleko je visoka incidenca determinanti rezi- Milk stencije na eritromicin i tetraciklin kod 1.2. Proizvodi od mleka ( izuzev sireva) laktobacila izolovanih iz zanatski pro- Dairy products (other than cheeses) izvedenih sireva sa područja Turske 1.3. Sir (Cataloluk i Gogebakan, 2004). Cheese Klare i sar. (2007) ispitali su 473 soja bakterija mlečne kiseline, uklju- Kategorizacija namirnica u odnosu Procena rizika na području čujući probiotske sojeve, poreklom lju- na rizik prisustva mikroorganizama antimikrobne rezistencije di i životinja, na prisustvo determinanti rezistentnih na antibiotike antibiotske rezistencije. Svojstvo mul- Procena rizika predstavlja meha- tirezistencije je utvrđeno kod šest pro- Fenomen antimikrobne rezistenci- nizam prosuđivanja, alat u rukama biotskih sojeva, koji su posedovali je uslovljen je prisutnošću živih mikro- naučnika. Primenjuje se u procenjiva- tet(W), tet(M) ili erm(B) determinantu. organizama i transferom gena rezi- nju nivoa izloženosti određenom ha- U studiji sprovedenoj u Americi (Wang stencije. Stoga, svaki korak u procesu zardu i posledičnom riziku po zdravlje i sar., 2006), zapažena je visoka inci- proizvodnje i prerade hrane koji re- ljudi, a usled prisustva specifičnog denca antimikrobne rezistencije, pre dukuje ili povećava kontaminaciju na- mikroorganizma ili posebnog tipa re- svega prisustvo tet(S)/(M) i erm(B) mirnica ima uticaja na rizik izloženosti zistencije. Podjednako dobro služe i markera kod sojeva laktokoka i St. rezistentnim sojevima mikroorganiza- kvantitativni i kvalitativni model pro- thermophilus, izolovanih iz proizvoda ma. Prepoznajući ovu uslovljenost, cene rizika, pri čemu nam na raspo- zastupljenih na tržištu. Frekvenca re- kategorizacija namirnica je izvršena laganju stoje mnoge pisane smernice i zistentnih sojeva kretala se u opsegu 2 7 na osnovu toga da li matriks namir- prihvaćene procedure (Codex Alimen- 10 -10 CFU/g proizvoda. Rezultati nice podržava rast i omogućava pre- tarius Commission, 1999) za procenu Bulajić (2007) potvrđuju prisustvo de- življavanje mikroorganizama. Sledeći rizika u odnosu na mikrobiološki profil terminanti tet(M) i erm(B) kod rezi- faktori se uzimaju u razmatranje: tret- namirnice sa aspekta bezbednosti stentnih sojeva enterokoka izolovanih man od strane proizvođača (termički hrane, odnosno za procenu rizika koji, iz sireva sa područja Srbije. tretman i ostale procedure stabiliza- po zdravlje ljudi, nosi rezistentna po-

• Rezistentni sojevi starter kul- cije, primena konzervansa, fermenta- pulacija mikroorganizama (OIE, tura i probiotskih mikroorgani- cija); mogućnost rekontaminacije pos- 2007). Evaluacija rizika je moguća je- zama i infekcije ljudi le navedenih tretmana i tip pakovanja dino u slučaju dobre baze podataka, koji se koristi; preporučeni period odr- što situaciju na ovom području čini Bakterije mlečne kiseline, rezi- živosti proizvoda; nameravana upotre- izuzetno kompleksnom. Dosta je ne- stentne ili ne (sa izuzetkom entero- ba (konzumacija od strane definisanih dostataka i nejasnoća koji otežavaju koka), ne predstavljaju klinički prob- grupa potrošača kao što je slučaj kod prikupljanje potrebnih informacija. Pre lem. Ono što predstavlja hazard u dijetalne hrane ili infant formula); kao i svega, nedostaje jedinstvena metodo- ovom slučaju, jeste činjenica da rezi- matriks namirnice definisan intrinzič i logija određivanja profila antibiotske stentni sojevi mogu poslužiti kao re- ekstrinzič faktorima uključujući pH rezistencije, uvek postoji pitanje pri- zervoar prenosivih determinanti anti- vrednost, sadržaj NaCl, aw vrednost, kladnosti fenotipskih metoda ili pak biotske rezistencije. Takav scenario redoks potencijal, temperaturu i us- neophodnosti molekularnih, potom

38 Preh. ind. 1-2, (2009) SNEŽANA B. BULAJIĆ et al.: BIOLOŠKI HAZARD - REZISTENCIJA... harmonizacije MIC vrednosti, odnosno balnom sistemu proizvodnje. Posle- FAO/WHO: Report of a joint FAO/WHO expert consultation on evaluation of health and nu- graničnih vrednosti pri izvođenju disk dica toga jeste selektivni pritisak koji tritional properties of probiotics in food inclu- difuzionog testa. Veliko pitanje jeste i favorizuje preživljavanje rezistentnih ding powder milk with live lactic acid bacteria. veličina uzorka, a svakako da problem sojeva, diseminaciju determinanti re- Cordoba, Argentina, 2001, www.who.int/ predstavlja i nedovoljno podataka o zistencije i aktivaciju prastarih meha- foodsafety/publications/fs_management/en/ probiotics. primeni antimikrobnih agenasa u sek- nizama zaštite zapisanih u genomu. Florez, A. B., Danielsen, M., Korhonen, J., toru veterinarske i humane medicine. Zycka, J., von Wright, A., Bardowski, J., and Mayo, B.: Antibiotic survey of Lactococcus LITERATURA lactis strains to six antibiotics by Etest, and Preventiva i kontrolne mere establishment of susceptibility-resistance cut- off values. J. Dairy Res., 74 (2007) 1-7. Amabile-Cuevas, C. F.: Origin, Evoluation and Florez, A. B., Egervarn, M., Danielsen, M., Tosi, Za mikrobiologe namirnica je van Spread of Antibiotic Resistance Genes. L., Morelli, L., Lindgren, S. and Mayo, B.: svake sumnje da se distribucija bak- Landes, Austin, TX (1993). Susceptibility of Lactobacillus plantarum stra- terija sa prenosivim determinantama Bulajić, S.: Mogućnost primene enterokoka u ins to six antibiotics and definition of new sus- proizvodnji sireva i njihov potencijal u ceptibility-resistance cut off values. Microbiol. rezistencije treba izbeći. Pažljiva i op- prenošenju gena rezistencije na antibiotike. Drug Resist., 12 (2006) 252-256. ravdana upotreba antibiotika, kako u Doktorska disertacija, Fakultet veterinarske Gfeller, K. Y., Roth, M., Meile, L. and Teuber, M.: veterini, poljoprivrednom sektoru i hu- medicine, Univerzitet u Beogradu, Beograd, Sequence and genetic organization of the manoj medicini, uz pasterizaciju ili 2007. 19.3-kb erythromycin and dalfopristin resi- Carlson, S. S., Sharma, V. K., McCuddin, Z. P., stance plasmid pLME300 from Lactobacillus drugi termički tretman sirovih supstra- Rasmussen, M. A. and Franklin, S. K.: Invol- fermentum ROT1. Plasmid, 50 (2003) 190- ta (mleka ili mesa) predstavlja neop- vement of an SGI1 gene in the rumen pro- 201. hodne mere u rešavanju problema re- tozoa-mediated enhancement of invasion for Golding, G. R., Olson, A. B., Doublet, B., Cloe- multiple antibiotic resistant Salmonella. Infect. ckaert, A., Christianson, S., Graham, M. R. and zistencije na antibiotike. Neophodnim Immun., 75 (2007) 792-800. Mulvey, M. R.: The effect of the Salmonella se smatra i zabrana korišćenja anti- Cataloluk, O. and Gogebakan, B.: Presence of genomic island 1 on in vitro global gene biotika, promotora rasta u uzgoju živo- drug resistance in intestinal lactobacilli of dairy expression in Salmonella enterica serovar tinja, pre svega onih koji se klinički pri- and human origin in Turkey. FEMS Microbiol. Typhimurium LT2. Microbes Infect., 9 (2007) Lett., 236 (2004) 7-12. 21-27. menjuju, kako u veterinarskoj, tako i u Ceremonie, H., Buret, F., Simonet, P. and Vogel, Kahlmeter, G., Brown, D. F. J., Goldstein, F. W., humanoj medicini. Od posebnog zna- T. M.: Isolation of lightning-competent soil MacGowan, A. P., Mouton, J. W., Osterlund, čaja je i kontinuirana upotreba antibio- bacteria. Appl. Environ. Microbiol., 70 (2004) A., Rodloff, A., Steinbakk, M., Urbaskova, P., 6342-6346. Vatopoulos, A.: European harmonisation of tika u formi masovne medikacije pri Ceremonie, H., Buret, F., Simonet, P. and Vogel, MIC breakpoints for antimicrobial susceptibility tretmanu infektivnih bolesti kod životi- T. M.: Natural electrotransformation of light- testing of bacteria. J. Antimicr. Chemother., 52 nja koje se drže u intenzivnim siste- ning-competent Pseudomonas sp. Strain N3 (2003) 145-148. mima produkcije. in artificial soil microscosms. Appl. Environ. Klare, I., Konstabel, C., Werner, G., Huys, G., Microbiol., 72 (2006) 2385-2389. Vankerckhoven, V., Kahlmeter, G., Hilde- Sistematičan pristup problemu po- Codex Alimentarius Commission, Principles and brandt, B., Muller-Bertling, S., Witte, W., and drazumeva i primenu dobre proizvo- Guidelines for the Conduct of a Microbiologi- Goossens, H.: Antimicrobial susceptibilities of đačke i higijenske prakse. Program cal Risk Assessment. FAO, Rome. CAC/GL- Lactobacillus, Pediococcus and Lactococcus 30 (1999). human isolates and cultures intended for pro- monitoringa antimikrobne rezistencije, Davies, J.: Inactivation of antibiotics and the dis- biotic or nutritional use. J. Antimicrob. Chemo- kao i podaci o kvantumu upotrebe an- semination of resistance genes., Science, 64 ther., 59 (2007) 900-912. timikrobnih materija u humanoj medi- (1994) 375-382. Korhonen, J.M., Sclivagnotis, J. and von Wright, cini i sektoru animalne proizvodnje De Groote, M. A., Frank, D. N., Dowell, E., Glo- A.: Characterization of dominant cultivable de, M. P. and Pace, N. R.: Lactobacillus rham- lactobacilli and their antibiotic resistance pro- mogu dati značajne informacije u defi- nosus GG bacteremia associated with the files from fecal samples of weaning piglets. nisanju trenda antimikrobne rezisten- probiotic use in a child with short gut syndro- J.Appl. Bacteriol., 103 (2007) 2496-2503. cije i prevalence rezistencije kod reme. Pediatr. Infect. Dis. J., 24 (2005) 278-80. Levy, S. B., Salyers, A. A.: Reservoirs of antibio- Abraham, E. P. and Chain, E.: Nature 146, 837 tic resistance (ROAR) Network, 2002, www. levantnih bakterija, uključujući pato- (1940). healthsci.tufts.edu/apua/Roar/roarhome.htm. gene, ali i komenzale. EFSA: Opinion of the Scientific Panel on additi- Matto, J., van Hoek, A. H. A. M., Domig, K. J., ves and products or substances used in ani- Saarela, M., Florez, A. B., Brockmann, E., mal feed on the updating of the criteria used in Amtmann, E., Mayo, B., Aarts, H. J. M. and the assessment of bacteria for resistance to Danielsen, M.: Susceptibility of human and ZAKLJUČAK antibiotics of human or veterinary importance. probiotic Bifidobacterium ssp. to selected The EFSA Journal, 223 (2005) 1-12. antibiotics as determined by the E-test meth- Mikroorganizmi poreklom iz namir- EFSA: Report of the Task Force of Zoonoses ods. Int. Dairy J., 17 (2007) 1123-1131. Data Collection including a proposal for a har- McMahon, M. A. S., Blair, I. S., Moore, J. E. and nica, uključujući poznate patogene, monized monitoring scheme of antimicrobial Mc Dowell, D. A.: The rate of horizontal uzročnike alimentarnih oboljenja, ali i resistance in Salmonella in fowl (Gallus gal- transmission of antibiotic resistance plasmids komenzale, pokazuju rastući trend an- lus), turkey and pigs and Campylobacter jejuni in increased in food preservation-stressed tibiotske rezistencije uz veliki diverzi- i C. coli in broilers. The EFSA Journal, 493 bacteria. J.Appl. Microbiol., 103 (2007) 1883- (2006) 1-16. 88. tet utvrđenih profila rezistencije. EFSA: Opinion of the Scientific Committee on a OIE: Terrestrial animal health code. Guidelines Fenomen antibiotske rezistencije u request from EFSA on the introduction of a for the responsible and prudent use of anti- namirnicama egzistira kao direktni i Qualified Presumption of Safety (QPS) app- microbial agents in veterinary medicine roach for assessment of selected microor- (2007). indirektni hazard usled mogućnosti ganisms referred to EFSA. The EFSA Journal, Ouwehand, A. C., Salminen, S. and Isolauri, E.: transfera rezistencije. 187 (2007) 1-16. Probiotics: an overview of beneficial effects. Procena rizika u mnogim slučaje- EFSA: Scientific Opinion of the Panel on Biolo- Antonie Leeuwenhoek, 82 (2002) 279-289. vima je otežana kako nedostaju rele- gical Hazard on a request from the European Perreten, V., Schwarz, F., Cresta, L., Boeglin, Food Safety Authority on foodborne antimicro- M., Dasen, G., Teuber, M.: Antibiotic resis- vantni podaci. bial resistance as a biological hazard, The tance spread in food. Nature, 389 (1997) 801- Preventivne i kontrolne mere u EFSA Journal, 765 (2008) 1-87. 802. cilju redukcije rizika neizostavno se Egervarn, M., Danielsen, M., Roos, S., Lindmark, Rautio, M., Jousemies-Somer, H., Kauma, H., H. and Lindgren, S.: Antibiotic susceptibility Pietarinen, I., Saxelin, M., Tynkkynen, S. and sagledavaju u kontekstu kritičke i ne- profiles of Lactobacillus reuteri and Lactoba- Koskela, M.: Liver abscess due to a Lactoba- zamenjive uloge kontinuirane admini- cillus fermentum. J.Food Protect., 70 (2008) cillus rhamnosus strain indistinguishable from stracije antimikrobnih materija u glo- 412-418.

39 Preh. ind. 1-2, (2009) SNEŽANA B. BULAJIĆ et al.: BIOLOŠKI HAZARD - REZISTENCIJA...

L. rhamnosus strain GG., Clin. Infect. Dis. 28 Salyers, A. A.: Antibiotic Resistance Transfer in Von Wright, A.: Regulating the safety of pro- (1999) 1159-1160. the Mammalian Intestinal Tract: Implications biotics – the European approach. Current. Rodrigo, D., Zuniga, M., Rivas, A., Martinez, A. from Human Health, Food Safety and Bio- Pharm. Design., 11 (2005) 17-23. and Notermans, S.: Microbiological aspects: technology. Springer-Verlag (1995). Wang, H. H., Manuzon, M., Lehman, M., Wan, adaptation potential. Food preservation by SCAN (Scientific Committee on Animal Nutrition): K., Luo, H., Wittum, T. E., Yousef, A. and Bac- pulsed electric fields: from research to appli- Opinion of the Scientific Committee on Animal kaletz, L.: Food commensal microbes as a cation. ISBN: 1-84569-058-3 Lelieveld, H. L. Nutrition on the criteria assessing the safety of potentially important avenue in transmitting M., Notermans, S. And De Haan, S. W. H. micro-organisms resistant to antibiotics of hu- antibiotic resistance genes. FEMS Microbiol. Woodhead Publishing Ltd. Cambridge.UK man clinical and veterinary imoprtance, adop- Lett., 254 (2006) 226-231. (2007). ted on 3 July 2001, revised on 24 January Witte, W.: Impact of antibiotic use in animal Rodrigo, D., Zuniga, M., Rivas, A., Polain, V., 2003. feeding on resistance of bacterial pathogens Perez Martinez, G., Rodrigo, M. and Martinez, Teuber, M., Meile, L., Schwarz, F.: Acquired in humans. In: Chadwick, D.J., Goode, J. A.: Assessment of the risk of transformation antibiotic resistance in lactic acid bacteria (Eds.), Antibiotic resistance: origins, evolution, by pulsed electric field of E. Coli in as a model from food. Antonie van Leeuwenhoek, 76 selection and spread, Ciba Foundation Sym- organisms. IFT annual meeting. New Orleans, (1999) 115-137. posium 207. Wiley, Chichester, pp. 61, 1997, USA (2005). Teuber, M., Parreten, V., Wirsching, F.: Antibio- www.oie.int/eng/normes/ mcode/ Salminen, M. K., Rautelin, H., Tynkkyen, S., tikumresistente Bakterien: Eine neue Dimen- en_chapitre_3.9.3.htm. Poussa, T., Saxelin, M., Valtonen, V. and sion in der Lebensmittelmikrobiologie. Leben- Zenz, K. I., Neve, H., Geis, A. and Heller, K. J.: Jarvinen, A.: Lactobacillus bacteremia, spe- smitteltechnologie, 29 (1996) 182-199. Bacillus subtilis develops competence for uptake cies identification, and antimicrobial suscep- Tosi, L., Berrut, G., Danielsen, M., Wind, A., of plasmid DNA when growing in milk products. tibility of 85 blood isolates. Clin. Infect. Dis., Huys, G. and Morelli, L.: Susceptibility of Syst. Appl. Microbiol., 21 (1998) 28-32. 42 (2006) e35-44. Streptococcus thermophilus to antibiotics. Antonie van Leeuwenhoek, 92 (2007) 21-28.

SUMMARY

BIOLOGICAL HAZARD – ANTIBIOTIC RESISTANCE OF MICROORGANISMS ISOLATED FROM FOOD

Snežana B. Bulajić, Zora M. Mijačević

University of Belgrade, Faculty of Veterinary Medicine

References from the last few years provide evidence that antibiotic resistance Key words: antibiotic resistance • food traits have entered the microflora of farm animals and the food produced from them. Molecular analysis of the resistance genes, where available, shows that the food microflora is not separated from its human counterpart and conjugative transfer of resistance genes has been demonstrated in vitro and in a few cases in vivo. This situation reveals the antibiotic resistance problem of global dimensions, highlightening the fact that the resistance problem will not be solved if there is a constant influx of resistance genes into the human microflora via the food chain. Therefore, the European Food Safety Authority (EFSA) asked its Panel on Biolo- gical Hazerds to identify, from a public health perspective, the extent to which food serves as a source for the acquisition, by humans, of antimicrobial-resistant (AMR) bacteria or bacteria-borne antimicrobial resistance genes, to rank the identified risks and to identify potential control options for reducing exposure. In this paper, following the aforementioned instructions, we summarized the identification and characterization of biological hazard, risk assessment and recommended preventive and control measures in order to minimize the risk.

40 Preh. ind. 1-2, (2009) GORDANA B. NIKETIĆ et al.: OSOBINE MLEKA...

1GORDANA B. NIKETIĆ 1ANKA J. KASALICA 1DRAGICA Ž. MIOČINOVIĆ 2ANKA POPOVIĆ-VRANJEŠ

1JPS Zavod za mlekarstvo, Novi Beograd 2Univerzitet u Novom Sadu, Poljoprivredni fakultet

NAUČNI RAD OSOBINE MLEKA PROIZVEDENOG

NA PRINCIPIMA "ORGANSKE UDK: 637.12:637.04/.05 PROIZVODNJE"*

U Evropi, a i u svetu, na tržištu sve Regulativa iz 1992. godine defini- U literaturi se mogu pronaći kon- više postoji potreba za "organskom" še način sertifikovanja proizvodnje, troverzni podaci o kvalitetu hrane pro- hranom. U EU je još 1992. godine doneta korake u proizvodnji, inspekcijski nad- izvedene na konvencionalan način i regulativa koja definiše način sertifikovanja zor i tržišni nastup unutar EU. Drugim "organski" proizvedene hrane. Tako proizvodnje, korake u proizvodnji i prateći inspekcijski nadzor za ovu vrstu proizvoda. rečima "organska proizvodnja" znači Woese i sar. (1997) nisu konstatovali Međutim, i pored rastućeg trenda ova vrsta uzdržavanje od upotrebe mineralnih neke značajnije razlike, dok su Boer proizvodnje ima svoje i zagovornike i đubriva i pesticida, i korišćenje tradi- (2003) i Worthnigton (2001) utvrdili da protivnike. cionalnih metoda kao što su plodo- je u konvencionalno proizvedenoj Imajući u vidu činjenicu da ova vrsta smena. hrani niži sadržaj mineralnih materija i proizvodnje još nije zaživela u našoj zemlji Prema podacima OECD-a razlozi vitamina C. u okviru projekta TR-20100 ispituje se koji navode ljude da konzumiraju ovu Hansen (1990) i Lund (1991) su kvalitet, zdravstvena ispravnost i vrstu hrane su različiti, i mogu se ispitivali mikrobiološku ispravnost i tehnološka podobnost mleka proizvedenog na principima "organske proizvodnje" na svrstati u nekoliko kategorija: tehnološku podobnost mleka za dalju farmama u našoj zemlji, da bi se sagledala - smanjenje rizika za zdravlje preradu u sir, i nisu konstatovali neke mogućnost i ekonomska opravdanost (36%), značajnije razlike, dok je koncentracija proizvodnje ove specifične grupe - da je ova vrsta hrane boljeg afla toksina M1 bila nešto viša u tra- proizvoda. kvaliteta (31%), dicinalno proizvedenom mleku u od- - da je više "prirodna" (25%), nosu na mleko proizvedeno u "organ- Ključne reči : "organsko" mleko • kvalitet • - da bi se izbeglo konzumira- skim uslovima" proizvodnje. zdravstvena ispravnost nje genetski modifikovane Grupa grčkih autora je konstato-

proizvode (12%), vala da u slučajevima kada je u is-

- da konzumiranje ove vrste hrani muznih životinja korišćena hrana UVOD hrane doprinosi zaštiti čove- proizvedena pri "organskim uslovima"

kove okoline (5%). reproduktivna svojstva su bila nešto vi- Zdravstvena bezbednost hrane, Prema statističkim podacima Ev- ša u poređenju sa primenom konvencio- intenzivna poljoprivredna proizvodnja i ropske unije ima oko 5,7 miliona hek- nalnog načina ishrane (Magros i sar., neophodnost zaštite čovekove okoline tara sertifikovanog zemljišta za organ- 2003). uticali su na uspon "organske hrane". sku proizvodnju, što čini 3,6% od Na uspon ove proizvodnje 90-tih go- ukupnih poljoprivrednih površina. Ita- Hemijski sastav mleka ina prošlog veka je uticala pojava bo- lija ima najviše zemljišta sa ovom vrs- proizvedenog u uslovima organske lesti BSE (bolesti "ludih krava") i strah tom proizvodnje (44.000 farmi), dok proizvodnje od konzumiranja hrane koja vodi po- najveću proizvodnju ima Danska reklo sa farmi u Velikoj Britaniji. (5%), zatim Švedska (3%) i Nemačka Prema literaturnim podacima pro- Tako je u tom periodu u Evropskoj (2,6%) (Haring, 2003). mene u sistemu čuvanja i ishrane uniji proistekla incijativa da termin Uprkos rastućem trendu, "organ- muznih grla imale su uticaj i na prome- "organska hrana" nađe svoje mesto u ska proizvodnja" ima svoje protivnike ne sastava mleka. Zagorska (2007) je zakonskoj regulativi. koji sumnjaju u zdravstvenu korisnost konstatovala statistički značajniju raz-

*Rad je deo istraživanja u okviru programa iz ovih proizvoda. U Danskoj su 2003. liku u sadržaju laktoze, pepela, tiamina oblasti Tehnološkog razvoja „Organizovanje pro- godine izvršena istraživanja na držav- i riboflavina u uzorcima mleka proizve- izvodnje mleka i prozvoda od mleka na principi- nom nivou i konstatovano je da mleko denih u uslovima "organske proizvod- ma organske proizvodnje i održivog razvoja“, Ev. broj TR 20100 proizvedeno u uslovima "organske nje" i literaturnih podataka za konven- proizvodnje" sadrži visok nivo vitami- cionalno proizvedeno mleko. U tabeli 1 Adresa autora: na E, omega 3 esencijalne masne su prikazane razlike u sadržaju pro- Dr Gordana Niketić, JPS Zavod za mlekarstvo, Autoput 3, Novi Beograd kiseline i antioksidante koji pomažu u teina, mlečne masti i laktoze u tradicio- e–mail: [email protected] suzbijanju infekcija. nalno proizvedenom mleku i mleku

41 Preh. ind. 1-2, (2009) GORDANA B. NIKETIĆ et al.: OSOBINE MLEKA...

Tabela 1. SADRŽAJ PROTEINA, MLEČNE MASTI I LAKTOZE U SIROVOM Mikrobiološka ispravnost mleka MLEKU (Zagorska, 2007) proizvedenog u uslovima organske Table 1. PROTEIN, FAT AND LACTOSE CONTENT IN RAW MILK (Zagorska, proizvodnje 2007) Poznato je da i pored održavanja Mleko proizvedeno pri najvišeg nivoa zdravstvenih i higijen- Komponenta „organskim uslovima“ Tradicionalno proizvedeno mleko skih mera nije moguće proizvesti mle- min max ko bez mikroorganizama. Tako sveže pomuženo mleko zdravih muznih grla Proteini 3,30 2,14 4,99 3,34 može imati nekoliko stotina do neko- Mlečna mast 4,98 3,50 7,69 4,42 liko hiljada mikroorganizama/mL. Siro- Laktoza 4,85 4,19 5,80 4,67 vo mleko zdrave krave, osim primarne proizvedenom u "organskim uslovima" ovim podacima, Ellis i sar. (2006) su mikroflore vimena, može biti izvor proizvodnje. utvrdili uticaj silaže na sastav masnih mikroorganizama koji vode poreklo iz Na osnovu rezultata prikazanih u kiselina u sirovom mleku. okoline sa kojom su došli u dodir tabeli 1. može se konstatovati da razli- Za razliku od prethodnih autora, tokom ili nakon muže. ka u sadržaju proteina nije značajna Bergamo i sar. (2003) su ispitivali Da bi se utvrdili higijenski uslovi (p>0,05). Do sličnih rezultata su došli sastav masnih kiselina u proizvodima na farmama koje se bave i jednom i Mogensen (2002) i Ellis i sar. (2005), dobijenim od "organskog" mleka i tra- drugom vrstom proizvodnje, autori su dok su Hugar i Padel (1996) utvrdili da dicionalno proizvedenog mleka i kon- određivali ukupan broj mikroorgani- je sadržaj proteina viši u konvencio- statovali značajne razlike u pasterizo- zama. Utvrđeno je da je 27% od ukup- nalno proizvedenom mleku u odnosu vanom mleku i maslacu (tabela 2). nog broja ispitanih uzoraka "organ- na mleko proizvedeno pri "organskim Kada se govori o sadržaju vitamina skog" mleka bilo u skladu sa regulativom 853 EEZ iz 2004. godine, i bio je uslovima" proizvodnje. Zagorska i Ciprovica (2008) su utvrdile -1 Sadržaj mlečne masti i laktoze je niži sadržaj tiamina (0,20-0,32 mgL-1) i ispod 100 000 cfu mL (Zagorska i značajno viši u "organskom" mleku u riboflavina (1,70 mgL-1 ) u "organskom" Ciprovica, 2008). Autori su takođe odnosu na literaturne podatke za mleku za 34-35% u odnosu na konven- konstatovali da je sirovo mleko odmah hlađeno nakon muže na temperaturu konvencionalno proizvedeno mleko. cionalno proizvedeno mleko i literatur- 0 Ovako visok sadržaj laktoze Zagorska ne podatke. Za razliku od ovih rezultata +4 do +6 C u toku 20 do 30 minuta. (2007) objašnjava visokim sadržajem na osnovu izvršenih istraživanja na Gedek i sar. (1981) i Gravert i sar. šećera u stočnoj hrani koja je koriš- državnom nivou u Danskoj konstato- (1989) nisu utvrdili značajnije razlike u ćena. vano je da mleko proizvedeno u "uslo- mikrobiološkoj ispravnosti kod uzora- Butler i sar. (2007) utvrdili su veću vima organske" proizvodnje sadrži vi- ka jedne i druge vrste mleka i njihove zastupljenost nutritivno poželjnih ne- sok nivo vitamina E. tehnološke podobnosti za dalju pre- zasićenih masnih kiselina (omega 3), Koncentracija lizozima je važan radu u sireve. antioksidanata u mleku proizvedenom parametar koji definiše kvalitet mleka i U proizvodnji mleka na principima u "organskim uslovima" proizvodnje u njegovu podobnost za dalju preradu. "organske proizvodnje" posebna paž- odnosu na mleko proizvedeno na kon- Izvršenim istraživanjima autori nisu nja se obraća na koncentraciju afla- vencionalan način u Danskoj, Šved- konstatovali značajniju razliku u kon- toxina M1. Zagorska i Ciprovica (2008) skoj, Engleskoj i Italiji. Veća količina centraciji lizozima u uzorcima i jedne i nisu konstatovali značajnije razlike, silaže korišćena u ishrani muznih grla druge vrste mleka, i ona se kretala u dok su Gravert i sar. (1989) ustanovili u Italiji i Švedskoj je imalo uticaja na intervalu od 0,02 do 0,77mgL-1. manju koncentraciju aflatoxina M1 u niži sadržaj nutritivno vrednih kompo- "organskom" mleku u odnosu na tra- nenti u mleku u odnosu na mleko dicionalno proizvedeno mleko. Na os- proizvedeno u Engleskoj gde je silaža novu ovih rezultata autori zaključuju mnogo manje korišćena u kraćem da su razlike posledica različitog nivoa vremenskom periodu. Saglasno sa aflatoxina M1 u korišćenoj silaži. Različiti su podaci o broju somat- Tabela 2. SASTAV MASNIH KISELINA (Bergamo i sar., 2003) skih ćelija u mleku, što je i razumljivo, Table 2. FATTY ACIDS COMPOSITION (Bergamo i sar., 2003) imajući u vidu da na broj somatskih ćelija u prvom redu utiče zdravstveno Amino Pasterizovano stanje muznih grla. Mastitis višestruko UHT mleko Maslac Mozzarella sir kiselina mleko negativno deluje na higijensku isprav- Tradicionalno proizvedeno mleko nost mleka i njegovu podobnost za Linoleinska 30,2 28,9 22,9 24,6 dalju preradu. Obolenja vimena prema Konjugovana literaturnim podacima izaziva više od linoleinska 5,1 6,2 5,7 5,0 stotinu mikroorganizama, a subklinič- kiselina ke mastitise najčešće izazivaju Staph. Linolna 5,2 5,6 5,5 5,5 aureus, Str.agalactiae i Str.uberi (Ka- „Organsko" mleko tić i Stojanović, 1998, Bisato i sar., Linoleinska 14,5 20,4 16,1 17,6 2000). Konjugovana Studije velikog broja autora uka- linoleinska 6,3 11,2 9,8 5,8 zuju da je prisustvo većeg broja kiselina somatskih ćelija u mleku povezano sa Linolna 6,0 11,0 10,5 6,9 fizičko-hemijskim promenama mleka,

42 Preh. ind. 1-2, (2009) GORDANA B. NIKETIĆ et al.: OSOBINE MLEKA... ali su različiti podaci o intenzitetu de- Utvrđena je veća zastupljenost nu- Products and Frozen Desserts. J. Dairy Sci., 89 (2006) 1163-1173. kompozicije pojedinih sastojaka mle- tritivno poželjnih nezasićenih masnih Haring, A.M.: Organic dairy farms in the EU: ka. Tako je utvrđeno da povećan broj kiselina u mleku proizvedenom u "or- productin systems, economics and future somatskih ćelija u mleku utiče na ganskim uslovima" proizvodnje u od- development. Livstock Production Science, 80 smanjenje količine mlečne masti i lak- nosu na mleko proizvedeno na tradi- (1/2) (2003) 89-97. Hansen Frank, L.: Characterization of organically toze, dok se najveće promene uoča- cionalan način, što se objašnjava uti- produced milk. In: Alternativ odling No 5-Proc. vaju u povećanju količine sadržaja cajem primene silaže u ishrani. Ecological Agriculture NJF-Seminar 166, mineralnih materija (Mitić i sar., 1983; Različiti su podaci o broju somat- Miljövard, ed Granstedt A. Sveriges Lantbruksunivesitet, Uppsala, Sweden, (1990) Niketić i sar., 2006). skih ćelija u mleku, što je i razumljivo, pp. 219-222. Goff i Griffiths (2006) su utvrdili da imajući u vidu da na broj ovih ćelija u Huggar, R., Padel, S.: Conversion to Organic Milk je mala razlika u broju somatskih će- prvom redu utuče zdravstveno stanje Production. Iger Tehnc. Review, 4 (1996) 86-96. lija u zbirnom mleku na farmama koje muznih grla. Mastitis višestruko nega- Katić, V., Stojanović, L.: Uticaj mastitisa na higijensku ispravnost mleka, Jugoslovenski proizvode mleko na tradicionalan tivno deluje na higijensku ispravnost mlekarski simpozijum "Savremeni trendovi u način i na farmama koje proizvode mleka i njegovu podobnost za dalju mlekarstvu", Zlatibor, 1998, Zbornik radova 7-15. mleko na principima "organske proiz- preradu. Od posebnog je značaja da Lund, P. (1991): Characterization of alternatively producet milk. Milchwissenschaft 46, 166-169 vodnje". se utvrde razlike u kvalitetu i zdrav- Magros, F., Arvaniti, F., Zampelas, A. (2003): Ispitivanjem broja somatskih ćelija stvenoj ispravnosti mleka proizvede- Organic food: Nutritious food or food for u Litvaniji na farmama koje proizvode nog na principina "organske proizvod- thought? A review of the evidence, mleko na tradicionalan način i na far- nje" i tradicionalno proizvedenog mle- International Journal of Food Science and Nutrition, 54, (5), 357-371 mama koje proizvode mleko na "prin- ka, kako bi se definisala tehnološka Mitić, S., Jakimov, N., Milinković, D., Miočinović, cipima organske" proizvodnje, utvr- podobnost i ekonomska opravdanost D. (1983): 7. jugoslovenski mlekarski đeno je da se broj somatskih ćelija proizvodnje ove grupe proizvoda. simpozijum "Savremena proizvodnja i prerada kretao u intervalu od 4.000 do mleka", Portorož, zbornik radova 181-188 -1 Mogensen, L. (2002): Organic milk production 1,413.000 ml . Tako je broj somatskih home-Grown feed. PhD. thesis. Denmark: ćelija u "organskom" mleku u 351 LITERATURA danish Institute of Argicultural Science-8th uzorku bio niži nego u konvencionalno Royal Veterinary and Agricultural University, pp 17-18 Bisato, A., Trachsel, P., Schallibaum, M. and proizvedenom mleku. Zagorska Nauta, W.J., Baars, T., Bovenhuis, H. (2006): Blum, J.W.: Udder health and rish factors for (2007) je takođe izolovala Staph. Conventing to organic dairy farming: subklinical mastitis in organic dairy farms in Consequences for production, somatic cell aureus u 46% uzoraka tradicionalno Switzerland. Preventiva Veterinary Medicine, score and calving interval of first party 44 (3-4) (2000) 205-220. proizvedenog mleka i 63% uzoraka Holstein cows, Livestock Science 99 (2-3), Bergamo, P., Fedele, E., Marzillo, G.: Fat soluble "organskog" mleka, i utvdila zavisnost 185-195 vitamin kontent and fat acid composition in Niketić, G., Oljačić, E., Gavrić, M. (2006): između broja somatskih ćelija i broja organic and convetional Italian dairy products. Staph. aureus. Hemijska i bakteriološke analize mleka od kog Food Chemistry, 82 (2003) 625-631. se proizvodi Somborski sir, Prehrambena Nauta i sar. (2006) su konstatovali Boer, I.J.M.: Enviromental impact assessment of industrija 17, 3-4, 52-54 da je broju somatskih ćelija u zbirnom conventional and organic milk production. Zagorska, J. (2007): The evaluation of organic Livstock Production Science, 80 (1/2) (2003) milk quality, doctoral thesis, Faculty of Food mleku na farmama koje proizvode 79-88. Tehnology, Jeglava, Latvia Butler, G., Stergiadis, S., Eyre, M., Lafert, C., mleko na tradicionalan način bio niži u Zagorska, J., Ciprovica, I. (2008): The chemical Borsari, A., Canever, A., Slots, T. and odnosu broj somatskih ćelija u mleku composition of organic and conventional milk Nielsen, J.H.: Effect of production system and th in Latva,3 Converence in Food and na farmama koje se bave proizvod- geographic location on milk quality njom na principima "organske proiz- technoloy FOODBALT, Jelgava, p. 10-14. parameters. 3 th QLCF Congress, Germany, Woese, K., Lange, D., Boese, C. and Bögl, U.W. vodnje". (2007). (1997): Comparison of organically and Ellis, K.A., McLean, W.G., Grove-White, D.N., conventionally grown foods-Results of the Cripps, P.J., Howard, C.V., Mihm, M.: Studies review of the relevant literture. Journal of the comaring the composition of milk produced on ZAKLJUČAK Science food and Agriculture, 74, 281-293. organic and convetional dairy farm in the UK, Worthington,V. (2001): Nutritional quality of Procceding of the 4 th SAFGO workshop, organic versus conventional fruiits, vegetables Na osnovu literaturnih podataka (2005) pp 41-45. and grains. Journal of Alternative and Com- Ellis, K.A., Innocent, G., Grove-White, D. , plementary medicine, 7, 161-173. može se konstatovati da postoje razli- Cripps, P., Mclean, W.G., Howard, C., Mihm, ke u kvalitetu i zdravstvenoj isprav- M.: Comparing the fatty acid composition of nosti "organskog" i tradicionalno proiz- organic and conventional milk, J. of Dairy Sci., 89 (6) (2006) 1938-1950. vedenog mleka. Razlike u mikrobio- Gedek, W., Knoppler, H.O., Averdunk, G.: loškoj ispravnosti ove dve vrste mleka Vergleichennde Qualitätsuntersuchungen von su najmanje izražene i posledica su Milch aus landwirtschaftlichen Betrieben mit primenjenih higijenskih uslova na far- konventioneller und alternative Wirtschaft- sweise. Arch Lebensmittelhyg, 32 (1981) 149- mi. 151. Konstatovane su statistički zna- Gravert, H.O., Pabst, K., Ordolff, D., Treitel, U.: čajne razlike u hemijskom sastavu, i Milcherzeugung im alternativen Landbav. Kiel. Milchwirtsch Forschungsber, 41 (1989) 211- to u sadržaju proteina, laktoze, mleč- 223. ne masti, pepela, riboflavina i tiamina Goff, H.D. and Griffiths, M.W.: Major Advences u ispitivanim uzorcima mleka. in Fresh Milk and Milk Products: Fluid Milk

43 Preh. ind. 1-2, (2009) GORDANA B. NIKETIĆ et al.: OSOBINE MLEKA...

SUMMARY

THE EVALUATION OF ORGANIC MILK QUALITY

1Gordana B. Niketić, 1Anka J. Kasalica, 1Dragica Ž. Miočinović, 2Anka Popović-Vranješ

1JPS Dairy institut, New Belgrade, 2University of Novi Sad, Faculty of Agriculture

The main reason for rapid increase in the organic food consuption is the Key words: organic milk • chemical perception that organic fooods have a superior nutritional composition and convey composition • microbiological quality health benefits.The study presented here analysed chemical composition and microbiological quality of milk from organic and conventional production system.

44 Preh. ind. 1-2, (2009) JELENA V. ŽIVKOVIĆ et al.: DPPH RADICAL-SCAVENGING ACTIVITY...

1ŽIVKOVIĆ V. JELENA 1SUNARIĆ M. SLAVICA 1TRUTIĆ V. NATAŠA 1PAVLOVIĆ M. RADMILA 2KOCIĆ M. GORDANA 1NIKOLIĆ S. GORAN 3JOVANOVIĆ V. TATJANA

1Medical Faculty of Niš, Department of Pharmacy 2Medical Faculty of Niš, Department of Biochemistry 3Medical Faculty of Niš, Department of Physics

NAUČNI RAD DPPH RADICAL-SCAVENGING ACTIVITY UDK: 637.1:637.043:543.645 OF PASTEURIZED COW MILK

The oxidative stability of milk and dairy INTRODUCTION protein lactoferrin, vitamin C (ascorbic products is an important issue for the dairy acid), vitamin E (tocopherols and to- industry. Oxidation processes in milk can The reactive oxygen species, such cotrienols) and carotenoids with provi- result in strong off-flavours and deteriora- as: superoxide radical, hydroxyl radi- tamin A action are non-enzymatic an- tion of the nutritional quality of milk. Anti- oxidants are considered important nutra- cal, hydrogen peroxide, and peroxide tioxidants. So, milk contains a number ceuticals on account of many health be- radical, are known to cause oxidative of antioxidants, many reactions are nefits, and high antioxidative activity of milk damage in living systems (Frenkel, possible and the specific function of is a recomended characteristic. The 2,2-di- 1992). Free radical oxidative stress, each antioxidant cannot easily be de- phenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical- usually resulting from deficient natural fined. Therefore measurement of an- scavenging activity of pasteurized cow milk anti-oxidant defenses (Halliwell & tioxidative activity should be a useful of domestic producer was carried out. Gutteridge, 1984), has been implica- tool in evaluating their relative roles. Pasteurised milk samples of most repre- There are many methods in eva- sentative producers in Serbia were collected in pathogenesis of a wide variety ted from lokal shops. They had different fat of clinical disorders, such as the de- luating free radical scavenging activity content, and some of them were enriched generative diseases (Cross, 1987), of tested compounds. One of the wi- with vitamins (A+D3). The reduction of aging (Beckman, 1998) and progress- dely used procedures, which facilita- DPPH (60 μM) in metanol was followed by sive decline of immune functions (Pi- tes analysis of various antioxidants is monitoring a decrease of its absorbance at ke, 1995). As a result, there is an in- based on 2,2-diphenyl-1-picrylhydra- 515 nm after 45 min. Significant negative creasing interest in finding natural an- zyl radical (DPPH) bleaching (Bondet correlation (r=-0.85) was obtained between tioxidants from food, because it is be- et al., 1997). Conventionally, DPPH (DPPH) radical-scavenging activity and fat lieved that they can protect the human method has been used as one of ba- content, which means that antioxidative sic screening steps in search of new capacity rises with fat content. In milk body from the attack of free radicals and retard the progress of many chro- antioxidant compounds in organic sol- sample with 2.8% fat, EC50 is 3.89 ml milk mg-1 DPPH. Higher antioxidant activity was nic diseases, as well as retarding the vent extracts from natural resources gained in milk with the addition of vitamins lipid oxidative rancidity in foods (Liu et including spices, herbs, fruits, and ve- (A+D3). The EC50 value for ascorbic acid al., 2005). Consequently, oxidation of getables (Bandoniene et al., 2002; was 37.5 μM. DPPH method was very use- lipids in food is responsible for the for- Paulova et al., 2004; Kim & Kim, ful in research of the total antioxidative mation of off-flavours and undesirable 2006). capacity of milk without distinguishing the chemical compounds which may be contributions from individual compounds. detrimental to health. MATERIALS AND METHODS Dairy products can be beneficial Key words: total antioxidative capacity • for the oxidative defence of consu- Reagents milk • fat content • DPPH method mers by several mechanisms, and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl hyd- milk antioxidants have important roles rate and L-ascorbic acid were obta- in preventing lipid peroxidation and ined from Sigma-Aldrich Chemie, maintaining milk quality (Lindmark- Steinheim, Germany. The standard L- Månsson & Åkesson, 2000). Several ascorbic acid solution 0.2 mM in water dairy products and their fractions from was prepared. The solution of DPPH• them have been found to be antioxi- in methanol (6 x 10-5 mol dm-3) was dative, e.g. milk, skim milk, whey, ca- prepared daily, before UV measure- sein and lactoferrin. Among antioxi- ments. Adresa autora: Dr Jelena Živković, Medical Faculty of Niš, dant enzymes, superoxide dismutase, Department of Pharmacy, catalase, and the selenium-containing Milk sample Bulevar Zorana Đinđića 81, 18000 Niš, glutathione peroxidases (GSHPx) are Pasteurised milk samples of most e-mail: [email protected] demonstrated in milk. The iron-binding representative producers in Serbia

45 Preh. ind. 1-2, (2009) JELENA V. ŽIVKOVIĆ et al.: DPPH RADICAL-SCAVENGING ACTIVITY... were collected from local shops. They Radical scavenging activity was properties (except for fat-soluble vita- had different fat content, and some of calculated by the following formula: mins) comprising positive as well as them were enriched with vitamins negative effects are reviewed. (A+D3). For milk deproteinsation, in % Inhibition = [(AB –AA)/ AB] x 100 Lipid auto-oxidation in milk is af- the aliquot of milk, absolute ethanol fected by a complex interplay of pro- was added (1:1; v/v). The sample was were: and antioxidants. Several of these kept for 20 min at -20°C, and cen- compounds are also important nutri- trifuged (4000 g) for 30 min at 4°C to AB-absorption of blank sample ents in the human diet and may have remove turbidity. After separation of (t=0 min); other physiological effects on the gas- supernatant the process of etanol ad- AA-absorption of tested extract solu- trointestinal tract and other tissues dition, cooling and centrifugation were tion (t=45 min). (Przybylska et al., 2007). Effective an- repeated. Furthemore, the finaly obtai- tioxidants in food having a suppres- ned superanat was analysed. The antioxidative capacity of milk sive effect against oxidative stress in

was defined as the EC50 value (ml vivo. There is a demand for develop- -1 ing methods to investigate the total DPPH radical scavenging assay milk mg DPPH), which is the amount of milk necessary to decrease the ini- antioxidative capacity of milk without Radical scavenging activity of milk tial DPPH concentration by 50% distinguishing the contributions from against stable DPPH (2,2-diphenyl-1- (Smet et al., 2000). individual compounds. We concluded picrylhydrazyl), was determined spec- that the DPPH radical scavenging as- trophotometrically. It is reduced when say is an applicable method for mea- DPPH• reacts with an antioxidant RESULTS AND DISCUSSION suring total antioxidative capacity of compound, which can donate hydro- milk. Furthermore, we will continue to gen. The results of antioxidative activity investigate contribution of particular Unlike laboratory-generated free of pasteurised milk are shown in table antioxidant in total antioxidant capa- radicals such as superoxide radical 1. city of milk. and hydroxyl radical, DPPH reaction has the advantage of being free of ad- Table 1. ANTIOXIDATIVE ACTIVITY OF PASTEURISED MILK Tabela 1. ANTIOKSIDATIVNA AKTIVNOST PASTERIZOVANOG MLEKA ditive induced complications such as 0 metal chelation and enzyme inhibition. N Sample Fat content EC50 The reduction of organic, stable % ml milk mg-1 DPPH • DPPH radical indicated below is fol- 1. P* 1 1.6 4.97 lowed by monitoring the decrease in 2. P 1 2.8 3.93 its absorbance at characteristic wave- 3. P 1 3.2 3.35 length during the reaction (Ancerewicz • 4. P 2 2.8 3.89 et al.,1998). In its radical form, DPPH 5. P 2 3.2 3.66 absorbs at wavelength of 515–517 6. P 2 (Vitamins A + D3 added) 3.2 2.54 nm, but upon reduction by antioxidant 7. P 3 2.8 4.63 (AH) or radical species (Re), the ab- *P - Producer sorption disappears (Brand-Williams et al., 1995). Significant negative correlation (r = ACKNOWLEDGEMENTS -0.85) was obtained between (DPPH) DPPH• + AH → DPPH-H + A• radical-scavenging activity and fat This work was supported by the DPPH• + Re → DPPH-R content, which means that antioxida- Ministry of Science, Technology, and tive capacity rises with fat content. Development of Republic of Serbia o The changes in colour (from deep- Significant antioxidant activity was Grant N 19042. violet to light-yellow) were measured gained in milk with addition of vitamins -1 at 515 nm on a UV/visible light spec- (A+D3) (2.54 ml milk mg DPPH) in REFERENCES trophotometer (Evolution 60, Thermo comparison with milk sample with the same fat content (3.35 ml milk mg-1 Ancerewicz, J., Migliavacca, E., Carrrupt, P. A., Fisher Scientific Inc. USA) in 1 cm Testa, B., Bree, F., Zini, R., et al.: Structure– path length disposable microcuvettes. DPPH). For standard antioxidant as- property relationships of trimetazidine deriva- Radical scavenging activity of milk corbic acid, deteminated EC50 value tives and model compounds as potential anti- samples was measured by the slightly was 37.5 μM. This is similar to the re- oxidants. Free Radical Biology and Medicine, 25 (1) (1998) 113–120. modified method of Miliauskas et al. sult obrained by Kolečkář at al., Bandoniene, D., Murkovic, M., Pfannhauser, W., (2004). The 1 ml of standard solution (2007) (34 μM). Venskutonis, P. R. and Gruzdiene, D.: Detec- of DPPH• in methanol was mixed with Bovine milk fat comprises several tion and activity evaluation of radical scaven- classes of lipids. Besides mono-, di- ging compounds by using DPPH free radical 2 ml of obtained milk superanat (or and on-line HPLC-DPPH methods, European definited volume of milk superanat in and triacylglycerols containing a great Food Research and Technology, 214 (2002) which methanol was added to enrich variety of fatty acids, there are also 143–147. total volume of 2 ml). The samples free fatty acids, phospholipids, glycoli- Bondet, V., Brand-Williams, W. and Berset, C.: Kinetics and Mechanisms of Antioxidant Acti- were kept in the dark for 45 min at pids and steroids (including chole- vity using the DPPH Free radical method. room temperature and then the decre- sterol esters) present in milk lipids Food Science and Technology International, ase in absorption was measured. Ab- (Molkentin, 2000). Minor constituents 30 (1997) 609–615. include waxes, alcanols, carotinoids, Brand-Williams, W., Cuvelier, M. E. and Berset, sorption of blank sample containing C.: Use of a Free Radical Method to Evaluate the same amount of methanol and vitamins and lipoproteins. In this sec- Antioxidant Activity. Lebensm.-Wiss. u.-Tech- DPPH• solution was measured. tion substances with known bioactive nol., 28 (1995) 25-30.

46 Preh. ind. 1-2, (2009) JELENA V. ŽIVKOVIĆ et al.: DPPH RADICAL-SCAVENGING ACTIVITY...

Cross, C.E.: Oxygen radicals and human dise- by DPPH test using sequential injection tech- Paulova, H., Bochorakova, H. and Taborska, E.: ase. Ann Intern Med, 107 (1987) 526–545. nique. Appl. Biomed., 5 (2007) 81–84. In vitro methods for estimation of the antioxi- Frenkel, K.: Carcinogen-mediated oxidant for- Lindmark-Månsson, H. and Åkesson, B.: Antioxi- dant activity of natural compounds. Chemické mation and DNA damage. Pharmacology & dative factors in milk. British Journal of Nutri- listy, 9 (2004) 174–179. Therapeutics, 53 (1992) 127-166. tion, 84 (1) (2000) 103-110. Pike, J. and Chandra R. K.: Effect of vitamin and Halliwell, B. and Gutteridge J. M. C.: Lipid peroxi- Liu, J. R., Chen, M. J. and Lin, C. W.: Antimuta- trace element supplementation on immune in- dation, oxygen radicals; cell damage and anti- genic and Antioxidant Properties of Milk-Kefir dices in healthy elderly. Int. J. Vitam. Nutr. oxidant therapy. Lancet, 23 (1984) 1396– and Soymilk-Kefir. J. Agric. Food Chemistry, Res., 65 (1995) 117–121. 1397. 53 (2005) 2467-2474. Przybylska, J., Albera, E. and Kankofer, M.: Kim, S. J. and Kim, G. H.: Quantification of quer- Miliauskas, G., Venskutonis, P. R. and van Beek, Antioxidants in Bovine Colostrum. Reprod. cetin in different parts of onion and its DPPH T.A.: Screening of radical scavenging activity Dom. Anim., 42 (2007) 402–409. radical scavenging and antibacterial activity. of some medicinal and aromatic plant Smet, K, Block, J. D., Campeneere, S. D., Bra- Food Science and Biotechnology, 15 (1) extracts, Food Chemistry, 85 (2004) 231–237. bander, D. D., Raes, L. H., Dewettinck, K. K. (2006) 39–43. Molkentin, J.: Occurence and biochemical cha- and Coudijzer, K.: Oxidative stability of UHT Kolečkář, V., Jun, D., Opletal, L., Jahodář, L. and racteristics of natural bioactive substances in milk as influenced by fatty acid composition Kuča, K.: Assay of radical scavenging activity bovine milk lipids. British Journal of Nutrition, and packaging. International Dairy Journal, 19 of antidotes against chemical warfare agents 84 (1) (2000) 47-53. (2009) 380–385.

IZVOD

SKEVINDŽING AKTIVNOST PASTERIZOVANOG KRAVLJEG MLEKA NA DPPH RADIKAL

1Živković V. Jelena, 1Sunarić M. Slavica, 1Trutić V. Nataša, 1Pavlović M. Radmila, 2Kocić M. Gordana, 1Nikolić S. Goran, 3Jovanović V. Tatjana

1Medicinski fakukltet, Niš, Departman za farmaciju, 2Medicinski fakukltet, Niš, Departman za biohemiju, 3Medicinski fakukltet, Niš, Departman za fiziku

Oksidativna stabilnost mleka i mlečnih proizvoda je značajan parametar u industriji Ključne reči: ukupna antioksidativna aktivnost • mleka. Proces oksidacije mleka može izazvati negativne senzorne karakteristike koje mleko • sadržaj masti • DPPH metod umanjuju nutritivnu vrednost mleka. Utvrđeno je da su antioksidansi značajne komponente kojima se pripisuju mnogi pozitivni uticaji na zdravlje, a visoka antioksidativna aktivnost mleka je poželjna karakteristika. Ispitana je 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH) radikal skevedžing aktivnost pasterizovanog mleka domaćih proizvođača. Pasterizo- vano mleko najpoznatijih proizvođača u Srbiji je nabavljeno u lokalnim prodavnicama. Uzorci mleka poseduju različit sadržaj masti, a neki od uzoraka su obogaćeni vitaminima (A+D3). Redukcija DPPH (60 μM) u metanolu je praćena smanjenjem apsor- bancije na 515 nm nakon 45 min. Značajna negativna korelacija (r = -0.85) utvrđena je između DPPH radikal-skevedžing aktivnosti i sadržaja masti, što ukazuje da antioksidativna aktivnost raste sa sadržajem masti. U uzorku mleka sa 2,8% masti EC50 je is 3,89 ml mleka mg-1 DPPH. Viša antioksidativna aktivnost je dobijena za mleko sa dodatkom vitamina (A+D3). EC50 vrednost za askorbinsku kiselinu je 37,5 μM. DPPH metod je veoma primenljiv za ispitivanje ukupnog antioksidativnog kapaciteta mleka bez utvrđivanja doprinosa pojedinih komponenata.

47 Preh. ind. 1-2, (2009) MIRJANA BOJANIĆ-RAŠOVIĆ et al.: UTICAJ UKUPNOG BROJA...

1MIRJANA BOJANIĆ–RAŠOVIĆ 1SLAVKO MIRECKI 1NIKOLETA NIKOLIĆ 2RAJO RAŠOVIĆ

1Biotehnički fakultet, Podgorica 2ZZ ”Cijevna”, Podgorica

UTICAJ UKUPNOG BROJA

NAUČNI RAD MIKROORGANIZAMA I BROJA

SOMATSKIH ĆELIJA MLIJEKA NA UDK: 637.12:637.047:637.354 RANDMAN POLUTVRDOG SIRA

Cilj rada je bio da se ispita uticaj ukup- UVOD lina nastaju toksični amini. Transfor- nog broja mikroorganizama i broja somat- macijom triptofana nastaju indol i ska- skih ćelija u zbirnom mlijeku krava na Kvalitet mlijeka za proizvodnju si- tol, a transformacijom tirozina nastaju randman polutvrdog sira, proizvedenog u reva, osim hemijskog sastava, odre- fenol i krezol. Transformacijom amino- sirari ZZ ”Cijevna” u Podgorici. Ukupan broj mikroorganizama određi- đuju parametri njegovog higijenskog kiselina sa sumporom nastaju mer- van je na aparatu Bactoscan FC 100, a kvaliteta: ukupan broj mikroorganiza- kaptani. broj somatskih ćelija na aparatu Fosso- ma i broj somatskih ćelija. Mlijeko namijenjeno za proizvod- matic 5200. Razvitak inicijalne mikroflore u mli- nju sira ne smije da sadrži više od Stvarni randman sira je određivan na jeku u direktnoj je zavisnosti od brzine 104-106/mL psihrotrofa. Prisustvo psi- osnovu količine mlijeka i dobijene mase hlađenja i temperature čuvanja mli- hrotrofnih mikroorganizama iznad sira i izražen u procentima. jeka. U hlađenom mlijeku, psihrotrofni 105/mL utiče na gubitak randmana Srednja vrijednost ukupnog broja mik- mikroorganizmi predstavljaju domi- sira. U zavisnosti od stepena kontami- roorganizama u ispitivanim uzorcima zbirnog mlijeka iznosila je 2.384.000 /mL, a nantnu mikrofloru (80-90%) dok u ne- nacije mlijeka psihrotrofnim mikroor- broj somatskih ćelija 525.000/mL mlijeka. ohlađenom čine 20-30% od ukupne ganizmima, može doći do većih ili ma- Za prosječnu količinu mlijeka od 414,3 populacije mikroorganizama. Ovi mik- njih promjena u ukusu mlijeka (Kasa- litra i masu sira od 46,66kg, stvarni rand- roorganizmi svojim enzimima i drugim lica i sar., 2005). man sira iznosio je 11,26%. produktima utiču na tehnološka svoj- Promjene na mastima i proteinima Srednja pozitivna korelacija utvrđena stva mlijeka. Tokom svog rasta u mli- mlijeka u velikoj mjeri zavise od vrste je između ukupnog broja mikroorganizama jeku i proizvodima od mlijeka osloba- prisutnih psihrotrofnih mikroorganiza- i broja somatskih ćelija u mlijeku đaju nepoželjne metabolite i termosta- ma u mlijeku. (0,549317), kao i između ukupnog broja mikroorganizama i količine mlijeka bilne lipaze i proteaze, koje utiču na Od psihrotrofnih mikroorganizama, (0,539122). Srednja negativna korelacija kvalitet i trajnost proizvoda. Broj ter- u sirovom mlijeku se najčešće mogu utvrđena je između ukupnog broja mikroor- morezistentnih bakterija u sirovom naći bakterije iz rodova: Pseudomo- ganizama i stvarnog randmana sira mlijeku je u direktnoj vezi sa ukupnim nas, Klebsiella, Enterobacter, Proteus, (-0,6755). brojem bakterija (Oljačić i Kasalica, Alcaligenes, Flavobacterium, Aeromo- Na osnovu dobijenih rezultata može se 2006). nas, Micrococcus, Bacillus, Clostridi- zaključiti da je ukupan broj mikrooganiza- Među termorezistentnim mikroor- um, Corynebacterium, Lactobacillus, ma imao značajan negativan uticaj na ganizmima postoje mezofilne i termo- Streptococcus, kao i kvasci i plijesni. randman dobijenog sira. filne bakterije koje preživljavaju tem- Od patogenih psihrotrofnih bakterija, Ključne riječi: mlijeko • ukupan broj bak- perature pasterizacije. Neki od ovih iz sirovog mlijeka najčešće se mogu terija • broj somatskih ćelija • randman sira mikroorganizama posjeduju lipolitičko izolovati Listeria monocytogenes i i proteolitičko dejstvo, pri čemu svojim Yersinia enterocolitica (Kasalica i sar., enzimima, lipazama i proteazama do- 2005). vode do neželjenih promjena u mlijeku Enzime amilaze posjeduju sporo- i mliječnim proizvodima. Tako, na gene bakterije i plijesni iz rodova As- primjer, bakterije iz roda Bacillus ima- pergillus, Mucor i Rhizopus. ju izraženu proteolitičku aktivnost pre- Somatske ćelije mlijeka u najve- ma beta kazeinu, kada dolazi do oslo- ćem procentu čine neutrofili, makro- bađanja gorkih peptida. fagi, limfociti i u manjem broju epitelne Razgradnja proteina je poželjna ćelije. Povećanjem broja somatskih kod zrenja sireva, ali samo do amino- ćelija u mlijeku dolazi do promjena

kiselina. sastava mlijeka koje se manifestuju Adresa autora: Veoma je bitno zaustaviti transfor- smanjenjem sadržaja kazeina, laktoze Dr Mirjana Bojanić–Rašović, Biotehnički fakultet, Mihaila Lalića 1, 81 000 Podgorica, Crna Gora maciju proteina na nivou aminoki- i kalcijuma, a povećanjem sadržaja tel.: + 382 69 306 324 selina jer je dalja transformacija nepo- natrijuma, hlora i serumskih bjelanče- e–mail: [email protected] željna. Dekarboksilacijom aminokise- vina.

48 Preh. ind. 1-2, (2009) MIRJANA BOJANIĆ-RAŠOVIĆ et al.: UTICAJ UKUPNOG BROJA...

Nastale promjene u sastavu mli- Tabela 1. REZULTATI ISPITIVANJA UKUPNOG BROJA MIKROORGANIZA- jeka utiču na vrijeme koagulacije, MA I BROJA SOMATSKIH ĆELIJA U ZBIRNOM MLIJEKU KRAVA čvrstinu gruša, povećanu aktivnost Table 1. RESULTS OF EXAMINATION OF THE MICROORGANISMS COUNT bakterija, promijenjen ukus gotovog AND TOTAL SOMATIC CELLS COUNT IN COW BULK MILK proizvoda i smanjen randman sira. Oznaka uzorka Nativni proteolitički enzimi mlijeka, Ukupan broj mikroorganizama x 1000 Ćelije x 1000 mlijeka među kojima je posebno značajan 6 1156 503 plazmin, takođe utiču na intenzitet proteolize u sirovom mlijeku. Promje- 7 2105 444 ne na proteinima, posebno na beta 8 651 552 kazeinu, utiču da koagulum od ovak- 9 410 552 vog mlijeka ima lošije karakteristike. 10 893 489 (Niketić i sar., 2003). Aktivnost nativ- 11 6727 614 nih proteinaza mlijeka je veća u mli- X 2384 525 jeku krava oboljelih od mastitisa nego Max 6727 614 u mlijeku zdravih krava (Grieve et al., Min 410 444 1985) SD 2393.352 59.52702 Imajući u vidu navedene činjenice, cilj rada je bio da se ispita uticaj ukup- 525.000/mL mlijeka. Visoka vrijednost stava. Povećani broj mikroorganizama u nog broja mikroorganizama i broja standardne devijacije za ukupan broj mlijeku je pokazatelj loše higijene tokom somatskih ćelija u mlijeku na randman mikroorganizama ukazuje na značaj- muže i lošeg higijenskog stanja opreme polutvrdog sira. no variranje ovog parametra između i posuđa za čuvanje i manipulaciju ispitivanih uzoraka mlijeka u odnosu mlijeka (Antunac i sar., 2008). na srednju vrijednost. Standardna de- Mikroorganizmi koji se nalaze u MATERIJAL I METODI vijacija utvrđena za ukupan broj so- mlijeku mogu poticati iz žive prirode matskih ćelija u mlijeku ukazuje na (muzna stoka, ljudi, insekti) ali i nežive Uzorci zbirnog mlijeka za ispitiva- statistički neznačajno variranje broja (oprema, voda, vazduh, stočna hrana nje uzeti su nakon njegovog prispjeća somatskih ćelija između ispitivanih itd). Mlijeko koje nastaje u mliječnoj u siraru ZZ ”Cijevna” u Podgorici u uzoraka mlijeka. žlijezdi je sterilno, a kontaminira se sterilne plastične posude i transpor- Rezultati ispitivanja stvarnog rand- manjim brojem mikroorganizama to- tovani na ledu najduže za jedan sat mana sira prikazani su u tabeli 2. kom prolaska kroz sisni kanal. Ukoliko do laboratorije. Ukupno je ispitano šest uzoraka zbirnog mlijeka krava Tabela 2. REZULTATI ISPITIVANJA STVARNOG RANDMANA SIRA uzetih uzastopno tokom šest dana Table 2. RESULTS OF EXAMINATION OF THE ACTUAL CHEESE YIELD proizvodnje sira. Količina Masa sira Stvarni randman sira Oznaka sira spitivanja uzoraka mlijeka na uku- mlijeka (L) (kg) nakon presovanja(%) an broj mikroorganizama rađena su 6 482 55.485 11.51 na aparatu Bactoscan FC 100, a ispi- 7 401 43.935 10.95 ivanja ukupnog broja somatskih ćelija 8 389 44.360 11.40 na aparatu Fossomatic 5200 u Labo- ratoriji za mljekarstvo Biotehničkog 9 382 44.905 11.75 fakulteta u Podgorici. 10 371 41.095 11.07 Stvarni randman sira je određen 11 461 50.200 10.88 na osnovu izmjerene količine sira X 414,3 46.66 11.26 nakon završenog presovanja i količine max 482 55.485 11.51 utrošenog mlijeka, prema sledećoj min 371 41.095 10.88 formuli: SD 45.8243 5.237882 0.278693 Rezultati prikazani u tabeli 3 poka- je mliječna žlijezda muznih životinja Randman sira = količina sira/količina zuju da je srednja pozitivna korelacija zdrava, glavni izvor mikroorganizama mlijeka x 100. utvrđena između ukupnog broja mik- u mlijeku je oprema koja dolazi u kon-

roorganizama i broja somatskih ćelija takt sa mlijekom, zatim voda, vazduh, REZULTATI I DISKUSIJA u mlijeku (0,549317) kao i između stočna hrana, prostirka i sl. ukupnog broja mikroorganizama i koli- Do povećanja broja somatskih Rezultati ispitivanja ukupnog broja čine mlijeka (0,539122). ćelija u mlijeku najčešće dolazi usled mikroorganizama i broja somatskih Srednja negativna korelacija je ut- zapaljenja mliječne žlijezde, kada se ćelija u zbirnom mlijeku krava prika- vrđena između ukupnog broja mikro- one u povećanom broju izlučuju pu- zani su u tabeli 1. organizama i stvarnog randmana sira tem mlijeka. U zdravoj mliječnoj žli- Rezultati prikazani u tabeli 1 poka- (- 0,6755). jezdi ukupan broj somatskih ćelija je zuju da se ukupan broj mikroorganiza- Rezultati prikazani u tabeli 4 poka- manji od 100.000/mL mlijeka (Sordillo ma kretao od 410.000 do 6.727.000/ zuju da je za prosječnu količinu mlije- et al., 1997). Tokom bakterijske infek- mL mlijeka, a broj somatskih ćelija od ka od 414,3 litra i masu sira od 46,66 cije, ukupan broj somatskih ćelija se za samo nekoliko sati povećava na 444.000 do 614.000/mL mlijeka. Sred- kg, stvarni randman sira iznosio 6 nja vrijednost ukupnog broja mikroor- 11,26%. 10 /mL mlijeka. ganizama je iznosila 2384.000/mL Proizvodnja sireva zahtijeva mlijeko Prema Pravilniku o mikrobiološkoj mlijeka, a broj somatskih ćelija određenih hemijskih i higijenskih svoj- ispravnosti namirnica u prometu Sl.

49 Preh. ind. 1-2, (2009) MIRJANA BOJANIĆ-RAŠOVIĆ et al.: UTICAJ UKUPNOG BROJA... list SRJ 26/93, maksimalno dozvoljen Tabela 3. PRIKAZ KORELACIJA IZMEDJU HIGIJENSKIH PARAMETARA ukupan broj mikroorganizama je MLIJEKA I STVARNOG RANDMANA SIRA 3.000.000/mL mlijeka, dok prema Pra- Table 3. CORRELATIONS BETWEEN HYGIENIC PARAMETERS OF MILK vilniku o kvalitetu i drugim zahtevima AND THE ACTUAL CHEESE YIELD za mleko, mlečne proizvode, kompo- Izračunata zitne mlečne proizvode i starter kul- Korelacija Jačina korelacije ture Sl.list SRJ 26/2002, mlijeko mora vrijednost Između broja mikroorganizama i broja somatskih imati manje od 1,000.000 mikroorga- Pozitivna -srednja 0,549317 nizama/mL. ćelija Između ukupnog broja mikroorganizama i Pozitivna -srednja 0,539122 Kada je u pitanju broj somatskih količine mlijeka ćelija, Pravilnikom o kvalitetu i drugim Između ukupnog broja mikrooroganizama i Negativna -srednja - 0,6755 zahtevima za mleko, mlečne proizvo- stvarnog randmana sira de, kompozitne mlečne proizvode i Između broja somatskih ćelija i randmana sira Pozitivna -niska 0,093592 starter kulture Sl. list SRJ 26/2002 propisano je da mlijeko mora sadrža- ća od maksimalno dozvoljene Pravilni- uticajem ovih enzima dolazi do raz- vati manje od 400.000 somatskih kom o kvalitetu i drugim zahtevima za gradnje masti i proteina, koji čine os- ćelija/mL. mleko, mlečne proizvode, kompozitne novu suve materije mlijeka i sira (Doy- Prema Regulativi Evropske unije mlečne proizvode i starter kulture Sl. le&Beuchat, 2007). Na ovaj način do- (92/46), ukupan broj mikroorganizama list SRJ 26/2002. Svih šest ispitivanih lazi do značajnog smanjenja procenta u sirovom mlijeku ne smije biti veći od uzoraka mlijeka imala su broj somat- randmana, odnosno količine dobije- 100.000/mL mlijeka, a broj somatskih skih ćelija iznad maksimalno dozvo- nog sira. S obzirom da je temperatura ljene vrijednosti određene Pravilni- otkupljenog mlijeka bila u svim sluča- ćelija ne veći od 400.00/mL mlijeka. 0 Srednja vrijednost za ukupan broj kom. jevima iznad 10 C, koliko je po pravilu mikroorganizama dobijena u našim Između ukupnog broja mikroorga- dozvoljeno, u mlijeku su se takođe ispitivanjima uzoraka zbirnog mlijeka nizama i broja somatskih ćelija u mli- razmnožavali i mezofilni mikroorga- krava je iznosila 2.384.000/mL mlije- jeku utvrđena je srednja pozitivna ko- nizmi, koji su svojim proteazama i lika. Ova vrijednost za ukupan broj mik- relacija (0,549317). Jačina ove kore- pazama takođe uticali na razlaganje roorganizama odgovarala je odredba- lacije se može objasniti povećanjem komponenti mlijeka. (Direktiva EEC ma Pravilnika o mikrobiološkoj is- broja mikroorganizama usled pojave 92/46, Čobanović i Škrinjar, 2003, pravnosti namirnica u prometu Sl. list mastitisa, pri čemu se iz oboljelog Oljačić i Kasalica, 2006). SRJ 26/93, ali nije odgovarala odred- vimena izlučuje značajan broj mikroor- S obzirom da je broj somatskih bama Pravilnika o kvalitetu i drugim ganizama. ćelija u mlijeku korišćenom za pro- zahtevima za mleko, mlečne proiz- Dimitrovska i sar. (2008.) su u izvodnju sira u svih šest proizvodnih vode, kompozitne mlečne proizvode i svojim ispitivanjima takođe utvrdili procesa bio prilično ujednačen, nije starter kulture Sl. list SRJ 26/2002. Od značajnu pozitivnu korelaciju između utvrđena zavisnost između broja so- ukupno šest ispitivanih uzoraka zbir- broja somatskih ćelija i ukupnog broja matskih ćelija i randmana sira. Me- nog mlijeka krava, pet uzoraka mikroorganizama u mlijeku, pri čemu đutim, prema podacima iz literature, (83,33%) je imalo broj mikroorganiza- je koeficijent korelacije u mlijeku krava postoje značajne razlike u kvalitetu ma ispod 3000.0000, dok su tri uzorka u prvoj laktaciji iznosio 0,938, u drugoj mlijeka koje potiče iz četvrti oboljelih mlijeka (50%) imala broj mikroorga- laktaciji, u prvom mjesecu 0,510, u od mastitisa i zdravih četvrti vimena nizama ispod 1.000.000/mL. Ovi re- petom 0,697 i u šestom mjesecu (Niketić i sar., 2003). zultati pokazuju da se higijena muže i 0,717. manipulacija mlijekom nakon muže ne Srednja pozitivna korelacija utvr- ZAKLJUČAK sprovode u higijenskim i kontrolisanim đena između ukupnog broja mikroor- uslovima. ganizama i količine mlijeka (0,539122) Srednja vrijednost za ukupan broj Uzorak mlijeka broj 11 je uzet od može se objasniti lošijom kontrolom mikroorganizama dobijena u našim is- mlijeka nastalog sakupljanjem i čuva- higijene muže i manipulacije mlijekom pitivanjima uzoraka zbirnog mlijeka njem mlijeka tokom poslednje tri muže nakon muže, kao i nemogućnošću krava iznosila je 2,384.000/mL mlije- krava, dakle mlijeka starog najmanje adekvatnog hlađenja kada se radi o ka, a srednja vrijednost broja somat- 24h. Ovom činjenicom se može objas- većoj količini mlijeka. Mlijeko se hladi skih ćelija 525.000/mL mlijeka. niti nalaz velikog ukupnog broja mikro- u frižiderima i zamrzivačima, zbog Za prosječnu količinu mlijeka od organizama/ml mlijeka, koji je iznosio čega se javlja problem hlađenja veće 414,3 litra i masu sira od 46,66 kg, čak 6,727.000/mL mlijeka. Randman količine mlijeka. stvarni randman sira iznosio je sira dobijen od ovog mlijeka je bio naj- Za prosječnu količinu mlijeka od 11,26%. manji i iznosio je 10,88%. 414,3 litra i masu sira od 46,66 kg po Srednja pozitivna korelacija je ut- Tokom produženog skladištenja jednom proizvodnom procesu, stvarni vrđena između ukupnog broja mikro- sirovog mlijeka na niskim tempera- randman sira iznosio je 11,26%. organizama i broja somatskih ćelija u turama dolazi do određenih fizičko- Srednja negativna korelacija utvr- mlijeku (0,549317), kao i između hemijskih, biohemijskih i mikrobiološ- đena je između ukupnog broja mikro- ukupnog broja mikroorganizama i koli- kih promjena koje utiču na produženje organizama i stvarnog randmana sira čine mlijeka (0,539122). Srednja ne- vremena koagulacije u proizvodnji sira (-0,6755). Značajna negativna korela- gativna korelacija je utvrđena između i na randman (Niketić i sar., 2003). cija između ova dva parametra se mo- ukupnog broja mikroorganizama i Srednja vrijednost broja somatskih že objasniti dejstvom lipaza i proteaza stvarnog randmana sira (- 0,6755). ćelija koju smo dobili u našim ispitiva- psihrotrofnih mikroorganizama koji su Na osnovu dobijenih rezultata mo- njima (525.000/mL mlijeka) bila je ve- najbrojniji u hlađenom mlijeku. Pod že se zaključiti da je ukupan broj mik-

50 Preh. ind. 1-2, (2009) MIRJANA BOJANIĆ-RAŠOVIĆ et al.: UTICAJ UKUPNOG BROJA... roorganizama imao značajan negati- Čobanović, K. i Škrinjar, M.: Mogućnosti sma- Oljačić, E. i Kasalica, A.: Prisustvo termo- njenja stepena mikrobiološke kontaminacije rezistentnih mikroorganizama u polutvrdom van uticaj na randman dobijenog sira. mleka. Prehrambena industrija, 14 (1–2) siru tokom skladištenja, Prehrambena indus- (2003) 133-137. trija, 17 (1-2) (2006) 12- 14. Doyle, P. M. and Beuchat, R.L.: Food Microbio- Sordillo, L. M, Shafer-Weaver, K. and DeRosa, LITERATURA logy, Third Edition, ASM Press, Washington, D.: Immunobiology of the Mammary Gland. DC (2007). Journal of Dairy Science, 80 (1997) 1851-65. Antunac, N., Mikulec, N., Bendelja D., Prpić, Z. Grieve, A. P. and Kitchen, J. B.: Proteolysis in and Barać, Z.: Karakterizacija i istraživanje milk: the significance of proteinases ori- kvalitete mlijeka u proizvodnji krčkog sira. ginating from milk leucocytes and a compa- Mljekarstvo, 58 (3) (2008) 203-22. rison of the action of leucocyte, bacterial and Council directive 92/46 EEC, laying down the natural milk proteinases on casein. Journal of health rules for the production and placing on Dairy Research, 52 (1) (1985) 101-112. Kasalica, A., Miočinović, D., Popović Vranješ, A. the market of raw milk, heat treated milk and milk-based products. and Vuković, V.: Značaj psihrotrofnih mik- Dimitrovska, G., Srbinovska, S. i Presilski, S.: roorganizama u mlekarstvu. Biotechnology in Zavisnost broja somatskih ćelija i ukupnog Animal Husbandry, 21 (2005) 53-64. broja bakterija u kravljem mleku Holštajn– Niketić, G., Kasalica, A., Miočinović, D. and frizijske rase sa farme u Pelagoniji, Prehram- Gavrić M.: Uticaj mastitisa na podobnost bena industrija- Mleko i mlečni proizvodi, 19 mleka za preradu u sir, Prehrambena Indus- (1-2) (2008) 116-118. trija, 14 (1-2) (2003) 118-120.

SUMMARY

THE INFLUENCE OF TOTAL BACTERIA COUNT AND SOMATIC CELLS COUNT ON THE SEMIHARD CHEESE YIELD

1Mirjana Bojanić Rašović, 1Slavko Mirecki, 1Nikoleta Nikolić, 2Rajo Rašović

1Biotechnical faculty, Podgorica, Crna Gora, 2“ZZ Cijevna”, Podgorica, Crna Gora

The purpose of this paper was to examine the influence of total bacteria count and Key words: milk • total bacteria count • somatic the somatic cells count in bovine bulk milk on yield of semihard cheese produced in cells count • cheese • cheese yield creamery ZZ ”Cijevna” in Podgorica. The total bacteria count was examined by Bactoscan FC 100 and somatic cells count by Fossomatic 5200. The actual cheese yield was determined on the base of milk quantity and the produced cheese, and was expressed in percentages. The average value of total bacteria in analyzed samples was 2.384.000/ml and the number of somatic cells was 525.000/ml. The actual cheese yield was 11,26%, for quantity of milk 414,3l and weight of cheese 46,66kg. The average positive correlation was determined between total bacteria count and somatic cells count in milk (0.549317), and between the total bacteria count and quantity of milk (0.539122). The average negative correlation was determined between total bacteria count and the actual cheese yield (- 0.6755). The results have showed that the total number of microorganisms has an important negative influence on cheese yield.

51 Preh. ind. 1-2, (2009) SLAVICA M. SAMARDŽIĆ: SIR IZ MIJEHA...

SLAVICA M. SAMARDŽIĆ

Ministarstvo poljoprivrede, šumarstva i vodoprivrede Republike Srpske, Banja Luka

NAUČNI RAD

SIR IZ MIJEHA IZ HERCEGOVINE: UDK: 637.33:637.05(497.15) STARI RECEPT – NOVA PERSPEKTIVA

Moderni model razvoja ruralnih pod- UVOD odskočnu dasku za daljnje procese ručja u prvi plan stavlja proizvode visokog valorizacije proizvoda i teritorije. kvaliteta sa dodanom vrijednosti. Ovakvi Tipični proizvodi predstavljaju kul- proizvodi imaju naročit značaj za područja turno i istorijsko nasljeđe područja. S gdje je bavljenje intenzivnom poljoprivrednom proizvodnjom ograničeno prirodnim i obzirom da se integralni ruralni razvoj MATERIJAL I METODI klimatskim uslovima. Proizvod čija unikat- temelji ne samo na intenzivnoj poljo- nost i jedinstvenost ni jednog posjetioca privrednoj proizvodnji, nego mnogo vi- Istraživanje je obavljeno u selima Hercegovine ne ostavlja ravnodušnim, u še na revitalizaciji ekstenzivnih i za- Bratače i Krekovi na području opštine narednom periodu bi mogao postati pokre- boravljenih proizvodnih metoda, otva- Nevesinje na području Istočne Her- tač ruralnog razvoja ove regije. Predmet ra se nova perspektiva gotovo zabo- cegovine tokom aprila mjeseca 2009. istraživanja ovoga rada bili su originalna ravljenim proizvodima kakav je sir iz godine. Putem otvorenog intervjua is- receptura i simbolički značaj sira iz mijeha mijeha iz Hercegovine da postanu pitani su članovi deset porodica koje kako za stanovnike Hercegovine, tako i za populaciju koja živi izvan granica ove teri- generatori ruralnog razvoja područja. proizvode sir po tradicionalnoj recap- torije. Istraživanje koje se odnosi na origin- Za revitalizaciju sela jedna od naj- turi. Najveći dio (80 %) informacija nalnu recepturu sira iz mijeha je obavljeno boljih metoda jeste sačuvati i nanovo relevantnih za ovaj rad dobiveno je od na teritoriji opštine Nevesinje putem otvo- valorizovati tradicionalne proizvode vi- članova porodica starijih od 60 godi- renog intervjua deset porodica proizvođača soke vrijednosti. na. Ispitivani su: omjer kravljeg i ov- sira, dok je istraživanje koje se odnosi na Po definiciji (Marescoti, 2006) ti- čijeg mlijeka u proizvodnji sira, način simbolički značaj sira iz mijeha obavljeno pični proizvod je onaj koji je dobijen pripreme mješine, tehnologija procesa jednim dijelom putem navedenog intervjua, primjenom tradicionalnih proizvodnih proizvodnje, simbolička vrijednost si- a drugim dijelom iščitavanjem dostupne literature. Rezultati istraživanja navode na metoda, upotrebom lokalnih specifič- ra, te znanje i kompetentnost lokalne zaključak da je proizvodnja sira iz mijeha nih resursa koji proizvodu daju speci- populacije pri pravljenju sira. Kroz najvjerovatnije stara koliko i bavljenje sto- fične i prepoznatljive kvalitativne ka- pretraživanje dostupne literature došlo čarstvom, dok za populaciju Hercegovine rakteristike, i koji u svom nazivu nosi se do podataka koji govore u prilog sir iz mijeha predstavlja jednu od karakte- ime lokaliteta sa koga potiče. tvrdnji da je sir iz mijeha najvjerovat- ristika njezinog identiteta. Autohtono mljekarstvo nije nostal- nije star isto koliko i bavljenje sto- gija, već mljekarstvo što jeste i što će čarstvom na području Hercegovine. Ključne riječi: sir iz mijeha • originalni re- biti obilježje naroda i zemlje. Autohtoni Takođe je nađeno da je kroz nekoliko cept • ruralni razvoj • tipični proizvod mliječni proizvodi su bogatstvo i dio inicijativa i projekata pokrenutih što od materijalne kulture svake zemlje (Do- strane vladinog, što od strane nevla- zet i sar., 1996). dinog sektora, sir iz mijeha počeo sve Sir iz mijeha je proizvod koji se na više da se vrednuje i traži i izvan gra- prostorima Hercegovine proizvodi vije- nica proizvodnog područja. kovima. Zbog specifičnih anaerobnih uslova zrenja u posebno pripremljenoj mješini, ovaj sir ima specifične i pre- REZULTATI I DISKUSIJA

poznatljive organoleptičke karakteristike, te svakako mora zauzeti cen- Imajuću u vidu činjenicu da su ti- tralno mjesto u ruralnom razvoju Her- pični proizvodi dio kulturne baštine te- cegovine. Da bi to i postao, najprije se ritorije, eksplicitno se nameće i oba- mora izučiti originalni način njegove veza društvene zajednice da se ona proizvodnje i njegova simbolička vri- zaštiti i sačuva od zaborava. Azama i

Adresa autora: jednost, kako za područje Hercego- Battcocka (2001) navode da se „zna- Mr Slavica Samardžić, Ministarstvo poljoprivrede, vine tako i izvan njezinih okvira. nje o proizvodnji tradicionalnih proiz- šumarstva i vodoprivrede Republike Srpske, Trg Republike Srpske 1, 51 000 Banja Luka Zbog toga je cilj ovog rada da voda prenosi s majke na ćerku i ne- tel.: +387 65 343 978 doprinese revitalizaciji lokalnog znanja pravedno se svrstava u kategoriju ar- e–mail: [email protected] i lokalne tradicije, što će predstavljati haično znanje (indigenous knowled-

52 Preh. ind. 1-2, (2009) SLAVICA M. SAMARDŽIĆ: SIR IZ MIJEHA... ge)“. Većina ovakvih znanja je „za- pravljenje putera, i danas su osnovno ne i prilagođene na tešku planinsku robljena“ unutar same proizvodne oruđe za proizvodnju ovih proizvoda klimu. Pasmina Buša po svojim ge- zajednice i nikad nije dokumentovana, od visoke vrijednosti u manjim koli- netskim karakteristikama spada u nis- što ih stavlja u opasnost da zauvijek činama. komliječna grla. Životinje su jako loše budu i izgubljena.“ Isti autori dalje na- Poznato je još od najranijih vre- prehranjivane. U zimskim mjesecima vode „da je pamćenje veoma krhko mena da se sipanjem mlijeka u ovčiju davalo im se samo sijeno sakupljeno kao metod za čuvanje znanja“, te uka- mješinu, mlijeko zasirava bez ikakvog sa prirodnih livada, a ostala tri go- zuju na „hitnu potrebu da se informa- dodavanja sirila. Pretpostavlja se da dišnja doba su provodile vani, naj- cije o tradicionalnim metodama proiz- su ljudi željeli da iskoriste mješinu ne češće u planini. Loša ishrana i ge- vodnje sakupe i sačuvaju prije nego samo za zasiravanje mlijeka nego i za netska predisponiranost uticali su da što bude prekasno“. Organizacija čuvanje sira na duži vremenski period. se od ove pasmine dobijala vrlo mala Slow Food, osnovana 1989. godine u To je najvjerovatnije spontano pro- količina mlijeka. Nerijetko, goveda su Italiji u namjeri da zaštiti regionalnu funkcionisalo i sir iz mješine je na neki bila mužena samo u sezoni između proizvodnju hrane od homogenizacije način postao zaštitni znak Hercego- maja i avgusta mjeseca, odnosno dok kojom je prijetila industrija brze hrane i vine. je bilo zelene paše. stila življenja, danas je prerasla u U studiji koju je radio Sarić (2009) Slična situacija je bila i kod pre- svjetski pokret koji se na globalnom izrađenoj u okviru projekta „Zaštita i hrane ovaca i njihove muže. Uglav- nivou bori za očuvanje raznovrsnosti valorizacija poljoprivrednih tradicionalnom su, više nego goveda, čak i zimu lokalnih znanja i zaštitu biodiverziteta. nih proizvoda od vrijednosti za Her- provodile na pašnjacima pa su muže- U proglasu pod naslovom „Slow Food cegovinu“ navodi se sljedeće: „Koliko ne najviše četiri mjeseca u godini. Sve slavi lokalnu hranu“ kojim pozivaju na je proizvodnja sira iz mijeha stara vidi to navodi na zaključak da se sir pravio obilježavanje dvadesetogodišnjice pose na osnovu podatka iz 1379. godine samo tokom nekolika mjeseca u ko- stojanja navode: „Svi ljudi moraju ima- koji kažu da „ako bosansko domaće jima je bila izobilna paša i da se mli- ti mogućnost da zaštite lokalni jezik, stanovništvo ne donese u Dubrovnik jeko nije razdvajalo, nego da se sir kulturu i tradicionalno znanje“ (www. mesa i sira, u Dubrovniku nema ni pravio od mješavine ovčijeg i kravljeg slowfood.com/terramadreday/pagine/e mesa ni sira“. Prema istim podacima mlijeka. ng/pagina1.lasso?-id_pg=104). kaže se da je do kraja 16. vijeka Što se tiče procentualnog udjela U opštoj atmosferi nesigurnosti i Dubrovniku iz Hercegovine darovana kravljeg i ovčijeg mlijeka u pravljenju nepovjerenja koji vladaju među potro- stoka u neograničenim količinama, pa sira, nemoguće je dati precizan od- šačima nakon skandala u proizvodnji i sir u mješinama u količinama do 800 govor. Moguće je jedino doći do prib- hrane poslednjih godina kao što su kg. Najstariji vlaški zakon u turskom ližnih vrijednosti na osnovu broja ži- kravlje ludilo, te ptičji i svinjski grip, tekstu u defteru za brničevski su- votinja koje su se uzgajale u pojedi- potrošači nastoje zaštititi svoje zdrav- bašluk iz 1487/8. godine, u davanju nim familijama i količine mlijeka koje lje biranjem hrane proizvedene na što od jednog katuna sandžak-begu (jesu životinje davale. U periodu između prirodniji način. „To se često preo- dan šator, jedan sir, tri konopca, šest dva svjetska rata, svaka seoska po- brazi“, kako ističe Cerruti (2006), „u ulara, jednu mješinu sira i jednoga ov- rodica je uzgajala istovremeno i krave ponovno otkriće tradicionalnih i tipič- na) pokazuje da je to ranije morao biti i ovce. Po pričanjima najstarijih, fami- nih proizvoda koji bivaju doživljeni kao poklon od katuna, odnosno od starje- lije koje su se računale za bogate dr- nosioci većih garancija u smislu pri- šine katuna. Prema istom izvoru sir i žale su oko pet krava i oko stotinu rodnosti i zdravlja, zahvaljujući snaž- kajmak spremani su u mješinu od ov- ovaca, dok su siromašnije imale naj- noj vezi sa sredinom u kojoj se pro- čije kože i na konjima ili magarcima više po dvije krave i oko dvadesetak izvode“. dopremani na hercegovačke trgove.“ ovaca. Najveća količina mlijeka u kli- U istoriji proizvodnje leži odgovor matskim uslovima Nevesinja dobivana Istorija proizvoda u izboru proizvodnih tehnologija i poje u junu. Prema njihovim sjećanjima, Vijekovima su stanovnici Dinar- stupaka tokom različitih perioda kroz na najboljoj paši krave su davale oko skog planinskog masiva preživljavali koje je prolazila proizvodna zajednica. šest litara, a ovce oko šesto grama od stočarstva. Nomadi su izgonili Šturi zemljišni resursi, teški klimatski mlijeka dnevno. To znači da su naj- svoja stada ovaca, krava, konja i sve uslovi, nomađenje kao način življenja, bogatije familije dnevno mogle izmusti druge živeži u planine i više od šest domišljatost u preživljavanju, samo su 30 litara kravljeg i 60 litara ovčijeg mjeseci godišnje. S obzirom da u vre- neke od hipoteza koje objašnjavaju mlijeka, dok su one siromašnije mogle menu od nekoliko vijekova unazad ni- nastanak i opstanak „zanata“ proiz- izmusti 12 litara kravljeg i 12 litara ov- je bilo ni prevoza, ni puteva, jedina vodnje sira iz mijeha na području Her- čijeg mlijeka dnevno. Sva ova sazna- hrana čobanima i njihovim familijama cegovine, kao i na širem području di- nja navode na zaključak da je najveći bili su mlijeko i mliječni proizvodi. Me- narskog lanca. udio ovčijeg mlijeka u siru mogao biti između 55% i 66%. Ako se još uzme u đutim, pitanje je bilo šta su mogli raditi Originalni recept sa tako velikim količinama mlijeka u obzir da je broj bogatih familija bio vrućim ljetnim mjesecima bez hlad- Sir iz mijeha pripada grupi sireva neznatan (u selu Brataču u Nevesinju njaka i druge opreme koja bi im mogla napravljenih od nepasterizovnog mli- od ukupno sto familija samo tri od njih poslužiti za čuvanje proizvoda na duži jeka. Može se praviti od čistog krav- su imale 100 ovaca i 5 krava) i da se period. Ostajala im je domišljatost da ljeg, ovčijeg ili kozjeg mlijeka, ili od nji- samo tokom juna mogla dobiti ova se posluže svim onim, i samo onim hovih mješavina. U čitavoj Hercego- količina mlijeka, naprijed data kalkula- što su mogli otrgnuti od prirode. Op- vini prije Drugog svjetskog rata uz- cija udjela ovčijeg mlijeka u original- rema ručno izrađena od drveta kao gajale su se dvije lokalne pasmine: nom receptu sira iz mješine morala je što su škipi za „razljevanje“ mlijeka, krava Buša i ovca Pramenka. Obje biti znatno manja. kace za zrenje kajmaka i sira, stap za ove pasmine spadaju u izrazito otpor-

53 Preh. ind. 1-2, (2009) SLAVICA M. SAMARDŽIĆ: SIR IZ MIJEHA...

Odmah poslije muže mlijeko se pe, mijeh se naduva i dva dana se ni za zvijeri, a kamoli za čovjeka“! Na cijedilo kroz dvostruku tkaninu i stav- stavlja na dim da se mijeh prosuši do to mu Bog odgovori: „Istina je da sam ljalo na kraj šporeta da se malo pod- mjere koja omogućava lako manipuli- te doveo da živiš u najgorim mogućim grije. U mlijeko je sipano domaće si- sanje mješinom. uslovima na zemlji, ali sve što pro- rilo. Koristilo se samo ovčije sirilo koje U tako pripremljenu mješinu se izvedeš u ovom kamenu biće blago- se dobivalo tako što je ovčije sirište stavlja sir i to na sljedeći način: grude slovljeno da bude vrednije od zlata.“ sušeno na dimu i potapano u surutku se rukom izdrobe na sitnije komadiće i koja se onda koristila kao sirilo. Du- ako je potrebno dosole. Zatim se sir Simbolički značaj sira iz mijeha za žina podsiravanja zavisila je od „jači- sloj po sloj ubacuje kroz otvor na vratu hercegovačku populaciju ne” sirila i temperature mlijeka i trajala mješine i drvenim zbijačem ili rukom je između 1 i 1,5 sati. Jedno sirilo se sabije da bi se istisnuo sav vazduh iz Simbolički kapital se definiše kao bez „prepiranja u vodi”, moglo koristiti mješine. Kad se do vrha napuni mješi- kapacitet građenja sopstvenog identi- 15 dana. „Jačina” sirila se povećavala na sveže se i vratni otvor mješine i sir teta. Identitet je simbolička prezen- do 8. dana, a od 8. do 15. dana je pose prenosi u podrumsku prostoriju na tacija značenja koje socijalni akteri da- činjala gubiti svoju jačinu. Na 10 litara zrenje. Zrenje sira traje dva do tri ju svojoj djelatnosti (Brunori, 2000). podgrijanog mlijeka kad je sirilo naj- mjeseca. Sir iz mijeha osim svojih nutritivnih manje „jačine”, dodavao se 1 litar si- vrijednosti, nosi i ogromni simbolički rila. Kad je sirilo „staro” između 7 i 9 Narativne legende u kontekstu značaj za svakog Hercegovca. dana na istu količinu mlijeka sipano je tipičnosti teritorije Hercegovine U prehrambenoj navici mlijeko i od 0,7 do 0,8 litara sirila. Za vrijeme mliječni proizvodi igraju neizbježnu sirenja drvenom kašikom bi se neko- Slow Food je razvio model po ko- ulogu za hercegovačku populaciju. liko puta promiješao gruš. Kraj sirenja me sve narativne legende, u kon- Najmanje jedan kompletan obrok je određivan prema boji surutke koja tekstu teritorije sa koje proizvod do- dnevno u Hercegovini sastoji se samo je postajala bistra, zeleno-žute boje, i lazi, trebaju biti zabilježene i upotreb- od mlijeka, kajmaka, sira i hljeba. U slijeganju gruša na dno šerpe. ljene u svrhu promocije i postizanja prilog tome govori i jedna tipična uzre- Kad bi se sir „staložio” na dno šer- dodate vrijednosti proizvoda. Autor čica u Hercegovini. Upitan šta je jeo, pe, ocijedio bi se površinski sloj pot- ovog rada je u toku boravka 2007. go- Hercegovac će odgovoriti „hljeba i si- puno bistre surutke, a preostala smje- dine u italijanskom gradu Bra, u kome ra”, iako je navjerovatnije uz hljeb i sir sa sira i surutke presipana je u drugi se svake dvije godine održava mani- jeo i još nešto kao dodatak. Jedna sud po kome bi se prethodno raširilo festacija Cheese, imao priliku da pri- izreka kaže: „Dok je hljeba nije siroti- platno, tzv. cjedilo, koje je moralo biti sustvuje predstavi koja se u restoranu nje, dok je sira nije suvotinje“. Samo od nekog „čvršćeg“ materijala. (Cje- izvodi u toku objeda i kojom se slavi i pedeset godina unazad onaj ko je dilo se pralo najprije u suruci, a ispi- glorifikuje tipična talijanska kuhinja. imao dovoljno sira za svoju familiju ralo u toploj vodi.) Sir se tad solio „ru- Ovo je zaista zanimljiv model koji jed- smatrao se bogatim čovjekom. U kom, otprilike“. Zatim bi se sastaviti nostavno „ostavlja utisak“ kakav teško ovom kontekstu treba napomenuti da krajevi cjedila i sir lagano gnječio ru- izlazi iz pamćenja. je već puter smatran „pozicionom ro- kom da se iz sira izdvoji maksimalna U toku istraživanja autor je zabilje- bom”. U čijoj bi kući putnik ili namje- količina surutke. Tako zamotana gru- žio jednu priču koja je raširena u Her- rnik bio počašćen sirom i maslom da, zajedno sa cjedilom, stavlja se cegovini, a koju je ispričao Samardžić „čuvenje“ familije se prepričavanjem pod veliki kamen gdje je ostajala „od M. iz sela Bratača i koja govori u prenosilo i van granica Hercegovine. jednog mlijeka do drugog“. Cijeđenje prilog tvrdnji da je svijest o vrijednosti Kao glavno jelo u Hercegovini sir je trebalo obaviti „pravilno“, jer ako bi sopstvenih proizvoda u Hercegovini se najčešće jede sa toplim hljebom, u siru zaostalo surutke, stvarale bi se prisutna. tek izvađenim iz rerne. Takođe, vrlo rupice i dobijao se kiseo, neprijatan Kad je Bog stvarao zemlju dade često se jede sa polovicama krompira, okus. on svojim anđelima rešeto u kome bi- posoljenim i pečenim u rerni, tzv. „po- Najvažniji trenutak u proizvodnji si- jaše nasuta zemlja i kamen pa im re- lama”. Nerijetko se jede i sa kuvanim, ra iz mijeha je priprema mješine odgo- če: „Idite i to ravnomjerno razaspite po neguljenim, krompirom, tzv „pod ko- varajućeg kvaliteta, a pravljenje mješi- zemlji“. Oni otidoše pa ne sipaše iz re- rom”. ne je umijeće koje se prenosi s ko- šeta nego sijahu i sijahu, dok u rešetu Kad neko nekom u Hercegovini ljena na koljeno. Poslije klanja ovce ne ostade samo kamen. A kad vidješe ide u posjetu, sira iz mijeha mu oba- mješina se opere zajedno sa vunom. da nisu učinili kako im Bog zapovijedi, vezno nosi kao poklon. Zatim se vuna obrije i mješina izvrne vratiše se Bogu i rekoše: „Bože malo Kao dodatak koristi se u raznim je- tako da vanjska strana dođe unutra. smo se zanijeli pa nam osta samo lima. Jedno od najstarijih, najpoznat- Onda se špagom zavežu sve šupljine kamen u rešetu, te ne znadosmo šta ijih i neizbježnih jela sa menija herce- na mješini osim vratnog otvora kroz da učinimo sa njim“. Bog se rasrdi, ali govačke kuhinje, cicvara, nezamisliva koji se naduva mješina i na kraju se i sam po sebi milostiv, ne htjede da ih je bez sira iz mijeha. Kao dodatak ta šupljina zaveže. Tako pripremljena kažnjava nego reče: „Idite i negdje nekim globalno poznatim jelima kao mješina se stavlja na dim i suši 15-20 prospite i to kamenje, nekome će i to što su pire krompir, kajgana, popara, dana. Kad se mješina “zakori” sa vanj- biti od koristi.“ Odoše anđeli i ispraz- čini ih potpuno drugačijim u pozitiv- ske strane, odvezuju se svi čvorovi niše rešeto iznad Hercegovine. nom smislu. kako bi se zadimila i unutrašnjost mi- Onda Bog stvori Hercegovca, pa U granicama Hercegovine osnov- jeha. Zadimljen mijeh se skida sa di- kad ga dovede na zemlju koju je njenom nazivu sir iz mijeha dodaje se i ma, u mlakoj surutki se opere sa obje mu namijenio, Hercegovac poče ridati naziv specifičnog lokaliteta sa koga strane, i ispere se sa mlakom, čistom i naricati: „Bože, što mene osudi da potiče pa imamo npr. sir iz mijeha sa vodom. Zatim se opet zavežu sve ru- živim u ovom jadu i čemeru? Ovo nije Morina, sir iz mijeha iz Bratača, sir iz

54 Preh. ind. 1-2, (2009) SLAVICA M. SAMARDŽIĆ: SIR IZ MIJEHA... mijeha iz Rakitnog itd. Kad sir ide na ese koji se, takođe, održava svake nekog pričalo da je neradan i neuk tržište izvan granica Hercegovine kao druge godine u talijanskom gradu Bra. govorilo se: „Pogledaj mu samo mjena primjer u Sarajevo, Dubrovnik ili Na taj način sir iz mijeha je ravno- šinu pa sa njim traži sreću”, a kad bi Vojvodinu, onda nosi samo svoj os- pravno svrstan u porodicu najpoznat- se neko hvalio govorilo se: „Mješina novni naziv sir iz mijeha iz Hercego- ijih svjetskih sireva kao što su: Em- mu kao vosak žuta”. U današnje vri- vine. mental, Parmigiano Reggiano, Mozza- jeme sve je manje onih koji znaju rela i sl. napraviti „urednu” mješinu i uglavnom Značaj sira iz mijeha izvan granica su to stariji ljudi. U familijama koje su Hercegovine Znanje i kompetentnost bile predmet istraživanja bilo je i Hercegovačke populacije u mladih ljudi do dvadeset godina koji Sir iz mijeha ima svoje potrošače pravljenju Sira iz mijeha su shvatili vrijednost očuvanja ovog na svim lokalitetima gdje žive stanov- umijeća i koji su znali vrlo umješno da nici čije je porijeklo iz Hercegovine. Hercegovina je zemlja puna legen- prave mješinu pa su čak s ponosom Među takvim mjestima posebno se di i priča koje govore o njezinom pričali o svojim „tajnim tehnikama” u izdvajaju granični pojas Zapadne Her- postanku i prenose se s koljena na pravljenju mješine. cegovine i hrvatske obale, Vojvodina, koljeno. Evo nekih od priča sakup- Crna Gora. Međutim pošto se sir pro- ljenih u toku istraživanja. daje najvećim dijelom direktno od Kad bi se Hercegovac odlučio že- ZAKLJUČAK strane samih proizvođača konačnom niti i kad bi se zagledao u kakvu dje- potrošaču, prihod od prodaje sira van vojku, onda bi neko od njegove rod- Kao što jedna poslovica kaže: „Ni granica Hercegovine je minoran. bine, kao nekim slučajem, nenamjer- jedno drvo ne raste do neba“, tako ni Veća uloga sira za posjetioce Her- no, „banuo“ u djevojčinu kuću u vrije- proces industrijalizacije koji je poslije cegovine jeste u njegovoj turističkoj me kad se siri sir. Neprimijetno, „ispod Drugog svjetskog rata uzeo svoj za- atraktivnosti i on je svakako postao na oka”, bi pogledivao koliko vješto dje- mah nije mogao rasti do beskonač- neki način zaštitni znak Hercegovine. vojka pravi sir, cijedi surutku, savija nosti. Ovaj proces je uspio proizvesti Zaista nema posjetioca koji se nam- cjedilo... Ako bi bio zadovoljan onim dovoljne količine hrane ali je za so- jerno ili slučajno nađe u Hercegovini, što je vidio, dolazio bi mladoženjinoj bom ostavio opustošena ruralna pod- a da odmah ne primijeti taj nevje- kući prenosio izvještaj, a onda bi se ručja i izgubljenu raznolikost lokalnih rovatni hercegovački proizvod. išlo u prosidbu. kuhinja. Kao protivmjera procesu in- Evo citata iz teksta koji je napisao Umijeće pravljenja sira iz mijeha dustrijalizacije, sredinom osamdesetih novinar Carlo Macchi koji je prvi put prenošeno je s koljena na koljeno, iz godina u Evropi su započeti procesi u vidio i probao ovaj sir na sajmu vina generacije u generaciju. Do početka reformi agrarne politike koji su rezul- Vinitali u Veroni 2006. godine: ”…Ta- sedamdesetih godina svaka žena ili tirali novim konceptom razvoja rural- kođe sam našao odgovor na mnoga djevojka koja je živjela na selu znala nih područja integralnim ruralnim raz- mitološka pitanja. Oduvijek sam se je praviti sir iz mijeha. Pravljenje sira u vojem. U centru mnogih strategija ru- pitao zašto su Arnauti bili radi da ri- Hercegovini je uvijek smatrano kao ralnog razvoja evropskih zemalja, zikuju i sopstveni život u potrazi za „ženski posao”, i, iako je sve više centralnu ulogu imaju upravo tipični zlatnom ovčijom kožom, a sad sam muškaraca koji se bave ovim poslom, lokalni proizvodi. otkrio i zašto: oni su tražili „sir” a ne žene su i danas „glavni” majstori ovog Ruralna područja Hercegovine zlatno runo. Sa koliko nježnosti je zanata. Nove generacije koje stasa- spadaju u najrjeđe naseljena područja grupa surovih ratnika čuvala običnu vaju pod uticajem globalizacije i novih Bosne i Hercegovine sa tendencijom zgužvanu kožu. Oni su u stvari tražili normi koje nameće društvo sve manje daljnjeg raseljavanja, te je stoga po- nešto sa čim bi častili sebe, čime bi pažnje posvećuju očuvanju starih, tra- trebno hitno reagovati kako bi se ovaj nahranili svoja čula, i tako se osjetiti dicionalnih zanata kao što je umijeće negativni trend zaustavio. Jedna od bliže bogovima...” (www.enotime.it/ pravljenja sira iz mijeha. Žene Herce- mogućnosti svakako leži u stvaranju zoom/ default.aspx?id=3476). govke, srednjih godina ka starijim, još prepoznatljivosti teritorije i generisanja Slow Food je 24. aprila 2006. go- uvijek su veliki majstori ovog zanata i novih prihoda za život i opstanak nje- dine upisala Sir iz mijeha na listu Pre- veliko blago ruralne zajednice. zinog stanovništva kroz valorizaciju, zidia. (Prezidii su projekti koji pomažu Dok je pravljenje sira bio tradicio- revitalizaciju i oživljavanje starih za- malim proizvođačima da zaštite pro- nalno ženski posao, dotle je pravljenje nata kakav je i zanat proizvodnje sira izvode napravljene tradicionalnim pro- mješine smatrano isključivo muškim iz mijeha. Time bi se očuvali proizvodi izvodnim metodama. Ovi projekti ta- poslom. Pretpostavlja se da je koriš- od visoke vrijednosti i stvorila moguć- kođe vrednuju tradicionalno znanje, ćenje ovčije kože u razne namjene nost da se mlađe stanovništvo zadrži kulturu i specifične karakteristike regi- staro isto koliko i bavljenje stočars- na selu. je.) Tom prilikom je između ostalog tvom. Od ovčije kože se pravila odje- Stanovnici Hercegovine su ponos- napisano: „Kvalitet sira iz mijeha i je- ća. Koža je štavljena i od nje su se ni na svoj proizvod, a kroz ovo istra- dinstvena proizvodna procedura čine pravile prostirke za pod. Mješina je živanje pokazali su i da su spremni ući ovaj sir posebno vrijednim.“ (http:// korišćena i kao ambalaža za nošenje u „borbu“ za zaštitu svoga proizvoda slowfood.com/sloweb/ita/dettaglio.lass vode sa izvora, kao i drugih tečnosti kojim ujedno štite i svoju kulturnu baš- o?cod=3E6E345B0a5a627EB4IOP43 kao što su vino ili mlijeko. Do početka tinu i svoj identitet. Mnogo je i onih iz- 0020C). Kao Prezidio, pod pokrovitelj- sedamdesetih godina svaki muškarac van granica Hercegovine koji su pre- stvom Slow Fooda, sir iz mijeha se koji je živio u hercegovačkim selima poznali vrijednost ovog proizvoda i izlaže na sajmu prehrane Salone del znao je praviti mješinu. Po izgledu pokazali zainteresovanost za njegovu Gusto koji se održava svake druge mješine procjenjivana je visprenost i konzumaciju i promociju. godine u Torinu, i na sajmu sira Che- snalažljivost muškarca. Kad bi se za

55 Preh. ind. 1-2, (2009) SLAVICA M. SAMARDŽIĆ: SIR IZ MIJEHA...

U okviru projekta „Zaštita i valori- ha, zatim na edukaciju proizvođača o Dozet, N., Adžić, N., Stanišić, M., Živić, N.: Autohtoni mlječni proizvodi, Izd. Poljoprivredni zacija poljoprivrednih tradicionalnih sposobnostima promovisanja, i kao institut, Podgorica i Silmir, Beograd (1996). proizvoda od vrijednosti za Hercego- najvažnije, istraživanjima novih tržišta Marescoti, A.: Guida per la valorizzazione dei vinu“ od strane talijanske NVO „Uko- za ovaj unikatni proizvod. Neophodno prodotti agroalimentari tipici, Manuale, ARSIA- dep“, pokrenuto je dosta inicijativa na je da ove inicijative poprati i legislativa Firenze, 13-20 (2006). Sarić, Z.: Analiza lokalnog proizvodnog sistema promociji sira pa je sir izlagan i na o legalnom stavljanju u promet proiz- hercegovačkog sira iz mijeha; Projekat: najvećim evropskim sajmovima hrane voda napravljenih od nepasterizova- „Zaštita i valorizacija poljoprivrednih kao što Salone del gusto, sajam hrane nog mlijeka, kao i legislativa o na- tradicionalnih proizvoda od vrijednosti za Hercegovinu“, NGO UKODEP, Sarajevo u Torinu. U okviru istog projekta ura- činima i modelima brendiranja i zaštite (2009). đene su analize lokalnog proizvodnog tipičnih proizvoda uz obavezan set www.ucodep.org sistema, osnovano udruženje proizvo- higijensko-sanitarnih propisa. www.slowfood.com đača sira iz mijeha, a najvažniji do- www.winesurf.it gađaj u „novom poglavlju svoga živ- ljenja“ svakako je upis sira iz mijeha LITERATURA na listu Presidia od strane Slow Fo- oda. Azzam, S. H., Battcock, M. J and A.: Promoting Međutim ovo treba smatrati samo and protecting traditional food products, Crop post harvest programme, 4 (2001). početkom nove perspektive za proiz- Brunori, G.: Alternative trade or market vod koji je vijekovima zaštitni znak fragmentation? Food circuits and social područja Hercegovine. Naredna istra- movements (Draft) published by University of Pisa, 6 (2000). živanja i napore treba usmjeriti na Cerruti, R.: Guida per la valorizzazione dei edukaciju potrošača o nutritivnim i prodotti agroalimentari tipici, Manuale, ARSIA- simboličkim vrijednostima sira iz mije- Firenze, 33 (2006).

SUMMARY

MIJEHA CHEESE FROM HERZEGOVINA: OLD RECIPE – NEW PERSPECTIVES

Slavica M. Samardzic

Ministry of Agriculture, Forestry and Water Management of Republic of Srpska, Banja Luka

Modern model of rural areas development emphasizes products of high quality with Key words: mijeha cheese • original re- added value. Such products have particular importance in areas where intensive cipe • rural development agricultural production is restricted by poor climate and natural conditions. This product's uniqueness leaves no visitor of Herzegovina indifferent, and it could possibly become a driving force of rural development of this region in the future. Research has been carried out on the Municipality of nevesinje by interviewing its oldest cheese producers. The subject of this research was original technology of cheese in a sack. Results lead to the conclusion that production of cheese in a sack is as old as cattle breeding and presents a part of this area's population's identity.

56 Preh. ind. 1-2, (2009) SVETLANA S. POPOVIĆ et al.: MOGUĆNOSTI UNAPREĐENJA...

SVETLANA S. POPOVIĆ MIODRAG N. TEKIĆ

Univerzitet u Novom Sadu, Tehnološki fakultet

PREGLEDNI RAD MOGUĆNOSTI UNAPREĐENJA MEMBRANSKIH PROCESA PRIMENJENIH UDK: 637.02:542.816 U INDUSTRIJI MLEKA*

Membranski separacioni procesi, sa Do 2003. godine u industriji mleka brane. Pod membranom se podrazu- razlikom pritisaka kao pogonskom silom, je instalirana površina membrana iz- meva međufaza koja razdvaja dve nalaze široku primenu u industriji mleka nosila 500 000 m2. Procenjuje se da faze i kontroliše selektivni transport koja datira od sredine 20. veka. Na se 70% ove površine koristi za pre- materija između njih. Kao proizvodi efikasnost membranske filtracije utiče kako smanjenje fluksa usled prljanja membane radu surutke, a ostatak za koncentri- membranske filtracije dobijaju se kon- tokom same filtracije, tako i učestala sanje mleka. Tri evropske države, Ne- centrat (retentat), bogatiji komponen- potreba za čišćenjem membrana. Tokom mačka, Francuska i Holandija, pred- tom koja se razdvaja, i filtrat (perme- ultrafiltracije i mikrofiltracije mlečnih stavljaju najveće prerađivače surutke at), osiromašen komponentom koja se sistema fluks je kontrolisan prljanjem sa proizvodnjom od 262 000 t surutke odvaja. Čestice koje se razdvajaju prvenstveno nastalim postepenom adsorp- u prahu u prva tri meseca 2005 (D’So- membranama su širokog spektra: od cijom i taloženjem proteina na površini i u uza, 2005). čvrstih, vidljivih okom, preko makro- porama membrane. U ovom radu opisan je Smanjena rasprostranjenost mem- molekula do molekula i jona. pregled dosadašnjih istraživanja fokusiranih na unapređenje membranskih branskih procesa u industriji uslov- Membrane karakteriše: visok fluks procesa, primenjenih u industriji mleka, ljena je smanjenom efikasnošću mem- permeata, dobra mehanička i hemij- kako sa aspekta povećanja fluksa tokom branske filtracije usled smanjenja fluk- ska otpornost i visoka selektivnost same filtracije, tako i sa aspekta efikasne sa, kao posledice prljanja membana željene materije. Selektivost membra- regeneracije fluksa tokom čišćenja tokom filtracije, i učestale potrebe za ne (S) predstavlja sposobnost mem- membrana zaprljanih proteinima. čišćenjem membrana. Opadanje fluk- brane da vrši separaciju različitih kom- sa naročito je izraženo tokom kon- ponenata i u direktnoj je vezi sa koe- Ključne reči: Mikrofiltracija • ultrafiltracija • proteini mleka • proteini surutke • prljanje • centrisanja i frakcionisanja proteina ficijentom propuštanja: čišćenje mleka i surutke koji uzrokuju inten- Cp zivno prljanje membrana. Tokom ul- S = (1) trafiltracije i mikrofiltracije proteina CF UVOD fluks je kontrolisan prljanjem prven- gde su Cp i CF koncentracije posma- stveno nastalim postepenom adsorp- Membranski separacioni procesi, trane komponente u permeatu i na- cijom i taloženjem proteina na površini pojnoj smeši, respektivno. sa razlikom pritisaka kao pogonskom i u porama membrane. silom, nalaze široku primenu u indus- Permeabilnost neke komponente Savremena nauka usmerena je na predstavlja brzinu kojom ona prolazi triji mleka koja datira iz sredine 20. istraživanja koja imaju za cilj unapre- veka. Nagli razvoj membranskih pro- kroz membranu. đenje fluksa permeata tokom same Zapreminski fluks permeata je pocesa je podstaknut svetskom ener- filtracije (smanjenje prljanja) kao i getskom krizom. vezan sa hidrauličkom permeabilnoš- unapređenje procedure čišćenja opet ću membrane: Naime, membranska filtracija pre- sa ciljem što efikasnije regeneracije dstavlja proces sa manjim utroškom J fluksa. Ovaj rad daje pregled najno- L = (2) energije i manjim uticajem na zaga- vijih tehnika čija primena ima za cilj p ΔP đenje životne sredine u odnosu na smanjenje prljanja odnosno poveća- gde je J fluks permeata (zapreminski standardne tehnike prečišćavanja po- nje fluksa permeata i poboljšanje se- protok u jedinici vremena i po jedinici put uparavanja, centrifugiranja i sl. lektivnih karakteristika membrana pri- aktivne površine membrane), a ΔP menjenih u industriji mleka. razlika transmembranskog pritiska.

*Rad je finansiran od strane Ministarstva za nau- Fluks permeata je obično niži od ku i tehnološki razvoj Republike Srbije (Projekat MEMBRANSKA FILTRACIJA fluksa vode kroz membranu usled prl- br. 142045). janja i pojave koncentracione pola-

Adresa autora: Osnovni pojmovi rizacije. Membrane se izrađuju od Mr Svetlana Popović, asistent, Univerzitet u No- različitih materijala: polimera, metala i vom Sadu, Tehnološki fakultet, Bulevar cara Lazara 1, 21000 Novi Sad Membranska filtracija predstavlja metalnih oksida, keramike, stakla ili tel.: 021/485-3675 razdvajanje multikomponentne fluidne tečnosti, u veoma širokom spektru ob- e-mail: [email protected] smeše pomoću polupropustljive mem- lika: kao ravne, cevne (cilindrične) ili u

57 Preh. ind. 1-2, (2009) SVETLANA S. POPOVIĆ et al.: MOGUĆNOSTI UNAPREĐENJA...

“Cross-flow”, ili filtracija sa unakrsnim tokom napojne smeše i permeata, koncipirana je tako da se napojni fluid usmerava tangencijalno preko površi- ne membrane kako bi se delimično sprečilo nakupljanje čestica na površi- ni membrane. Primenom “cross-flow” filtracije obezbeđuje se relativno manji pad fluksa koji se može regulisati pro- tokom napojnog fluida i odgovaraju- ćom konfiguracijom modula. U poređenju sa konvencionalnim procesima, membranski procesi su uglavnom manje energetski zahtevni, jednostavniji za rukovanje i daju kva- litetniji proizvod. Osim toga, njihov uti- Slika 1: ŠEMATSKI PRIKAZ “CROSS-FLOW” I “DEAD-END” FILTRACIJE caj na okolinu je relativno mali jer ne Figure 1. SCHEMATIC ILLUSTRATION OF THE CROSS-FLOW AND koriste opasne materije koje mogu DEAD-END FILTRATION predstavljati veliki ekološki problem i ne zahtevaju velike količine toplotne obliku šupljih vlakana, kao i u razli- membranskom pritisku (TMP). Mem- energije. čitim strukturama (simetrične, asimet- brane koje se koriste za ultrafiltraciju Međutim, postoje i određena ogra- rične, kompozitne), a sa ciljem pobolj- su srednjeg prečnika pora 0,05-0,1 ničenja u primeni membranskih pro- šanja karakteristika. μm i uklanjaju uglavnom makromo- cesa. Membranski procesi ponekad Membranski separacioni procesi lekule i submikronske čestice dok mik- zahtevaju predtretman same membra- mogu se grubo klasifikovati na osnovu rofiltracione membrane sa srednjim ne zbog mogućnosti interakcija ma- dva kriterijuma: pogonske sile na os- prečnikom pora 0,1-10 μm uklanjaju terijala membrane i materija u smeši novu koje dolazi do razdvajanja kom- veće čestice. TMP koji se primenjuje koja se tretira usled čega dolazi do ponenata i na osnovu pravca glavnog tokom izvođenja mikro- i ultrafiltracije, prljanja membrane. Membrane su, u toka napojne smeše. iznosi 0,05-0,2 MPa i 0,1-0,5 MPa zavisnosti od materijala od kog su na- Pogonska sila za izvođenje mem- respektivno. pravljene, manje ili više podložne me- branske filtracije može biti: gradijent Na osnovu pravca glavnog toka haničkim oštećenjima usled dugotraj- pritiska, gradijent koncentracije, gradi- napojne smeše razlikujemo “dead- nog tretiranja hemijskim agensima i jent hemijskog ili električnog potenci- end” i “cross-flow” filtraciju (slika 1). dezinfekcionim sredstvima, ali i/ili us- jala. Najčešće koršćeni membranski Kod tradicionalne, “dead-end” filled primene velikih brzina proticanja i procesi su procesi sa razlikom pritisa- tracije koncentracija zadržanih kom- pritisaka. Veoma bitan faktor su i troš- ka kao pogonskom silom kao što je: ponenti u napoju raste i akumulira se kovi procesa koji mogu biti veoma ve- ultrafiltracija, mikrofiltracija, nanofiltra- na površini membrane stvarajući po- liki (iako proces ne zahteva velike koli- cija i reversna osmoza. gaču i izazivajući znatno opadanje čine energije) zbog investicionih troš- Osnovna razlika između ultrafiltra- fluksa permeata. Kako bi se delimično kova. Dalji razvoj membranskih proce- cije i mikrofiltracije je u dimenzijama izbeglo stvaranje filtracione pogače sa je usmeren ka uklanjanju ovih ne- pora membrane i primenjenom trans- primenjuje se “cross-flow” filtracija. dostataka.

Tabela 1. NAJZNAČAJNIJI MEMBRANSKI PROCESI PRIMENJENI U Primena membrana u industriji INDUSTRIJI MLEKA (D`Souza and Mawson, 2005) mleka Table 1. MOST IMPORTANT MEMBRANE PROCESSES APPLIED IN DAIRY INDUSTRY (D`Souza and Mawson, 2005) Membranski procesi sa razlikom pritisaka kao pogonskom silom, nala- Membranski proces Primena ze široku primenu u industriji mleka. Pregled procesa dat je u tabeli 1. Ka- UF (ultrafiltracija) Proizvodnja koncentrata proteina mleka i surutke; ko se može primetiti, ultrafiltracija i frakcionisanje proteina. Standardizacija proteina, mikrofiltracija primenjene su u velikom masti i ukupne suve materije u sirovom mleku. broju operacija pri čemu je ultrafiltra- Proizvodnja mleka sa velikim sadržajem kalcijuma. cija zastupljenija od mikrofiltracije (Ca- Proizvodnja različitih svežih i mekih sireva. rić et al., 2009). Razlog ovome može Poboljšanje specifičnih funkcionalnih osobina biti intenzivnije prljanje i blokiranje proteina surutke. pora proteinima kod mikrofiltracionih MF (mikrofiltracija) Smanjenje količine mikroorganizama u mleku i membrana (Krstić, 2003). pavlaci. Savremena industrija mleka koristi Koncentracija ili frakcionisanje proteina. dva osnovna tipa membranskih filtera: Smanjenje masti u koncentratima proteina surutke. spiralna vlakna sa polisulfonskim ili Recikliranje surutke i rastvora za čišćenje. polietersulfonskim membranama i RO (reversna osmoza) Koncentrisanje pre isparavanja cevne keramičke membrane od alimi- NF (nanofiltracija) Parcijalna demineralizacija nijum ili cirkonijum oksida (D`Souza Izdvajanje peptida i amino kiselina and Mawson, 2005).

58 Preh. ind. 1-2, (2009) SVETLANA S. POPOVIĆ et al.: MOGUĆNOSTI UNAPREĐENJA...

Prljanje membrane obuhvata ire- verzibilne procese kao što su adsorpcija rastvoraka na zidovima pora i na površini membrane, sužavanje i blokiranje pora. Posledice ovih pojava su promene u veličini pora, gustini i distribuciji pora čime se snižava fluks permeata. Mikrofiltracione membrane, sa porama većih dimenzija, podložnije su prljanju u porama od ultrafiltracionih. Generalno se mogu uočiti tri od- vojene faze opadanja fluksa usled prljanja membrane (slika 3): Početna faza veoma brzog opadanja fluksa usled formiranja gel pola- rizacionog sloja. U drugoj fazi fluks dalje opada zbog formiranja naslaga. U trećoj fazi vrednost fluksa se ustali na približno konstantnoj, pseu- do-stacionarnoj vrednosti.

Treba primetiti da je koncentracio- Slika 2. ŠEMATSKI PRIKAZ GLAVNIH OTPORA PRENOSU MASE na polarizacija manje-više reverzibilan Figure 2. SCHEMATIC ILLUSTRATION OF THE MASS TRANSFER fenomen koji se javlja u prvoj minuti RESISTANCES filtracije, dok je prljanje generalno ire- verzibilno i traje tokom filtracije. U dru- U poređenju sa organskim mem- zini membrane. Do pojave koncentra- goj fazi, fluks nastavlja da opada jer branama, keramičke membrane nala- cione polarizacije dolazi usled različite akumulirane supstance na površini ze široku primenu zbog veće hemij- permeabilnosti rastvoraka i rastvarača membrane obrazuju dinamički sloj ske, termičke i mehaničke stabilnosti, u membrani i u graničnom sloju u bli- (gel) koji je čvrsto vezan za površinu kao i zbog toga što imaju antimikrob- zini membrane. Rastvarač brže prola- membrane. Broj veza se samo pove- no dejstvo. Keramičke membrane pozi kroz membranu od rastvoraka, tako ćava tokom vremena tako da se gel dnose visoke temperature do 500oC, i da je koncentracija rastvoraka na po- teško uklanja. U trećoj fazi fluks se ekstremne pH vrednosti od 0 do 14. vršini membrane i u graničnom sloju približava stacionarnim vrednostima Mogu se čistiti agresivnim hemikalija- veća od koncentracije u masi rastvo- (Nigam et al., 2008). ma i organskim rastvaračima kao i ra. Brzina i intenzitet prljanja zavise vrelom vodenom parom čime se obez- Ukoliko koncentracija rastvorka u od velikog broja parametara: beđuje visoka regeneracija fluksa sloju na granici postane dovoljno ve- - Specifičnih interakcija između (Ogunbiyi et al., 2008). lika, veća od granične rastvorljivosti, membrane i različitih vrsta materije u može doći do formiranja sloja gela na napojnoj smeši; Prljanje membrana površini membrane. Stvoreni gel pred- - Hidrodinamičke sile uzrokovane kretanjem procesnog fluida. stavlja dodatni otpor prenosu mase i Procesnim parametrima kao što Glavni nedostatak ultrafiltracije i utiče na smanjenje fluksa i selektiv- su unakrsna brzina proticanja, trans- mikrofiltracije je opadanje fluksa per- nost membrane prema određenim membranski pritisak, koncentracija meata i promena selektivnosti mem- komponentama. brane tokom izvođenja procesa usled smanjivanja pogonske sile i/ili pove- ćanja otpora prenosu mase kroz membranu. Mehanizmi prljanja membrana mogu biti koncentraciona polarizacija i/ili adsorpcija u porama membrane. Otpori prenosu mase koji se mogu javiti kod membranskih sepa- racionih procesa su šematski prikazani na slici 2. Pored toga što sama membrana pruža otpor, otpori prenosu mase se mogu javiti usled taloženja čestica na površini membrane, zapušavanja pora molekulima rastvoraka i usled adsorpcije molekula rastvorka na zidovima pora. Koncentraciona polarizacija pred- Slika 3. TRI FAZE OPADANJA FLUKSA (Nigam et al., 2008) stavlja reverzibilno akumuliranje rast- Figure 3. FLUX REDUCTION DURING FILTRATION (Nigam et al., 2008) voraka ili suspendovanih čestica u bli-

59 Preh. ind. 1-2, (2009) SVETLANA S. POPOVIĆ et al.: MOGUĆNOSTI UNAPREĐENJA... napoja, veličine pora i temperature. unutar membrane što je kod mikro- faktoru koncentrisanja obranog mleka Problem prljanja membrana ma- filtracije izraženije. jednakom 2. Ograničena primena nifestuje se kao gubitak produktivno- ovakvih rešenja sastoji se u složenosti sti, povećanje materijalnih troškova REGENERACIJA FLUKSA TOKOM samog sistema kao i veoma visokoj FILTRACIJE čišćenja i kao problem zagađenja oko- ceni opreme. line usled rasta mikroorganizama. Postupci koji se primenjuju kako bi Iako se ultrazvučni talasi koriste u Pojam adsorpcije proteina obu- se izbeglo ili kontrolisalo prljanje mo- nekoliko oblasti hemijske industrije hvata sve proteine koji su u direktnom gu biti različite prirode počevši od mo- kao što je ekstrakcija, emulzifikacija, kontaktu sa membranom, čvrsto su difikacije membranske površine i degazacija, ultrazvučni membranski vezani za nju i mogu se ukloniti samo predtretmana napojne smeše, preko filteri još nisu našli primenu. Izvođe- čišćenjem. Na osnovu statičkih ispiti- primene različitih mehaničkih sila i in- njem ultrafiltracije surutke uz primenu vanja membrana (u odsustvu protica- sertovanja geometrijskih tela u mem- ultrazvuka postižu se 20 do 70 % veći nja) može se zaključiti da kod većine branu i modul. fluksevi. Potrošnja energije je u ovom membrana dolazi do formiranja mono- Povećanje brzine proticanja kroz slučaju bila relativno niska, oko 2W po molekularnog sloja adsorbovanih pro- modul predstavlja jedan od najjedno- litri tečnosti, ali ima značajnog eko- teina na površini i/ili u unutrašnjosti stavnijih načina da se povećanjem tur- nomskog uticaja u slučaju povećanja membrane. Tokom ultrafiltracije i mik- bulencije smanji debljina sloja prote- kapaciteta. Takođe je utvrđeno da rofiltracije fluks je kontrolisan prlja- ina na membrani a time i prljanje kontinuirana niska frekvencija pozitiv- njem prvenstveno nastalim postepe- membrane. Međutim, promena velikih no utiče na povećanje fluksa, za raz- nom adsorpcijom i taloženjem protei- brzina 6-8 ms-1 predstavlja veliki utro- liku od pulsne visoke frekvencije (Mut- na mleka i/ili proteina surutke na po- šak energije oko 50-100 Wm-2 kod hukumaran et al., 2005). vršini membrane i unutar pora mem- ultrafiltracije i do 1000 Wm-2 kod Pored različitih dinamičkih rešenja brane (Carić et al., 2000; Carić et al., mikrofiltracije (Pedersen, 1992). Pošto postoje i rešenja koja su po svojoj pri- 1995; Ramachandra Rao, 2002). ovakav način izvođenja mikrofiltracije rodi statička, a sastoje se u tome da S druge strane, pojam taloženja dovodi do velikih padova pritiska, na- se u membranu ili membranski modul proteina se koristi za opisivanje aku- ročito na ulazu u membranu, razvijen insertuju različiti geometrijski oblici mulacije proteina na površini i/ili u je sistem sa uniformnim transmem- kako bi se promenila hidrodinamika i unutrašnjosti membrane usled proti- branskim pritiskom (UTMP). Ovakav povećao fluks (Krstić et al., 2002; Krs- canja kroz sistem, međusobnih inte- način izvođenja procesa preporučuje tić et al., 2003; Vatai and Tekić, rakcija između proteina i dodatne ad- sa pri koncentrisanju obranog mleka 1995). Postavljanjem helikoidnih ume- sorpcije, pri čemu ovi proteini nisu ta- za faktore koncentrisanja od 6-10 pri taka i umetaka u obliku cilindra u ko čvrsto vezani kao proteini adsor- brzini proticanja od 7,1 ms-1 i TMP od membranu, postiže se povećanje fluk- bovani direktno na membrani (Krstić, 240±10 kPa (Vadi and Rizvi, 2001). sa od 7 puta, ali je i pad pritiska bio 2003). Ukoliko su proteini dosta manji Kako bi se prevazišao problem srazmeran (Bellhouse et al., 2001). od pora membrane (slučaj mikrofil- opadanja fluksa permeata usled prlja- Insertovanjem Kenix statičkih miksera tracije) molekuli proteina mogu da uđu nja, u poslednje vreme primenjuju se u mikrofiltracione membrane koje su u pore i da se adsorbuju i talože na različite tehnike kao što su nestacio- korišćenje za koncentrisanje obranog njenim zidovima. U tom slučaju dolazi narni mlazevi, pulzaciono proticanje i mleka postignuto je poboljšanje fluksa do smanjenja efektivnog prečnika po- vibracije (Kyllönen et al., 2005). U iste pri 5 puta manjim brzinama. Poveća- re, a može doći i do blokiranja pore. svrhe mogu se koristiti filteri sa mag- nja fluksa od preko 300% ostvarena Mikrofiltracione membrane uglav- netnim ili električnim poljem, što za- su pri gubitku snage od približno 1 W. nom se prljaju proteinima surutke koji hteva veliki utrošak energije i proble- Potrošnja energije tokom upotrebe se adsorbuju u porama, dok se kazein me u slučaju smeša sa jonima. statičkog mešača u uslovima kako praktično ne propušta (Al-Akoum et Smanjenje prljanja kod mikrofil- recirkulacije tako i koncentrisanja na- al., 2002). U početnom periodu for- tracije obranog mleka sa ciljem sma- pojne smeše značajno je smanjena miranja naslaga najznačajniju ulogu njenja broja bakterija, može se postići (Krstić et al., 2001; Krstić et al., 2000; imaju α-laktoalbumin i β-laktoglobulin. i tzv. “backflushing“ tehnikom koja Krstić et al., 2002; Krstić et al., 2003). α-laktoalbumin ima najmanju mole- predstavlja povratno ispiranje kombi- Statički promotori turbulencije imaju kulsku masu pa lako može da prodre novano sa prolazom napojne smeše prednost u odnosu na dinamičke jer u pore membrane i da ih blokira. Pro- kroz spoljnu stranu membrane gde su se mogu upotrebljavati u širokom teini prisutni u vidu aglomerata mogu pore većeg prečnika. Na ovaj način opsegu protoka i viskoziteta, jedno- izazvati pojavu prljanja membrane sa smanjeno je prljanje pri malim brzi- stavno se instaliraju, zanemarljivo ha- porama dimenzija većih od njihove ve- nama proticanja (0,5-1,0 ms-1), ali je baju, investicioni i troškovi održavanja ličine. Izuzetan značaj se pripisuje β- cena ovakvog načina izvođenja prosu niži kao i troškovi izvođenja proce- laktoglobulinu koji u najvećoj meri uz- cesa visoka (Guerra et al., 1997). sa (Krstić, 2003). rokuje prljanje membrana zbog velike Primenom rotirajućeg diska u ne- sklonosti ka formiranju dimera i okta- posrednoj blizini membrane, kao i REGENERACIJA FLUKSA mera (Mourouzidis-Mourouzis and Ka- upotrebom vibracionog modula, tako- ČIŠĆENJEM MEMBRANA rabelas, 2006). đe se mogu ostvariti veće vrednosti Zaključak, na osnovu velikog broja fluksa permeata u odnosu na klasično ispitivanja na ultrafiltracionim i mikro- izvođenje “cross-flow“ filtracije. Stav- Bez obzira na korišćenje ovih teh- filtracionim membranama, je da dolazi ljanjem pregrada na rotacioni disk do- nika, fluks u većini membranskih pro- do formiranja dinamičke membrane datno se povećava fluks 56 % (Ding cesa opada na neprihvatljivo niske koja se sastoji pretežno od proteina. et al., 2002), dok se u slučaju primene vrednosti te ga je potrebno regene- Primećeno je da se proteini talože i vibracije ostvaruje stabilan fluks pri risati čišćenjem membrana u određe-

60 Preh. ind. 1-2, (2009) SVETLANA S. POPOVIĆ et al.: MOGUĆNOSTI UNAPREĐENJA... nim vremenskim intervalima. Čišćenje ćenja, celokupan proces čišćenja mora biti dobrog kvaliteta (deminera- je neophodan postupak kako bi se membrane je podeljen u dva osnovna lizovana ili filtrirana) kako ne bi došlo održala permeabilnost i selektivnost koraka: ispiranje (hidrauličko čišćenje) do dodatne kontaminacije tokom sa- membranskih procesa odnosno treba i čišćenje (hemijsko, mehaničko ili mog čišćenja i ispiranja usled prisus- da obezbedi uklanjanje naslaga i re- kombinacija) (Cabero et al., 1999). tva mikroorganizama, organskih, ali i generiše normalan kapacitet rada i se- mineralnih materija (D`Souza and paracione karakteristike opreme Ispiranje Mawson, 2005). Utrošak vode i dužina (D`Souza and Mawson, 2005). Odre- ispiranja zavisi od veličine postrojenja đivanje najbolje procedure čišćenja Ispiranje vodom izvodi se kako na- odnosno površine membrana. predstavlja metod probe i greške, što kon same filtracije, tako i nakon he- je veoma dugotrajan i skup postupak mijskog čišćenja. Ispiranje vodom na- Čišćenje hemijskim agensima (Strugholtz et al., 2005). Takođe, kon filtracije obezbeđuje uklanjanje procedura čišćenja membrana, prepo- najvećeg dela naslaga sa površine S obzirom da ispiranje vodom na- ručena od strane proizvođača mem- membrane koje nisu jako vezane za kon filtracije nije dovoljan korak, po- brana, ne mora biti optimalna za odre- membranu kao što je sloj koncen- trebno je primeniti hemijsko čišćenje đenu primenu i obično je ista za sve, tracione polarizacije. Sem toga, na kako bi se postigao željeni nivo fluksa. npr. keramičke membrane nezavisno ovaj način membrana se priprema za U praksi se regeneracija fluksa po- od veličine pora i parametara procesa sledeći korak hemijskog čišćenja. Čiš- stiže pomoću brojnih hemijskih i fizič- u kome se koriste. Dok sa druge stra- ćenje membrane tokom ispiranja sas- kih interakcija između hemijskog ne, izbor metode čišćenja zavisi od toji se u mehaničkom delovanju i ka- agensa i naslaga na površini mem- konfiguracije modula, hemijske i fizič- rakteristici vode da je univerzalan ras- brane. ke izdržljivosti membrane i pomoćne tvarač. Naime, uklanjanje naslaga to- Adekvatan hemijski agens treba opreme, a u najvećoj meri od prirode kom ispiranja odvija se na dva načina: da ima sledeće karakeristike (D`Sou- prljanja (Bartlett et al., 1995). U cilju kao rezultat smicanja koje nastaje za and Mawson, 2005): optimizacije procesa čišćenja potreb- proticanjem vode i rastvaranjem na- - da sadrži optimalnu količinu ak- na su detaljna istraživanja koja uklju- slaga vodi (Bansal et al., 2006). tivne komponente dobre rastvorljivosti čuju određivanje: efikasnosti čišćenja, Ispiranjem destilovanom vodom i da se lako može isprati vodom; potrošnju hemikalija, vode i energije i može se ukloniti značajna količina - potrebno je da dobro rastvara uticaja na životnu sredinu. Uspešna proteina nataloženih na keramičkim materije koje uzrokuju prljanje i održa- optimizacija procesa čišćenja mem- ultrafiltracionim i polimernim mikrofil- va ih rastvorenim kako ne bi došlo do brana u mnogome zahteva i razume- tracionim membranama (Bansal et al., ponovnog prljanja membrane; vanje i identifikaciju kompleksnih inte- 2006; Matzinos and Álvarez, 2002). - da ne peni ili vrlo malo peni; rakcija između naslaga proteina i po- Ipak, ispiranje nije bilo uspešno pri - kompatibilnost sa materijalom vršine membrane. uklanjanju naslaga formiranih unutar membrane i ostatkom opreme kako U cilju regeneracije fluksa, mem- pora. Rezultat je maksimalno postigne bi došlo do oštećenja; brane se čiste hidrauličkim, hemijskim nuta regeneracija fluksa od 6% fluksa - dobra stabilnost u vremenu i u ili mehaničkim metodama, a u nekim čiste vode (FČV) (Bansal et al., 2006; kontaktu sa naslagama i drugim deter- slučajevima i biološkom metodom. Hi- Popović et al., 2008; Popović et al., džentima; drauličko čišćenje se izvodi pomoću 2008). - da ima dezinfekciono dejstvo; vode i/ili vazduha, dok se hemijsko Tokom ispitivanja uticaja radnih uslo- - da ima sposobnost da očisti čišćenje izvodi pomoću hemijskih age- va (način rada, temperatura, TMP i membranu u kratkom vremenskom in- nasa. Obično se membrane čiste u “cross-flow“ brzine) na ispiranje kera- tervalu i obezbedi što duži vek mem- samim modulima na liniji za filtraciju i mičke ultrafiltracione membrane zapr- brane (Argüello et al., 2005). ovakav tip čišćenja naziva se “clea- ljane proteinima surutke pokazano je Komercijalno su dostupni različiti ning in-place“ (Blanpain-Avet et al., da su temperatura i TMP promenljive hemijski agensi za čišćenje membra- 2004). Generalno, hemijsko čišćenje koje najviše utiču na efikasnost ispi- na. Pre svega koriste se jednostavna može se izvoditi na nekoliko načina: ranja [9]. Korišćenjem vode tempera- hemijska sredstva kao što su baze sa tokom sredstva za čišćenje usme- ture 50°C dobijena je veća efikasnost (NaOH, KaOH) i kiseline (azotna, fos- renim suprotno od smera toka perme- ispiranja u odnosu na vodu tempera- forna), potom se koriste sredstva za ata (“back flush“) i sa tokom u smeru ture 20°C, prvenstveno zbog bolje čišćenje sa enzimskom bazom poput toka permeata (“forward flush“), kao i rastvorljivosti proteina na višoj tempe- proteaze i/ili lipaze koja mogu biti potapanjem u sredstvo za čišćenje (te raturi. neutralne, kisele ili bazne prirode. Ta- Poele and van der Graaf, 2005). Naj- Ispiranje vodom nakon čišćenja kođe su dostupne i razne vrste de- češće se primenjuje kombinacija hi- membrane hemijskim agensima obez- terdženata sa površinski aktivnim ma- drauličkog i hemijskog čišćenja. beđuje uklanjanje hemijskog agensa terijama (PAM) koji takođe mogu sa- Pored hemijskog čišćenja, prime- kao i ostataka naslaga, koje su raz- držati i enzime. Izbor najboljeg hemij- njuju se metode koje omogućuju i bijene dejstvom hemijskog agensa, i skog agensa pre svega zavisi od sas- dejstvo mehaničkih sila kao što su postizanje neutralne pH vrednosti. tava napojne smeše (materijala koji se vibracija, rotacija, a u novije vreme se Takođe je izvestan broj autora poka- filtrira) i prirode nataloženog mate- koriste i ultrazvučni talasi, jer se iste zao da se ispiranjem posle čišćenja rijala. Uticaj parametara na efikasnost mehaničke sile koriste i za povećanje može značajno povećati fluks bilo čišćenja kao što su pH, koncentracija, fluksa tokom same filtracije. Da bi se zbog uklanjanja rastvorljivih materija ili vreme čišćenja i radni uslovi (tempe- povećala efikasnost procesa čišćenja desorpcije naslaga i aditiva (Bartlett et ratura, TMP, “cross-flow“ brzina) tako- u pogledu smanjenja potrošnje vode i al., 1995; Munioz-Aguado et al., đe mora biti razmotren (Kazemimog- hemijskog agensa kao i perioda čiš- 1996). Treba napomenuti da voda hadam and Mohammadi, 2007).

61 Preh. ind. 1-2, (2009) SVETLANA S. POPOVIĆ et al.: MOGUĆNOSTI UNAPREĐENJA...

Bazni hemijski agensi deluju tako NaOH-a bubre i formiraju strukturu ko- red proteina i druga jedinjenja, poput da hidrolizuju i rastvaraju proteine, jom se postiže najveća regeneracija masti, prilikom čišćenja pored enzima, dok kiseli uklanjaju neorganske soli, a fluksa. Rastvor veće koncentracije neophodnog da raskine veze proteina samo u nekim slučajevima hidrolizuju najverovatnije uvećava bubrenje na- u sloju naslaga, od vitalnog značaja je makromolekule. Pokazalo se da rast- slaga proteina uzrokujući dodatno blo- i upotreba PAM-a kojima se uklanjaju vor NaOH-a obezbeđuje visoku rege- kiranje pora i manju regeneraciju fluk- lipidi sa površine membrane. Optima- neraciju fluksa, naročito prilikom čiš- sa (Bird and Bartlett, 2002). Bansal i lan opseg pH, 9,6-10,2 je identičan ćenja membrana zaprljanih proteinima sar. (2006) smanjenje efikasnosti čiš- optimalnoj vrednosti pH za hidrolizu surutke (Bartlett et al., 1995; Nigam et ćenja sa porastom koncentracije proteina čime su potvrdili da je enzim- al., 2008; Popović, 2008; Popović et NaOH-a objašnjavaju i formiranjem ska hidroliza proteina najodgovornija al., 2009). Bazni rastvori, pored toga sloja gela i povećanim viskozitetom za čišćenje membrana. Najveća efi- što obezbeđuju visoku efikasnost, ne rastvora veće koncentracije. kasnost čišćenja postignuta je za 20 uzrokuju oštećenje keramičkih mem- Nasuprot efektu baznih rastvora, minuta što se povezuje sa vremenom brana nakon većeg broja radnih ciklu- utvrđeno je da se čišćenje kiselim potrebnim za hidrolizu proteina. Tako- sa, što nije slučaj sa polietersulfon- agensima negativno odražava na vre- đe je potrebno napomenuti da tempe- skim ili polivinilidien di-fluorid mem- dnost fluksa permeata naročito kada ratura enzimskog rastvora ne sme biti branama (Blanpain-Avet et al., 2004; se radi o čišćenju proteina surutke visoka (za proteolitičke enzime iznad Makardij et al.,1999; Weis et al., (Bartlett et al., 1995; Blanpain-Avet et 50°C) kako ne bi došlo do denatura- 2003). al., 2004; Mohammadi et al., 2002). S cije enzima, čime se značajno uma- Bird i Bartlett (2002) su ispitivali obzirom da ne reaguju sa mastima i njuje njihova aktivnost a samim tim i uticaj koncentracije natrijum hidroksi- proteinima, kiseline generalno nemaju efikasnost čišćenja (Argüello et al., da, temperature, “cross-flow“ brzine i pozitivan efekat. Međutim, kiseli agen- 2005). TMP na efikasnost čišćenja metalne i si se koriste za uklanjanje precipitata U nekim istraživanjima je potvrđe- keramičke mikrofiltracione membrane neorganskih soli (Ca kazeinatni preno da kombinacije hemijskih agenasa zaprljane koncentratom proteina su- cipitat) i njihova upotreba je neophod- daju najefikasniju regeneraciju fluksa. rutke. Pokazali su da koncentracija i na, ali se teži zameni agresivne azot- Tako je kombinacijom EDTA, SDS i temperatura imaju najveći uticaj na ne i fosforne kiseline limunskom koja NaOH obezbeđena 100% regeneraci- regeneraciju fluksa. Pri temperaturi od se lako ispira i ne uzrokuje korodiranje ja fluksa polisulfonske membrane za- 20°C regeneracija fluksa je iznosila prateće opreme (D`Souza and Maw- prljane proteinima mleka (Kazemimo- samo 20% vrednsoti FČV dok je sa son, 2005). ghadam and Mohammadi, 2007), dok 50°C povećana na 80% FČV. Na eks- Savremena hemijska industrija nu- je čišćenje polimernih membrana u vi- tremnim temperaturama (iznad 50°C) di veoma veliki broj komercijalnih de- du spiralnih vlakana zaprljanih kon- novonastale protein-protein interakcije terdženata koji sadrže uglavnom po- centratom proteina surutke bilo najefi- dovode do taloženja, solidifikacije i vršinski aktivne materije. Verovatno kasnije korišćenjem kombinacije čiš- formiranja gela čime je onemogućeno najpoznatiji komercijalni deterdženti ćenja baznim, enzimskim i zatim po- efikasnije uklanjanje proteina. Takođe koji se koristi u industriji mleka poznati novo baznim sredstvom. Pri tome se je ustanovljen koncentracioni optimum pod nazivom Ultrasil, nudi kompanija kao efikasan bazni deterdžent poka- od 0,2% mas. rastvora NaOH-a pri Henkel (Nemačka). Komercijalni de- zala kombinacija P3-Ultrasil 10 i P3- čemu se postiže maksimalna regene- terdženti često pored PAM sadrže i Ultrasil 02, a kao enzimski P3-Ultrasil racija fluksa za disk membranu od enzime, proteolitičke i/ili lipolitičke, a 67 + P3-Ultrasil 69 (Lipnizki et al., nerđajućeg čelika, dok je za keramič- mogu biti kisele, bazne ili neutralne 2005). ku membranu koncentracioni optimum prirode. Mehanizam dejstva površinski Takođe je bitno napomenuti da 0,4% mas. rastvora NaOH-a. Poveća- aktivnih materija se sastoji u tome da sem TMP, temperature ili brzine proti- nje brzine protoka ne doprinosi zna- povećavaju kvašljivost i promovišu canja, veoma bitan uticaj na efikas- čajnijem poboljšanju regeneracije fluk- kontakt sa naslagama u membrani. nost čišćenja membrana ima i vreme. sa. Fluks brzo raste samo u prvih ne- Takođe učestvuju i u rastvaranju pro- Korišćenje optimalnog vremena čiš- koliko minuta pošto se tada uklanjaju teinske materije i sprečavaju ponovno ćenja membrane može uticati na izbor naslage sastavljene uglavnom od β- taloženje. Učestvuju i u promeni na- ostalih uslova. Pri hemijskom čišćenju laktoglobulina lako rastvorljivog u elektrisanja površine, a mogu uticati neophodno je neko vreme kako bi he- NaOH. na hidrofilnost membrane npr. Polisul- mijski agens izreagovao sa precipito- Kada su u pitanju cevne keramič- fonske (D`Souza and Mawson, 2005; vanim materijalom te postoji donja ke membrane takođe postoji moguć- Mohammadi et al., 2002). granica ispod koje se ne može ići sa nost smanjenja koncentracije NaOH i Uticaj koncentracije enzima, PAM- smanjivanjem vremena. Kako je pret- iznosi 0,4% za membranu od 50 nm a i enzimskog deterdženta na čišćenje postavljeno da je regeneracija fluksa sa regeneracijom fluksa od preko 95% membrana zaprljanih proteinima ispi- na samom početku čišćenja najveća, i 0,6% za membranu od 200 nm gde tivali su Muñoz-Aguado i sar. (2006) i otkriveno je da ni veoma dugo vreme je regeneracija fluksa niska, svega Argüello i sar. (2005). Uočena je opti- nema pozitivan efekat na povećanje 87%, ali ni povećanje koncentracije ne malna koncentracija enzima kao i fluksa (Mohammadi et al., 2002). daje rezultate (Popović, 2008; Popo- PAM koju je potrebno odrediti za svaki Generalno, hemijsko čišćenje vić et al., 2008). Rezultati ispitivanja sistem jer aktivnost enzima zavisi od membrana zaprljanih materijama or- Nigama i sar. (2008) na polisulfonskoj odnosa enzim-supstrat i prirode nata- ganskog porekla, kao što su proteini, ultrafiltracionoj membrani takođe po- loženog materijala. Dalje povećanje obezbeđuje visoku regeneraciju per- kazuju postojanje optimalne koncen- koncentracije, iznad optimalne, samo meabilnosti i selektivnosti membrana. tracije NaOH-a koja iznosi 0,2% mas. doprinosi daljem prljanju membrane. Primetno je da veliki broj parametara Naslage proteina pod dejstvom Takođe, s obzirom da KPS sadrži po- (priroda napojne smeše, priroda i

62 Preh. ind. 1-2, (2009) SVETLANA S. POPOVIĆ et al.: MOGUĆNOSTI UNAPREĐENJA... koncentracija hemijskog agensa, vre- Ipak, prljanje membrana je za sa- Critical Reviews in Food Science and Nutrition 45 (2005) 125-134. me, itd.) veoma utiče na regeneraciju da neizbežna pojava kao i njihovo čiš- D’Souza, N. M.: Influence of Operating fluksa, tako da je od vitalnog značaja ćenje. Dosadašnjim istraživanjima ut- Conditions on Lifetime Performance of identifikovati i optimizovati ih za odre- vrđeno je da se i procedura čišćenja Membrane Systems in Whey Processing. The đenu primenu. može unaprediti sa aspekta potrošnje University of New South Wales, 2005. Ding, L., Al-Akoum, O., Abraham, A. and Jaffrin, Kako bi se unapredila procedura hemikalija. Pored toga, u nekim slu- M. Y.: Milk protein concentration by čišćenja, takođe se kontakt između čajevima kada se regeneracija fluksa ultrafiltration with rotating disk modules. sredstava za čišćenje i proteinskih na- ne može postići u jednom ciklusu Desalination 144 (2002) 307-311. Guerra, A., Jonsson, G., Rasmussen, A., slaga može ostvariti primenom raz- čišćenja, postoji potreba za primenom Nielsen, E. W. and Edelsten, D.: International ličitih mehaničkih sila poput vibracija, i drugih metoda poput ultrazvuka koje Dairy Journal 7 (1997) 849-861. rotacija ili ultrazvuka. U novije vreme obezbeđuju bolji kontakt reaktanta i Kazemimoghadam, M. and Mohammadi, T.: istražuje se mogućnost korišćenja naslaga proteina. Uz primenu ultra- Chemical cleaning of ultrafiltration membranes in the milk industry. Desalination 204 (2007) ultrazvučnih talasa kako bi se ostvario zvuka moguće je dodatno smanjiti ko- 213-218. što bolji kontakt između hemijskih ličinu hemijskih sredstava. Ovo sma- Krstić, D. M.: Poboljšanje "cross-flow" agenasa i naslaga proteina. Kombina- njenje ima uticaja na povećanje efi- mikrofiltracije upotrebom statičkog mešača kao promotora turbulencije. University of Novi cija površinski aktivnih materija poput kasnosti procesa i pozitivno se odra- Sad, 2003. SDS i ultrazvuka obezbeđuje efikas- žava na zaštitu životne sredine. Krstić, D. M., Rađenović, R. N., Carić, M. D., niju regeneraciju fluksa u poređenju Milanović, S. D. and Tekić, M. N.: Uticaj sa čišćenjem ultrazvukom i vodom promotora turbulencije na prljanje membrane LITERATURA tokom unkrsne mikrofiltracije. Hemijska (Muthukumaran et al., 2004). Dalje je industrija 55 (2001) 1-7. ustanovljeno da i NaOH ima siner- Al-Akoum, O., Ding, L., Chotard-Ghodsnia, R., Krstić, D. M., Rađenović, R. N., Tekić, M. N., gističko dejstvo sa ultrazvukom u slu- Jaffrin, M. Y. and Gesan-Guiziou, G.: Casein Carić, M. D. and Milanović, S. D.: Povećanje čaju čišćenja cevnih keramičkih mem- micelles separation from skimmed milk using fluksa upotrebom promotora turbulencije a VSEP dynamic filtration module. Desalina- tokom mikrofitlracije obranog mleka. brana ali obezbeđuje nižu regene- tion 144 (2002) 325-330. Prehrambena industrija - mleko i mlečni raciju fluksa u poređenju sa kombina- Argüello, M. A., Alvarez, S., Riera, F. A. and proizvodi 11 (2000) 22-27. cijom P3-ultrasil deterdženta i ultra- Alvarez, R.: Utilization of enzymatic deter- Krstić, D. M., Tekić, M. N., Carić, M. D. and gents to clean inorganic membranes fouled by Milanović, S. D.: The effect of turbulence zvuka (Popović et al., 2008). U ovom whey proteins. Separation and Purification promoter on cross-flow microfiltration of skim radu je takođe potvrđeno da se rast- Technology 41 (2005) 147-154. milk. Journal of Membrane Science 208 vorom relativno male koncentracije od Bansal, B., Al-Ali, R., Mercade-Prieto, R. and (2002) 303-314. 0,25% (mas) P3-ultrasil 67 + 0,4% Chena, X. D.: Rinsing and cleaning of alfa- Krstić, D. M., Tekić, M. N., Carić, M. D. and lactalbumin fouled MF membranes. Separa- Milanović, S. D.: Kenics Static Mixer as (mas) P3-ultrasil 69 postiže praktično tion and Purification Technology 48 (2006) Turbulence Promoter in Cross-Flow Micro- potpuna regeneracija fluksa izvođe- 202-207. filtration of Skim Milk. Separation Science and njem čišćenja u stacionarnim uslo- Bartlett, M., Bird, M. R. and Howell, J. A.: An Technology 38 (2003) 1549-1560. experimnetal study for the development of a Kyllönen, H. M., Pirkonen, P. and Nyström, M.: vima uz primenu ultrazvuka. Ovakvo qualitative membrane cleaning model. Journal Membrane filtration enhanced by ultrasound: izvođenje čišćenja je ekonomski ispla- of Membrane Science 105 (1995) 147-157. a review. Desalination 181 (2005) 319-335. tivije u odnosu na čišćenje primenom Bellhouse, B. J., Costigan, G., Abhinava, K. and Lipnizki, J., Casani, S. and Jonsson, G.: ultrazvuka uz proticanje rastvora za Merry, A.: The performance of helical screw- Optimisation of ultrafiltration of a highly vis- thread inserts in tubular membranes. Sepa- cous protein solution using spiral-wound čišćenje pri odgovarajućem TMP i br- ration and Purification Technology 22-23 modules. Desalination 180 (2005) 15-24. zini proticanja. (2001) 89-113. Makardij, A., Chen, X. D. and Farid, M. M.: Bird, M. R. and Bartlett, M.: Measuring and Microfiltration And Ultrafiltration Of Milk: Some modelling flux recovery during the chemical Aspects Of Fouling And Cleaning. Trans ZAKLJUČAK cleaning of MF membranes for the processing IChemE 77 (1999) 107-113. of whey protein concentrate. Journal of Food Matzinos, P. and Álvarez, R.: Effect of ionic Engineering 53 (2002) 143-152. strength on rinsing and alkaline cleaning of Membranski separacioni procesi Blanpain-Avet, P., Migdal, J. F. and Benezech, ultrafiltration inorganic membranes fouled with nalaze primenu u velikom broju pro- T.: The effect of multiple fouling and cleaning whey proteins. Journal of Membrane Science cesa koji se primenjuju u industriji Cycles on a Tubular Ceramic microfiltration 208 (2002) 23-30. Membrane Fouled with a Whey Protein Con- Mohammadi, T., Madaeni, S. S. and Moghadam, mleka. Predviđa se značajno širenje centrate: Membrane performance and clea- M. K.: Investigation of membrane fouling. instaliranih površina membrana bez ning efficiency. Food and Bioproducts Pro- Desalination 153 (2002) 155-160. obzira na negativne karakteristike ve- cessing 82 (2004) 231-243. Mourouzidis-Mourouzis, S. A. and Karabelas, A. zane za opadanje fluksa usled inten- Cabero, M. L., Riera, F. A. and Alvarez, R.: J.: Whey protein fouling of microfiltration Rinsing of ultrafiltration ceramic membranes ceramic membranes - Pressure effects. zivnog prljanja. Savremena nauka in- fouled with whey proteins: effects on cleaning Journal of Membrane Science 282 (2006) tenzivno radi na pronalaženju prak- procedures. Journal of Membrane Science 124-132. tičnih rešenja kako bi se unapredio 154 (1999) 239-250. Munioz-Aguado, M. J., Wiley, D. E. and Fane, A. Carić, M., Akkerman, J. C., Milanović, S., G.: Enzymatic and detergent cleaning of a proces membranske filtracije. Sam Kentish, S. E. and Tamime, A. Y.: Technology polysulfone membrane fould with BSA and proces filtracije može se unaprediti of Evaporators, Membrane Processing and whey Journal of Membrane Science 117 primenom dodatnih sila poput vibra- Dryers. Chapter 3.: in Dairy Powders and (1996) 175-187. cija rotacija ili ultrazvuka kao dina- Concentrated Products,ed. Tamime, A. Y., Muthukumaran, S., Kentish, S. E., Ashokkumarb, Blackwell Publishing Ltd, United Kingdom M. and Stevens, G. W.: Mechanisms for the mičkih metoda. Na povećanje fluksa (2009) pp. 99–148. ultrasonic enhancement of dairy whey može se uticati i promenom hidro- Carić, M. D., Milanović, S. D., Krstić, D. N. and ultrafiltration. Journal of Membrane Science dinamike u modulu ili samoj membrani Tekić, M. N.: Fouling of inorganic membranes 258 (2005) 106-114. by adsorption of whey proteins. Journal of Muthukumaran, S., Yang, K., Seuren, A., insertovanjem različitih geometrijskih Membrane Science 165 (2000) 83-88. Kentish, S. E., Ashokkumar, M., Stevens, G. oblika. Insertovanje geometrijskih ob- Carić, M. D., Tekić, M. N., Vatai, G. N. and W. and Grieser, F.: The use of ultrasonic lika može značajno uticati na poveća- Milanović, S.: Ultrafiltration of Reconstituted cleaning for ultrafiltration membranes in the nje fluksa pri čemu je ekonomski is- Skim Milk in Hollow Fibers Plate and Frame dairy industry. Separation and Purification Modules. Acta Alimentaria 24 (1995) 241-250. Technology 39 (2004) 99-107. plativije, a tehnički jednostavnije reše- D`Souza, N. M. and Mawson, A. J.: Membrane Nigam, M. O., Bansal, B. and Chen, X. D.: nje u odnosu na dinamičke metode. Cleaning in the Dairy Industry: A Review. Fouling and cleaning of whey protein con-

63 Preh. ind. 1-2, (2009) SVETLANA S. POPOVIĆ et al.: MOGUĆNOSTI UNAPREĐENJA...

centrate fouled ultrafiltration membranes. of Slovak Society of Chemical Engineering, te Poele, S. and van der Graaf, J.: Enzymatic Desalination 218 (2008) 313-322. Tatranske Matliare, Slovakia, (2008). cleaning in ultrafiltration of wastewater Ogunbiyi, O. O., Miles, N. J. and Hilal, N.: The Popović, S. S., Milanović, S., Iličić, M., Nataša, L. treatment plant effluent. Desalination 179 effects of performance and cleaning cycles of and Ivana, Š.: Flux recovery of ceramic (2005) 73-81. new tubular ceramic microfiltration membrane tubular membranes fouled with whey proteins: Vadi, P. K. and Rizvi, S. S. H.: Experimental fouled with a model yeast suspension. Some aspects of membrane cleaning. Acta evaluation of a uniform transmembrane Desalination 220 (2008) 273-289. Peroiodica Technologica 39 (2008) 101-109. pressure crossflow microfiltration unit for the Pedersen, P. J.: Bulletin of IDF 9201 (1992) 33- Popović, S. S., Tekić, M. N. and Djurić, M.: concentration of micellar casein from skim 50. Kinetic models for alkali and detergent milk. Journal of Membrane Science 189 Popović, S. S.: Regeneracija fluksa pri cleaning of ceramic tubular membrane fouled (2001) 69-82. membranskoj filtraciji proteina surutke. with whey proteins. Journal of Food Vatai, G. N. and Tekić, M. N.: Convection Univerzitet Novi Sad, 2008. Engineering 94 (2009) 307-315. promotion and gel formation in an ultra- Popović, S. S., Lukić, N. L., Jaramazović, Z. and Ramachandra Rao, H. G.: Mechanisms of flux filtration process. Chemical Engineering Šijački, I. M.: Čišćenje membrana u industriji decline during ultrafiltration of dairy products Communications 132 (1995) 141-149. mleka primenom ultrazvuka. Prehrambena and influence of pH on flux rates of whey and Weis, A., Bird, M. R. and Nyström, M.: The industrija - mleko i mlečni proizvodi 19 (2008) buttermilk. Desalination 144 (2002) 319-324. chemical cleaning of polymeric UF mem- 59-65. Strugholtz, S., Sundaramoorthy, K., Panglisch, branes fouled with spent sulphite liquor over Popović, S. S., Milanović, S., Ilicić, M., Djurić, M. S., Lerch, A., Brugger, A. and Gimbel, R.: multiple operational cycles. Journal of and Tekić, M. N.: Rinsing and cleaning of Evaluation of the performance of different Membrane Science (2003) 67-79. ceramic membranes fouled by whey proteins. chemicals for cleaning capillary membranes. Proceedings of 35th International Conference Desalination 179 (2005) 191-202.

SUMMARY

IMPROVEMENT OF MEMBRANE PROCESSES APPLIED IN THE DAIRY INDUSTRY

Svetlana S. Popović, Miodrag N. Tekić

University of Novi Sad, Faculty of Technology

Pressure driven membrane processes are widely employed in the dairy industry. Key words: microfiltration • ultrafiltration • milk Efficiency of membrane processes is affected by the flux reduction due to the proteins • whey proteins • fouling • cleaning membrane fouling and by frequent membrane cleaning. During ultrafiltration and microfiltration of milk systems permeate flux is influenced by the fouling caused by adsorption of proteins at the membrane surface and in the pores of membrane. The modern science is focused on the finding solutions in order to reduce fouling during filtration and improve membrane cleaning which would make membrane filtration more efficient. This manuscript provides a review of key techniques involved in fouling reduction during membrane processes applied in the dairy industry with newest achievements in the improvement of membrane cleaning process.

64 Preh. ind. 1-2, (2009) MIRELA D. ILIČIĆ et al.: PRIMENA KOMBUHE...

MIRELA D. ILIČIĆ SPASENIJA D. MILANOVIĆ MARIJANA Đ. CARIĆ MIRJANA S. ĐURIĆ MIODRAG N. TEKIĆ VLADIMIR V. VUKIĆ KATARINA G. DURAKOVIĆ SVETLANA S. POPOVIĆ

Univerzitet u Novom Sadu, Tehnološki fakultet Novi Sad

NAUČNI RAD PRIMENA KOMBUHE U TEHNOLOGIJI

FUNKCIONALNIH FERMENTISANIH UDK: 637.146.1:637.146.3:637.047 MLEČNIH PROIZVODA*

U radu je ispitan tok fermentacije UVOD Pri tome, vrsta, hemijske i mikrobio- mleka uz primenu tri vrste inokuluma čajne loške karakteristike inokuluma čajne gljive (kombuhe): kultivisan na crnom čaju Poznato je da se pored bakterija gljive direktno utiču na tok i vreme fer- zaslađen saharozom (I), koncentrovan pri- mlečne kiseline i kvasci koriste za pro- mentacije mleka, biohemijske procese menom mikrofiltracije (MFI) i koncentrovan uparavanjem (UPI). Sadržaj produkata me- izvodnju fermentisanih mlečnih napita- tokom proizvodnje, kao i fizičko-he- tabolizma (laktoze, galaktoze, glukoze, ka kao što su kefir i kumis (Tamime, mijske i senzorne karakteristike funk- fruktoze, mlečne i sirćetne kiseline i etano- Robinson, 2004; Tamime, 2006; Dimi- cionalnog fermentisanog mlečnog nala) i mikrostruktura funkcionalnih fermenti- terllou i sar., 2008). Rezultati dosa- pitka (Malbaša i sar., 2009). sanih mlečnih napitaka ispitani su nakon dašnjih istraživanja pokazuju da vrsta Cilj rada je da se ispita dinamika proizvodnje. simbioze kvasaca i bakterija sirćetne metaboličke aktivnosti tri vrste inoku- Na osnovu rezultata analize utvrđeno kiseline poznata kao čajna gljiva može luma čajne gljive u mleku sa 0,9% je da fermentacija mleka uz primenu 10% da se primeni kao nekonvencionalni mlečne masti tokom proizvodnje i kva- inokuluma čajne gljive traje 570 minuta, odnosno 90 minuta kraće nego pri proiz- starter u tehnologiji fermentisanih litet funkcionalnih fermentisanih mleč- vodnji funkcionalnog napitka dobijenog pri- mlečnih napitaka. Metabolička aktivnih napitaka. menom 1,5% uparenog inokuluma. nost čajne gljive ispitivana je na ra- Sadržaj laktoze u funkcionalnim fer- zličitim supstratima: crni i zeleni čaj MATERIJAL I METODI mentisanim mlečnim napicima tokom fer- zaslađen saharozom, koka kola, pivo, Za proizvodnju fermentisanih mle- mentacije manji je za 19,5% (uzorci 10% I i vino, surutka, pri čemu je utvrđeno da čnih napitaka u laboratorijskim uslo- 1,5% UPI) i 32 % u funkcionalnom fer- nastaje veliki broj produkata metabo- vima korišćeno je pasterizovano, ho- mentisanom mlečnom napitku sa 10% ino- lizma koji imaju širok spektar profilak- kuluma čajne gljive koncentrovanog mikro- mogenizovano mleko sa 0,9% mlečne tičkih i terapeutskih svojstava (Reiss, filtracijom. Sadržaj L-mlečne kiseline u pro- masti proizvođača AD IMLEK Beo- 1994; Milanović i sar., 2008; Iličić i izvedenim varijantama prosečno iznosi 0,5 grad, ogranak Novosadska mlekara, sar., 2009; Greenwalt, Steinkraus, g/100g, dok je sadržaj sirćetne kiseline u Novi Sad. svim napicima niži od 0,1 g/100g. Funkcio- Ledford, 2000). U brojnim naučnim Za inokulaciju je korišćen: 1) ino- nalni napitak 1,5%UPI sadrži najmanje eta- radovima analizirani su različiti faktori kulum čajne gljive (I), pripremljen po nola, dok uzorak 10% MFI ima najveću koji utiču na aktivnost čajne gljive: postupku opisanom u radu autora koncentraciju etanola - 0,06 g/100g. temperatura, uslovi proizvodnje, sadr- Lončar i sar. (2001); 2) inokulum čaj- Funkcionalni fermentisani napitak pro- žaj odgovarajućih ugljenih hidrata, mi- izveden sa 10% inokuluma čajne gljive ima ne gljive koncentrisan membranskom krobiološke karakteristike i dr. (Malba- bolje fizičko-hemijske, tehnološke i struk- filtracijom (MFI), korišćenjem aparatu- ša i sar., 2008; Cvetković i sar., 2008; turne karakteristike od uzoraka dobijenih re koja sadrži modul sa keramičkom Belloso-Morales, Hernandez - San- primenom inokuluma koncentrovanog upa- membranom (200 nm) u obliku cevi i ravanjem i mikrofiltracijom. ches, 2003; Jaziri i sar., 2009; Jajaba- pri parametrima procesa (temperatura lan, Marimuthu, Swaminthan, 2007, 25ºC, nadpritisak na ulazu i izlazu Ključne reči: funkcionalni fermentisani mle- Malbaša i sar., 2009). Primenu čajne čni proizvodi • kombuha • tehnologija • modula 40 kPa i protoku 5 L/min) i 3) gljive u tehnologiji mleka ispitivali su kvalitet inokulum čajne gljive koncentrisan Lončar i sar. (2001), Milanović i sar . uparavanjem (UPI). Koncentrisanje (2002), Malbaša i sar. (2008) koji su *Rad je deo istraživanja u okviru projekta TR inokuluma čajne gljive (suve materije konstatovali da proces fermentacije 20008 ’’Funkcionalni fermentisani mlečni napitak 6,5%) vršeno je pod vakuumom na – nova tehnologija’’ koji finansira Ministarstvo za traje duže nego pri proizvodnji klasič- temperaturi 40°C deset puta do suve nauku i tehnološki razvoj Republike Srbije. nog jogurta (sa tradicionalnom starter materije 68%. Adresa autora: kulturom) zbog specifičnog mikrobio- Mr Mirela Iličić, asistent, Univerzitet u Novom loškog sastava inokuluma i složenog Proizvodnja funkcionalnog Sadu, Tehnološki fakultet, Bulevar cara Lazara 1, 21000 Novi Sad sastava mleka (koje čini laktoza, pro- fermentisanog mlečnog napitka tel.: 021/485-3705; fax.: 021/450-413 teini, mlečna mast, minerali i vitamini). e-mail: [email protected]

65 Preh. ind. 1-2, (2009) MIRELA D. ILIČIĆ et al.: PRIMENA KOMBUHE...

Mleko sa 0,9% mlečne masti za- LACGAR 12/05). renom inokulumu nego u mikrofiltri- grejano je na temperaturu 42ºC. Po- Sadržaj suve materije inokuluma ranom i polaznom inokulumu čajne tom su u tri čaše sa po 1000 mL mle- čajne gljive određen je refraktometrij- gljive. Sadržaj glukoze je niži u svim ka inokulisani pripremljeni inokulumi ski (Abbeov refraktometar, Carl uzorcima u poređenju sa sadržajem čajne gljive (I, MFI i UPI). Fermenta- Zeiss). fruktoze. Navedeni rezultati su u skla- cija je trajala do postizanja pH 4,5, Mikrostruktura uzoraka fermenti- du sa ranijim istraživanjima (Malbaša , nakon čega je formirani gel ohlađen sanih mlečnih napitaka ispitana je pri- 2009), gde je takođe konstatovano da na temperaturu 8ºC i homogenizovan menom "scanning" elektronske mikro- mikroorganizmi prisutni u čajnoj gljivi električnom mešalicom. skopije (SEM), korišćenjem elektron- koriste više fruktozu tokom metabolič- Proizvedeni su sledeći uzorci: skog mikroskopa Joel, JSM-6460LV kih procesa nego glukozu. Sadržaj sir- - uzorak 1: fermentisani mlečni napitak Scanning Electrone Microscope (Ox- ćetne kiseline je najviši u polaznom dobijen primenom 10% inokuluma čaj- ford, Instruments). Priprema uzorka inokulumu čajne gljive i iznosi 0,338 ne gljive (10% I); funkcionalnih fermentisanih napitaka g/100g, dok je najniži u inokulumu - uzorak 2: fermentisani mlečni napi- za SEM analizu obuhvatila je: fiksira- koncentrovanom uparavanjem 0,125 tak dobijen primenom 10% inokuluma nje u 2,8% rastvoru glutaraldehida, g/100g. Sadržaj etanola u analiziranim koncentrisanog primenom mikrofiltra- dehidrataciju u rastvoru etanola razli- uzorcima iznosi redom: 0,040 g/100g cije (10% MFI); čitih koncentracija, ekstrakciju pomo- (MFI), 0,044 g/100g (I) i 0,060 (UPI). - uzorak 3: fermentisani mlečni napi- ću CHCl , dehidrataciju u apsolutnom 3 Fermentacija mleka tak dobijen primenom 1,5% inokuluma etanolu tokom 24 časa, sušenje pri- koncentrisanog uparavanjem (1,5% menom uređaja (CPD 030 ''Critical Proces fermentacije mleka primenom UPI). Point Dryer '', BAL-TEC, Nemačka) u tri vrste inokuluma čajne gljive prikazan je toku 1 časa i prevlačenje uzorka slo- na slici 1. Analize jem zlata (BAL-TEC, SCD 005, Sput- pH vrednost uzoraka nakon do- ter coater) (Iličić, Carić, Milanović, datka inokuluma opadne za oko 0,2- pH vrednost i oksidoredukcioni po- 2006; Gavarić, Carić, Kalab, 1989; 0,35 pH jedinica. Tokom naredih 5 tencijal (Eh) inokuluma, mleka i fer- Sandoval-Castilla i sar., 2004). Pri- sati fermentacije mleka pH vrednost mentisanih mlečnih napitaka meren je premljeni uzorci posmatrani su elek- je konstantna. Fermentacija mleka je korišćenjem laboratorijskog pH metra tronskim mikroskopom primenom najsporija tokom proizvodnje funkcio- (VARIO pH SET, Nemačka). SEM tehnike pri naponu od 25 kV. nalnog fermentisanog mlečnog napit- U različitim inokulumima čajne glji- ka dobijenog primenom uparenog ino- ve korišćenim za proizvodnju funkcio- kuluma čajne gljive, dok je brža u dru- nalnih napitaka analiziran je sadržaj: REZULTATI I DISKUSIJA ga dva uzorka (10% MFI i 10% I). Že- D-fruktoze i D-glukoze (K-FRUGL ljena pH vrednost od 4,5 prvo se po- 11/05); sirćetne kiseline (K-ACETAT Karakteristike inokuluma čajne stigne u uzorku sa 10% I gde vreme 11/05) i etanola (K-ETOH 03/06) ko- gljive fermentacije iznosi 570 minuta. Fer- rišćenjem odgovarajućih enzimskih te- mentacija mleka uz primenu 10% MFI stova Megazyme, Irska (14). Sadržaj Fizičko-hemijske karakteristike koje sporija za 40 minuta, a u uzorku do- proizvoda reakcije meren je spektro- rišćenih inokuluma čajne gljive za pro- bijenom primenom uparenog inoku- fotometrijski na spektrofotometru tip izvodnju funkcionalnih fermentisanih luma fermentacija je nasporija i traje T80 + UV/VIS Spectrometer (PG In- mlečnih napitaka date su u tabeli 1. 660 minuta. Navedene razlike u vre- struments Ltd, Engleska). U funkcio- pH vrednost, sadržaj suve materije menu i toku fermentacije rezultat su nalnim fermentisanim napicima pored i ugljenih hidrata značajno se razlikuje različitog hemijskog sastava korišće- navedenih enzimskih testova analizi- između inokuluma koncentrovanog nih inokuluma (tabela 1). Proces fer- ran je sadržaj sledećih komponenata: uparavanjem i druga dva inokuluma: I mentacije mleka povezan je sa trans- D-mlečna i L-mlečna kiselina (K-DLA- i MFI. Evidentno je da je sadržaj glu- formacijom laktoze u mlečnu kiselinu, TE 11/05) i laktoza i D-galaktoza (K- koze i fruktoze značajno viši u upa- pri čemu pH vrednost opada. Tabela 1. FIZIČKO-HEMIJSKE KARAKTERISTIKE INOKULUMA KOMBUHE Table 1. PHYSICO-CHEMICAL CHARACTERISTICS OF KOMBUCHA INOCULUMS

Inokulum kombuhe

Eh pH (mV) Solids

Kombucha inoculum Etanol/ Ethanol (g/100g) (g/100g) (g/100g) (g/100g) (g/100g) Glucose Glucose Glukoza/ Glukoza/ Fructose etna kiselina/ etna kiselina/ Fruktoza/ Fruktoza/ Acetic acid Acetic acid ć Sir Suva materija/Total Suva materija/Total

Polazni (I) 3,07 226 6,68 0,924 0,525 0,338 0,044 Initial (I) Koncentrisan mikrofiltracijom (MFI) 3,17 201,6 6,41 0,755 0,504 0,125 0,040 Concentrated by microfiltration (MFI) Koncentrisan uparavanjem (UPI) 2,57 256 65,96 6,37 5,16 0,178 0,060 Concentrated by evaporation

66 Preh. ind. 1-2, (2009) MIRELA D. ILIČIĆ et al.: PRIMENA KOMBUHE...

Parametri procesa fermentacije di- cionalnog fermentisanog mlečnog napit- zama na fruktozi. Razgradnjom prika- rektno su uticali i na sadržaj laktoze u ka (slika 3). zanih monosaharida nastaje domi- funkcionalnim fermentisanim mlečnim Sadržaj galaktoze je najviši u nantno L-mlečna kiselina. Na slici 4 napicima (slika 2). Uzorak 1,5% UPI uzorku 10% MFI, pošto je u navede- vidi se da uzorak proizveden inokulu- ima najveći sadržaj laktoze nakon pro- nom uzorku zabeležen najveći stepen mom kocentrisanim uparavanjem sa- izvodnje - 4,14 g/100g. U navedenom razgradnje laktoze. Sadržaj galaktoze drži najviše mlečne kiseline – 0,600 uzorku je takođe fermentacija najduže u uzorcima 10% I i 1,5% UPI je za g/100g, dok je u uzorcima 10% MFI i trajala, odnosno laktoza se najsporije 50% niži nego u uzorku proizvedenom 10% I niži i iznosi 0,510g/100g i 0,395 transformisala. Uzorak proizveden uz sa 10% inokuluma koncentrisanog mi- g/100g, respektivno. Sadržaj sirćetne primenu 10% mikrofiltriranog inokulu- krofiltracijom. kiseline ima suprotan trend, odnosno ma ima najniži sadržaj laktoze – 3,73 Sadržaj glukoze je najniži u uzorku najviši je u uzorku 10% I, a najniži u g/100g. Stepen razgradnje laktoze di- 10% I (0,05 g/100g), dok u napitku uzorku 1,5% UPI. U uzorku 1,5% UPI rektno je povezan sa fizičko-hemij- proizvedenom sa inokulumom kon- najviši sadržaj L-mlečne kiseline je skim karakteristikama inokuluma (ta- centrisanim uparavanjem, iznosi najverovatnije zbog znatno većeg sa- bela 1). 0,220 g/100g. Sadržaj fruktoze u uzor- držaja glukoze nego u ostala dva Razgradnjom laktoze nastaju mono- cima 10% I i 1,5% UPI je niži od sa- uzorka, dok je sadržaj sirćetne kiseli- saharidi glukoza i galaktoza, dok raz- držaja glukoze, dok uzorak 10% MFI ne povezan sa količinom etanola koja gradnjom veoma male količine saha- sadrži 50% više fruktoze od sadržaja nastaje kao rezultat aktivnosti kvasa- roze dobijaju se glukoza i fruktoza. Sa- glukoze. Znatno niži sadržaj fruktoze ca. Sadržaj etanola (slika 5), a samim držaj navedenih komponenata se tako- u odnosu na glukozu je rezultat pove- tim i sirćetne kiseline u uzorku 1,5% đe veoma razlikuje u tri varijante funk- ćanog afiniteta prisutnih mikroorgani- UPI manji je nego u uzorcima 10% I i

7,0

1,5% UPI 1,5% UPI 6,5 10% MFI 10% I Mleko 6,0 10% MFI

5,5 pH Uzorak 10% I 10 % I 5,0 10 % MFI 1,5 % UPI Mleko 4,5

0 100 200 300 400 500 600 700 00,511,522,533,544,55 Sadržaj laktoze (g/100g) Vreme fermentacije (min)

Slika 1. FERMENTACIJA MLEKA TOKOM PROIZ- Slika 2. SADRŽAJ LAKTOZE U MLEKU I FUNKCIONALNIM VODNJE FUNKCIONALNOG FERMENTISANOG FERMENTISANIM MLEČNIM NAPICIMA MLEČNOG NAPITKA Figure 2. LACTOSE CONTENT IN MILK AND FUNCTIONAL Figure 1. MILK FERMENTATION DURING FUNCTIONAL FERMENTED MILK BEVERAGES FERMENTED MILK BEVERAGE PRODUCTION

0,6 0,7

10% I 0,5 10% I 0,6 10% MFI 10% MFI 1,5% UPI 1,5% UPI 0,5 0,4

0,4 0,3

0,3

0,2 0,2 Sadržaj kiseline (g/100g) kiseline Sadržaj Sadržaj komponente (g/100g)

0,1 0,1

0 0 L-mlečna kiselina Sirćetna kiselina Galaktoza Glukoza Fruktoza Vrsta kiseline Vrsta komponente Slika 3. SADRŽAJ GALAKTOZE, GLUKOZE I FRUKTOZE Slika 4. SADRŽAJ L-MLEČNE KISELINE I SIRĆETNE U FUNKCIONALNIM FERMENTISANIM KISELINE U FUNKCIONALNIM FERMENTISANIM MLEČNIM NAPICIMA MLEČNIM NAPICIMA Figure 3. GALACTOSE, GLUCOSE AND FRUCTOSE Figure 4. L-LACTIC ACID AND ACETIC ACID CONTENT IN CONTENT IN FUNCTIONAL FERMENTED FUNCTIONAL FERMENTED MILK BEVERAGES MILK BEVERAGES

67 Preh. ind. 1-2, (2009) MIRELA D. ILIČIĆ et al.: PRIMENA KOMBUHE...

10% I ženo, kao rezultat korišćenja mikrofiltriranog inokuluma gde su navedeni 0,05 mikroorganizmi koncentrovani. Funk-

0,04 cionalni fermentisani mlečni napitak sa 1,5% UPI je kompaktne strukture 0,03 sa manje šupljina unutar matriksa i 0,02 manje izraženim prisustvom mikroor- 0,01 ganizama. Generalno posmatrano, funkcio- 0 nalni fermentisani mlečni napitak proizveden sa 10% inokuluma čajne gljive ima znatno bolje fizičko-hemijske, tehnološke i strukturne karakteristike 1,5% UPI 10% MFI u poređenju sa uzorcima dobijenim uz korišćenje inokuluma koncentrisanog Etanol uparavanjem ili mikrofiltracijom.

Slika 5. SADRŽAJ ETANOLA U FUNKCIONALNIM FERMENTISANIM MLEČNIM NAPICIMA ZAKLJUČAK Figure 5. ETHANOL CONTENT IN FUNCTIONAL FERMENTED MILK BEVERAGES Fermentacija mleka sa 0,9% mleč- ne masti uz primenu inokuluma čajne a) b) gljive (do postizanja pH 4,5) trajala je redom: 570 min tokom proizvodnje uzorka 10% I, 610 minuta za uzorak 10% MFI i 660 minuta u uzorku 1,5% UPI. U uzorku 10% MFI transformiše se najviše laktoze (oko 32%). Sadržaj galaktoze je u svim uzorcima u skladu sa sadržajem laktoze i kreće se od 0,53 g/100g (uzorak 10% MFI) do 0,25 g/100g (1,5% UPI). Sadržaj glukoze je viši od sadržaja fruktoze u uzorcima 10% I i 1,5% UPI, osim u c) uzorku 10% MFI koji sadrži više fruktoze od glukoze. Sadržaj L-mlečne kiseline je najviši u uzorku 1,5% UPI, dok je za 54% niži u uzorku 10% I, a za 18 % u uzorku 10% MFI. Funkcionalni fermentisani mlečni napici sadrže prosečno 10 puta niži sadržaj sirćetne od sadržaja mlečne kiseline. Sadržaj etanola je najviši u uzorku 10% MFI, a najniži u uzorku 1,5% UPI. Primenom inokuluma čajne gljive za fermentaciju mleka kultivisanog na Slika 6. MIKROSTRUKTURA FUNKCIONALNIH FERMENTISANIH MLEČNIH crnom čaju zaslađenim saharozom, NAPITAKA (uvećanje 5000×): a) 10% I b) 10% MFI c) 1,5% UPI koncentrisanog primenom mikrofiltra- Figure 6. MICROSTRUCTURE OF FUNCTIONAL FERMENTED MILK cije i koncentrisanog uparavanjem, uz BEVERAGES (magnification 5000×): a)10% I b) 10% MFI c) 1,5% korišćenje odabranog tehnološkog UPI procesa dobijene su varijante funkcio- 10% MFI, s obzirom da uzorak inoku- inokuluma čajne gljive kultivisanog na nalnog fermentisanog mlečnog napit- luma UPI ima znatno manji broj kva- crnom čaju zaslađenom saharozom ka odgovarajućih hemijskih i mikrobio- saca od inokuluma I i MFI. čine gusto isprepleteni proteinski lanci loških karakteristika. Dalja istraživanja Najviši sadržaj etanola je u uzorku (slika 7a). Na površini i u unutrašnjosti fizičko-hemijskih, reoloških i struktur- 10% MFI (0,056 g/100g). uočava se prisustvo kvasaca. Među- nih karakteristika navedene grupe Fizičko-hemijske i mikrobiološke tim, mikrostruktura napitka proizve- proizvoda doprineće razvoju tehnolo- karakteristike funkcionalnih fermenti- denog sa inokulumom koncentrisanim gije funkcionalnog fermentisanog mle- sanih mlečnih napitaka uslovile su i mikrofiltracijom (slika 6b) značajno se čnog napitka i proširenju asortimana razlike u mikrostrukturi proizvoda do- razlikuje, odnosno proteinski matriks niskoenergetskog, nutritivno visoko- bijenih uz primenu tri vrste inokuluma je manje kompaktan i rastresit i veće vrednih funkcionalnih mlečnih proiz- čajne gljive (slika 6). Mikrostrukturu su šupljine između lanaca. Prisustvo voda na tržištu. napitka proizvedenog korišćenjem bakterija i kvasaca je značajno izra-

68 Preh. ind. 1-2, (2009) MIRELA D. ILIČIĆ et al.: PRIMENA KOMBUHE...

LITERATURA effects. Journal of Food Protection 63 (7) Malbaša, R., Lončar, E., Djurić, M, Došenović, I.: (2000) 976-981. Effect of sucrose concentration on kombucha Bellosa–Morales, G., Hernandez–Sanches, H.: Iličić, M., Carić, M., Milanović, S.: Mikrostruktura fermentation on molasses. Food Chemistry, Manufacture of a beverage from cheese whey kvarka proizvedenog uz primenu probiotika. 108 (2008) 926-932. using a tea fungus fermentation. Rev Prehrambena industrija –Mleko i mlečni Malbaša, R., Milanović, S., Lončar, E., Djurić, M., Latinoam Microbiol, 45 (1–2) (2003) 5–11. proizvodi, 17 (1-2) (2006) 6-9. Carić, M., Iličić, M., Kolarov, Lj.: Milk-based Bergmeyer, H. U.: Methods of Enzymatic Iličić, M., Milanović, S., Carić, M., Đurić, M., beverages obtained by Kombucha application. Analysis. 3 rd ed., Vol. VI, pp. VCH Publishers Tekić, M., Duraković, K., Vukić, V.: Quality Food Chemistry, 112 (2009) 178-184. (UK) Ltd., Cambridge UK, 1150 (1988). optimisation of fermented dairy beverages Milanović, S., Lončar, E., Đurić, M., Malbaša, R., Tekić, N., Iličić, M., Duraković, K.: Low energy Cvetković, D., Markov, S., Djurić, M., Savić, D., produced by transglutaminase application. kombuha fermented milk-based beverages. Velićanski A.: Specific inerfacial area as a key EuroFoodChem XV-Food for the Future, The Acta Periodica Technologica, 39 (2008) 37- variable in scaling –up Kombucha Contribution of Chemistry to Improvement of 46. fermentation. Journal of Food Engineering, 85 Food Quality, Faculty of life Sciences, Reiss, J.: Influence of different sugars on the (2008)387-392. University of Copenhagen, Denmark. Book II metabolism of the tea fungus. Z Lebensm Dimitrellou, D., Tsasousi, K., Korkoutas, Y., of Prooceedings (2009) 203-206. Unters Forsch 198 (1994) 258-261. Panas, P., Kanellaki, M. Koutinas, A.: Jajabalan, R., Marimuthu, S., Swaminthan, K.: Sandoval-Castilla, O., Lobato-Calleros, C., Fermentation efficiency of thermally dried Changes in content of organic acids and tea Aguirre-Mandujano, E., Vernon Carter, E.J.: immobilized kefir on casein as starter culture. polyphenols during kombucha tea Microstructure and texture of Yoghurt as Process Biochemistry 43 (2008) 1323-1329. fermentation. Food Chemistry 102 (2007) 392- Gavarić, D., Carić, M., Kalab, M.: Effects of 398. influenced by fat replacers. International Dairy protein concentration in ultrafiltration milk Jaziri, I., Ben Slama, M., Mhadhbi, H., Urdaci, Journal 14 (2004) 151-159. retentates and type of protease used for M., Hamdi, M.: Effect of green and black teas Tamime, A.Y.: Fermented Milks. Blackwell Science Ltd, UK, p. 262 (2006). coagulation on the microstructure of resulting (Camelia sinensis L.) on the characterististic Тamime, A.Y., Robinson, R.K.: Yoghurt, Science gels. Food Microstructure, vol.8, (1989) 53-66. microflora of yoghurt during fermentation and and Technology. Woodhead Publishing Greenwalt, C. J., Steinkraus, K. H., Ledford, R. refrigerated storage. Food Chemistry, 112 Limited, Cambridge England, p. 619 (2004). A.: Kombucha, the fermented tea: (2009) 614-620. microbiology, composition, and claimed health Lodder, J.: The yeasts. North Holland Publishing Company, Amsterdam, (1974).

SUMMARY

APPLICATION OF KOMBUCHA IN FUNCTIONAL FERMENTED MILK BEVERAGES TECHNOLOGY

Mirela D. Iličić, Spasenija D. Milanović, Marijana Đ. Carić, Mirjana S. Đurić, Miodrag N. Tekić, Vladimir V. Vukić, Katarina G. Duraković, Svetlana S. Popović

University of Novi Sad, Faculty of Technology

Three different kombucha inoculums: cultivated on black tea with addition of Key words: functional fermented milk bevera- sucrose (10% I), concentrated by microfiltration (10% MFI) and concentrated by ges • kombucha • technology • quality evaporation (1.5% UPI) were applied in functional fermented dairy beverage manufacture. Physico-chemical properties (pH, Eh) and chemical composition (lactose, galactose, glucose, fructose, L-lactic acid, acetic acid and ethanol) of samples were analyzed after production. Milk fermentation lasted 570 minutes during production of sample 10% I and was faster 40 minutes than sample 10% MFI and 90 minutes compared with beverage 1.5% UPI. Lactose content in functional fermented milk beverages decreased for 19,5% (sample 10% I and sample 1.5% UPI) and 32.0 % in beverage produced by using 10% microfiltrated inoculum. Average content of L-lactic acid in functional fermented milk beverages was about 0.5 g/100g, while content of acetic acid in all samples was lower than 0.1 g/100g. Functional fermented milk beverage produced with 1.5% evaporated inoculum con- tained the lowest level of ethanol, while sample 10% MFI had the highest ethanol concentration – 0.06 g/100g. Fermented dairy beverages produced by different kombucha inoculums application could be classified as high valuable functional food with optimal chemical and microbiological characteristics.

69 Preh. ind. 1-2, (2009) TANJA R. VUČIĆ et al.: KARAKTERISTIKE SLADOLEDA...

TANJA R. VUČIĆ SNEŽANA T. JOVANOVIĆ ANA JOVČIĆ IGOR R. ZDRAVKOVIĆ

Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet, Institut za prehrambenu tehnologiju i biohemiju

PREGLEDNI RAD

KARAKTERISTIKE SLADOLEDA SA UDK: 663.67:637.043 SMANJENIM SADRŽAJEM MASTI

Velika popularnost sladoleda je zasno- U razvijenim zemljama najveću ukusa, potrošači su se ipak opre- vana na vrlo specifičnim senzornim karak- prodaju imaju porodična pakovanja i deljivali za premijum proizvode, koji su teristikama, a zbog velike energetske vred- sladoled se uglavnom koristi kod ku- im pružali navedene željene karakte- nosti koju sladoled ima usled prisustva še- će, dok je za Latinsku Ameriku karak- ristike. Godine naučnog istraživanja i ćera i mlečne masti, često se nalazio na meti nutricionista. teristična veća potrošnja impuls pro- velika finansijska sredstva uložena su Potreba da se asortiman sladoleda ne- izvoda. u ispitivanje na koji način poboljšati prekidno povećava i razvija uz primenu no- Ukusi i navike potrošača su veo- strukturu niskomasnog i nemasnog vih trendova u ishrani, rezultirala je osam- ma različiti u zavisnosti od podneblja, sladoleda i bilo je neophodno mnogo desetih godina prošlog veka pojavom sla- kulture, starosne dobi. Ono što je za- truda da se vrati poverenje potrošača i doleda sa smanjenim sadržajem masti jedničko je činjenica da je današnji pokaže da ”zdraviji” sladoled ne mora (light sladoled). potrošač mnogo kompleksniji i zahtev- da znači i neukusan proizvod. Pove- Proizvođači sladoleda su pred sobom niji jer zna više, insistira na zadovo- ćanje potrošnje ove kategorije slado- imali veoma važan i ozbiljan zadatak da pronađu adekvatnu zamenu za mlečnu ljenju individualnih potreba, traži raz- leda je zabeleženo u periodu kasnih mast, koja u velikoj meri utiče kako na sen- novrsnu ponudu, a ipak je okrenut ka devedesetih godina i u manjem stepe- zorne karakteristike, tako i na strukturu sla- zdravlju i o njemu sve više vodi ra- nu sredinom prve dekade XXI veka. doleda. Trebalo je zadovoljiti zahtev po- čuna (Tomić i sar., 2004). Danas u U skladu sa svetskim trendovima i trošača da se dobije sladoled koji po svo- svetu postoje mnoge kategorije funk- domaći proizvođači sladoleda su upot- jim osobinama ne odstupa od karakteris- cionalnih sladoleda među kojima su punili asortiman sladoledima sa sma- tika koje ima standardni sladoled. najzastupljeniji: probiotski sladoledi, njenim sadržajem masti namenjenih Primenom novih ingredijenata kao što prebiotski sladoledi, sladoledi sa do- ciljnoj grupi potrošača koji prednost su koncentrati proteina surutke, "antifriz" proteini, odgovarajuće smeše E/S u kom- datkom različitih bioaktivnih supstanci, daju proizvodima manje energetske binaciji sa primenom ekstrudera i podeša- sladoledi sa dodatkom omega-3 i vrednosti, što je usklađeno i zakon- vanjem parametara tehnološkog postupka omega-6 masnih kiselina, kao i slado- skom regulativom. Prema našem Pra- proizvodnje sladoleda, uspešno su rešeni ledi obogaćeni vitaminima i kalciju- vilniku (2002), date su karakteristike nedostaci koji su se javljali kod sladoleda mom (Tomić i sar., 2006a, 2006b, niskomasnog sladoleda po kome sla- sa smanjenim sadržajem masti. 2007, 2008). doledna smeša sadrži manje od 2,5% Kako industrija sladoleda uvek mlečne masti, manje od 2,5% proteina Ključne reči: sladoled • mlečna mast • prati trendove u ishrani potrošača koji mleka i najviše 26% suve materije. ekstruder • AFP su njena ciljna grupa, osamdesetih Senzorne karakteristike ove vrste sla- godina prošlog veka na američkom doleda treba da su: svojstven prijatan tržištu su se pojavili proizvodi sa sma- miris i osvežavajući ukus, ujednačena UVOD njenom energetskom vrednošću, prvi boja i nežna konzistencija bez grud-

niskomasni, odnosno ”light” sladoled. vica i kristala leda. Kada su nisko- Sladoled je veoma popularan mle- Na slici 1 dat je prikaz potrošnje masni sladoledni dezerti u pitanju, oni čni proizvod, koji ne može da se tre- niskomasnog sladoleda na kojem se treba da imaju sve karakteristike kao i tira samo kao poslastica i kao proiz- uočava porast potrošnje do devede- niskomasni sladoled, s tom razlikom vod sezonskog karaktera, već kao setih godina XX veka. Međutim, pro- da je sadržaj masti u skladu sa čla- hrana koja se proizvodi i konzumira blemi koji su se javljali pre svega u nom 190 manji od 2,5%. tokom cele godine. postizanju dobrih senzornih karakte-

ristika i strukture ove vrste sladoleda Uloga mlečne masti u strukturi Adresa autora: uticali su na smanjenje njegove po- sladoleda Prof. dr Snežana Jovanović, Univerzitet u trošnje. Kako je mast nosilac kre- Beogradu, Poljoprivredni fakultet, Nemanjina 6, 11080 Zemun maste strukture koja omogućava po- Mlečna mast i njeni supstituenti tel.: 011/2615-315 stepeno oslobađanje arome prilikom imaju veliki uticaj na strukturu, teks- e-mail: [email protected] konzumiranja i daje sladoledu punoću turu i senzorne karakteristike slado-

70 Preh. ind. 1-2, (2009) TANJA R. VUČIĆ et al.: KARAKTERISTIKE SLADOLEDA...

Jonkman, 1997). Usled razlike u pritisku između unutrašnjosti i spoljaš- njosti mehurića (Laplaceov pritisak), oni imaju tendenciju da se spajaju stvarajući veće mehurove kako bi sistem postigao minimum energije. Ovu nepoželjnu pojavu sprečavaju upravo masne globule koje se vezuju za površinu mehurića vazduha. Ukoliko su ispunjeni svi uslovi u toku proizvodnje, naročito friziranja, postiže se željena struktura sladoleda, koja je stabilna tokom skladištenja i distribucije. Kako je mast jedan od glavnih no- silaca poželjnih karakteristika sladoleda, njen nedostatak izaziva desta- bilizaciju strukture koja postaje mrvlji- Slika 1. POTROŠNJA NISKOMASNOG SLADOLEDA U SAD U PERIODU OD va i ledena. Topljivost sladoleda po- 1987- 2006. GODINE (Windhab i Wildmoser, 2008) staje lošija, a arome se brzo osloba- Figure 1. PER CAPITA LOW FAT CONSUMPTION IN THE USA IN PERIOD đaju proizvodeći naknadni veštački 1987-2006. (Windhab i Wildmoser, 2008) ukus, "aftertaste". leda. Ona doprinosi mlečnom ukusu mast destabilizuje. Destabilizacija ma- Pri proizvodnji niskomasnog ili ne- proizvoda i predstavlja nosač za dosti u ovom slučaju podrazumeva ukla- masnog sladoleda mast se zamenjuje date arome, dok se kremasta struk- njanje dela proteina sa površine mas- jedinjenjima koja imaju slične karakte- tura pripisuje aglomeraciji masti, koja ne globule, što omogućava adsorpciju ristike. Povećan sadržaj obranog mle- se javlja u procesu friziranja, i veličini globula na površinu vazdušnih mehu- ka u prahu ili proteina surutke uslov- masnih kapljica (Li i sar., 1997; Kilara, rića i obrazovanje agregata (Marshall i ljava povišen sadržaj laktoze u proiz- 1998; Ohmes i sar., 1998). sar., 2003). Deo masti će obrazovati vodu. Pri skladištenju, laktoza poste- Najbitniji korak za formiranje struk- ”mrežu”, koja zapravo doprinosi kre- peno kristališe stvarajući krupne kri- ture sladoleda je friziranje sladoledne mastoj strukturi sladoleda sprečava- stale koji daju proizvodu peskovitu smeše u kontinualnom ili šaržnom fri- jući vazduh da napusti sistem i krista- teksturu (Tomić i sar., 1998a; Lewis, zeru, nakon zrenja pasterizovane sla- lima leda da dalje rastu pri dužem 2007). Prilikom konzumiranja ovi kri- doledne smeše. skladištenju. Stvaranje aglomerata stali se jasno osećaju, a od kristala le- Kod dinamičkog kontinualnog fri- omogućavaju kristali masti, a kristali- da se razlikuju po odloženom topljenju zera ohlađena smeša temperature 2 zacija započinje još u fazi zrenja sla- u ustima. Ova mana proizvoda može do 4°C ulazi u cilindar gde dolazi do doledne smeše. Kristali se obrazuju se izbeći upotrebom koncentrata pro- naglog snižavanja temperature usled unutar masne globule narušavajući teina surutke. temperaturne razlike između rashlad- njenu površinu i približavanjem mas- Još jedan problem koji se javlja u nog fluida i sladoledne smeše. Kada nih globula prilikom mešanja dolazi do ovom proizvodu je rast kristala leda. smeša dostigne temperaturu smrza- vezivanja ovih delova kristala koji Kako u punomasnom sladoledu mleč- vanja vode, kristali leda počinju da ob- obrazuju mrežu. U ovoj fazi dominira na mast deluje kao stabilizator struk- lažu unutrašnji zid cilindra uređaja us- uloga dodatog emulgatora. Emulgatori ture i blokira rast kristala, njen nedo- led tendencije kristala da se adsorbuju se vezuju na površinu masti zame- statak omogućava njihov nesmetani na čvrstu porvšinu. Nastali led se njujući deo proteina odvojenog za vre- razvoj. Ova pojava je naročito izraže- struže noževima i mešanjem integriše me homogenizacije, smanjuju površin- na pri temperaturnim kolebanjima ko- u ostatak smeše dalje je hladeći. Već ski napon i stabilnost globula stvara- jima je sladoled izložen pri distribuciji. pri ulasku u cilindar, kada je pad tem- jući uslove za njihovu koalescenciju Usled viših temperatura deo leda perature najznačajniji, dolazi do stva- (Krog, 1997), što je prikazano na slici se topi čime se broj nukleusa sma- ranja prvih nukleusa leda, koji dalje 2. njuje. Naknadnim smrzavanjem od- rastu smrzavanjem dela vode. Poželj- Pored koalescencije masti javlja mrznuta voda migrira ka postojećim no je da kristali leda budu što manji. se i koalescencija inkorporiranih me- nukleusima, smrzava i adsorbuje se Kristali leda veći od 30μm osećaju se hurića uduvanog vazduha (Walstra i na površini kristala izazivajući njihov pri konzumiranju, što utiče na nega- tivnu ocenu senzornih karakteristika od strane potrošača (Jovanović i sar., 1998). Pri izlazu iz cilindra, oko 50% vode u sladolednoj smeši se nalazi u čvrs- tom agregatnom stanju, dok njen ostatak čini koncentrovani rastvor šeće- ra, soli i proteina koji nije mogao da se smrzne na temperaturama friziranja. Slika 2. MEHANIZAM KOALESCENCIJE MASNIH GLOBULA (Vega i sar., 2003) Dok se deo vode smrzava istovreme- Figure 2. MECHANISM OF MILK FAT GLOBULES COALESCENS no se inkorporira vazduh, a mlečna (Vega et al., 2003)

71 Preh. ind. 1-2, (2009) TANJA R. VUČIĆ et al.: KARAKTERISTIKE SLADOLEDA...

tuacija pri distribuciji. Sličnih karakteristika je i rogačeva guma. Metil celuloza pokazuje svojstva termoželatinizacije, tj. da pri višim temperaturama formira gel koji hlađe- njem prelazi u normalan rastvor. Za- nimljivo je da ovaj stabilizator nije rastvorljiv, pa samim tim ne doprinosi energetskoj vrednosti proizvoda. U sladoledu se koristi, jer sprečava sinerezis i skupljanje proizvoda, što je prisutan defekt kod niskomasnih i nemasnih sladoleda i dezerata. Karagenan je kompleksna meša- vina od najmanje pet utvrđenih polimera, od kojih najveću primenu imaju κ i λ. Reaguje sa velikim brojem guma, pre svega sa rogačevom gumom i Slika 3. MEHANIZAM ODVAJANJA MLEČNIH PROTEINA SA MASNE utiče na povećanje viskoziteta, jačinu GLOBULE (Gaonkar, 1995) gela i njegovu elastičnost. Pri višim Figure 3. MECHANISM OF MILK PROTEINS SEPARATION FROM MILK koncentracijama sa guar gumom po- FAT GLOBULE (Gaonkar, 1995) većava jačinu gela, dok u manjim samo utiče na povećanje viskoziteta. rast. Usled ove pojave dolazi do po- đuje glatka struktura sladoleda (Ar- Funkcioniše na taj način što anjonom većanja kristala preko 50μm, koji se buckle, 1986; Krog, 1997). reaguje sa proteinom obrazujući pro- osećaju pri konzumiranju i loše utiču U proizvodnji nemasnih i nisko- tein-karagenan kompleks, koji je sta- na senzorne karakteristike (Wildmoser masnih sladoleda najčešće se koristi bilna koloidna disperzija. U niskomas- i Windhab, 2003). smeša mono- i diglicerida (E471). Nji- nom i nemasnom sladoledu deluje hova uloga je da omoguće masnim kao inhibitor rasta kristala leda. Naj- Uloga emulgatora i stabilizatora u globulama da se adsorbuju na površi- češće se koristi u kombinaciji sa kar- proizvodnji nemasnih i nu vazdušnog mehurića (slika 3). boksimetil celulozom, rogačevom gu- niskomasnih sladoleda Emulgatori zamenjuju proteine na mom ili guar gumom. Kapa karagenan masnoj globuli smanjujući njihovu sta- frakcije kao hidrokoloid utiču na spre- U industriji sladoleda uobičajena je bilnost, što uslovljava flokulaciju masti čavanje sinerezisa (Arbuckle, 1986; upotreba različite vrste stabilizatora i i stvaranje mreže koja stabilno utiče Marshall i sar., 2003; Tomić i sar., emulgatora. Kada su u pitanju niskona celokupnu strukturu sladoleda 2005). masni sladoledi i dezerti, akcenat se (Krog, 1997; Walstra i Jonkman, stavlja na one koji imaju stabilišući 1997). Osim toga, hidrofilni deo emul- Supstituenti mlečne masti efekat na inkorporirani vazduh u pro- gatora vezuje vodu u niskomasnom cesu friziranja, sprečavaju rast kristala sladoledu čime se smanjuje količina Željena struktura i senzorne ka- leda i doprinose kremastoj strukturi. vode koja se smrzava, a kao rezultat rakteristike niskomasnog sladoleda ne Emulgatori su aktivne supstance toga javljaju se manji kristali leda mogu se postići samo upotrebom koje imaju sposobnost da se koncen- (Baer i sar., 1997). standardnih stabilizatora i emulgatora. trišu na graničnoj površini između dve Stabilizator u velikoj meri utiče na Oni u velikoj meri doprinose po- faze, stvarajući stabilan elastični film teksturu, topivost i stabilnost slado- boljšanju karakteristika proizvoda, ali koji obezbeđuje trajnost emulzije. leda tokom skladištenja. Najčešće su nisu u mogućnosti da preuzmu ulogu Osnovne funkcije emulgatora u u upotrebi hidrokoloidi koji vežu vodu masti u pogledu poboljšanja teksture i sladoledu su: poboljšanje disperznosti povećavajući viskozitet smeše, što je senzornih karakteristika. Zbog toga se masti, pospešivanje interakcije mast- kod niskomasnih sladoleda od velike koriste razne zamene za mast, koje protein, kontrola aglomeracije i koa- važnosti, jer sprečavaju flokulaciju i mogu biti bazirane na proteinima i lescencije masnih kapljica, olakšano rast vazdušnih mehurića tokom smr- ugljenim hidratima. Dodatkom ovih je- inkorporiranje vazduha, poboljšanje zavanja. dinjenja snižava se tačka mržnjenja formiranja glatke strukture i konzisten- Od stabilizatora najčešće su u sladoleda čime se poboljšavaju svoj- cije i poboljšanje svojstava otapanja upotrebi karagenan, guar guma, roga- stva otapanja (Ohmes i sar., 1998). (Arbuckle, 1986; Jovanović i sar., čeva guma, metilceluloza, pektin i že- Glavne karakteristike koje supstituenti 1995; Marshall i sar., 2003; Tomić i latin (Tomić i sar., 1998a, 2005; Mar- treba da prikriju su razvoj arome nis- sar., 2005). Osim toga, neophodno je shall i sar., 2003). komasnog sladoleda, njegova struk- odabrati optimalan pritisak homogeni- Guar guma je polisaharid biljnog tura i senzorne karakteristike tokom zacije kako bi se postigao maksimalan porekla. Brzo hidrira u vodi pri niskim konzumiranja. U punomasnom slado- efekat emulgatora u sladolednoj sme- temperaturama stvarajući veoma vis- ledu dodata aroma je vezana za mleč- ši (Baer i sar., 1997). koznu sredinu pri niskim koncentraci- nu mast i postepeno se oslobađa pri U toku procesa friziranja slado- jama. U sladoledu ima ulogu u formi- konzumiranju, a uz mlečnu notu koja ledne smeše emulgatori utiču na for- ranju njegove strukture, doprinosi po- potiče od masti, utiče na formiranje miranje malih kristala leda i manjih boljšanju senzornih karakteristika i punog i izbalansiranog ukusa u final- mehurića vazduha, čime se obezbe- ublažava promene temperaturnih fluk- nom proizvodu. U slučaju nemasnih i

72 Preh. ind. 1-2, (2009) TANJA R. VUČIĆ et al.: KARAKTERISTIKE SLADOLEDA... niskomasnih sladoleda, aroma je kon- strukture kristala leda i utiču na visko- mono- i digliceridi kao emulgatori, i centrisana u vodenoj fazi sladoleda i zitet sladoleda (Prindiville i sar., kao stabilizatori: guar guma, karage- dolazi do brzog i intenzivnog formi- 1999). Delimično denaturisani kon- nan, rogačeva guma, mikrokristalna ranja arome i ukusa sa kratkotrajnim centrat proteina surutke povećava vis- celuloza, karboksimetil celuloza i efektom. Zbog toga se sladoledu čes- kozitet sladoledne smeše, a za razliku ksantan. Ovoj sladolednoj smeši se to dodaju jedinjenja koja će reagovati od standardnog koncentrata proteina na kraju dodaje koncentrat proteina sa aromama i postepeno ih oslobađati surutke ne stvara "aftertaste" i ne koa- surutke sa ciljem da se reguliše suva materija sladoleda, ali i da se utiče na odnos smrznute/nesmrznute vode u sladoledu na temperaturi od -12°C, kako bi se postigla tekstura i senzorne karakteristike standardog proizvoda. Na slici 4 predstavljen je sadržaj smrznute vode u sladoledu sa 0% i 1% mlečne masti u odnosu na standardni proizvod. Uočava se da je sladoled sa 1% mlečne masti bliži sa svojim karakteristikama standardnom punomasnom proizvodu po količini smrznute vode, što direktno uslovljava i senzorne karakteristike sladoleda usled potrošnje određene količine toplote u ustima radi topljenja kristala. Dobijena sladoledna smeša se pasterizuje na 78°C u trajanju od 10

Slika 4. SADRŽAJ SMRZNUTE VODE U NISKOMASNOM I NEMASNOM minuta i dvostepeno homogenizuje. SLADOLEDU U ODNOSU NA STANDARDNI SLADOLED PRI Prvi stepen homogenizacije je pod pri- RAZLIČITIM TEMPERATURAMA (Yashavantkumar i Mollard, 1993) tiskom od 17,23 MPa., a drugi korak Figure 4. FROZEN WATER CONTENT IN LOW-FAT AND NON-FAT ICE pod pritiskom od 5,51 MPa (Yasha- CREAM COMPARING TO STANDARD ICE CREAM AT DIFFERENT vantkumar i Mollard, 1993). Nakon TEMPERATURES (Yashavantkumar and Mollard, 1993) homogenizacije, sladoledna smeša se hladi do 4°C nakon čega se pumpa u pri topljenju tokom konzumiranja. Naj- guliše pri procesu proizvodnje. Me- tankove za zrenje, gde se obavlja češće su u pitanju proteini i ugljeni đutim, prema Adapa i sar. (2000) že- proces zrenja u trajanju od 4 do 24h hidrati (Adapa i sar., 2000). Kremasta ljena struktura niskomasnog sladoleda na temperaturama do maksimalno struktura nemasnog i niskomasnog lakše se može postići kombinacijom 7°C. Za vreme zrenja sladoledne sladoleda može se postići dodatkom mlečne masti, proteina i ugljenih hid- smeše mast počinje da kristališe, a polidekstroze i maltodekstrina (Hyvö- rata u odgovarajućem odnosu, nego proteini i polisaharidi u potpunosti nen i sar.,2003; Roland i sar., 1999). zamenom mlečne masti samo protei- hidriratišu. Ovo olakšava kasnije udu- U pogledu aroma, proizvođači se nima ili ugljenim hidratima. vavanje vazduha i mehaničku obradu uglavnom opredeljuju za one koje su sladoleda. U procesu zrenja dodaju se pogodne za niskomasne i nemasne Proizvodnja nemasnog i arome i boje u zavisnosti od recepture sladolede. Na primer, lipolizovana niskomasnog sladoleda sladoleda. mlečna mast i njeni destilati doprinose Nakon zrenja smeša se frizira u mlečnom ukusu (Kappas, 1997). Proizvodnja sladoleda sa sma- kontinualnom frizeru. Temperatura Jedan od ingredijenata koji je po- njenim sadržajem masti, osim po sas- smeše se snižava sa 4° do -5°C uz kazao povoljne rezultate u proizvodnji tavu recepture, slična je procesu pro- istovremeno intenzivno mešanje i niskomasnih sladoleda kao supstitu- izvodnje punomasnog sladoleda, uz uduvavanje vazduha u količini od 40- ent mlečnoj masti, kako sa fizičko-he- podešavanje tehnoloških parametara 80%. Od momenta kada smeša uđe u mijskog tako i sa ekonomskog as- u procesu proizvodnje. Tehnološki frizer do momenta njegovog napušta- pekta jeste delimično denaturisan proces proizvodnje ove vrste slado- nja, smrzne najveći deo vode u roku koncentrat proteina surutke (WPC). leda u najvećem broju slučajeva je od 30 sekundi. Dobijeni sladoled je Ovaj ingredijent je posebno razvijen zaštićen patentima i predstavlja pos- kremast i lako se oblikuje u kalupu uz za potrebe niskomasnih mlečnih pro- lovnu tajnu velikog broja proizvođača. dodatak voća, lešnika i sličnih ingredi- izvoda, kada se pokazalo da veliki Prema patentu Yashavantkumar i jenata. Ostatak vode smrzava se u broj dodataka ne uspeva da zameni Mollard-a (1993), prvi korak u proiz- tunelu za smrzavanje na temperaturi strukturne i senzorne karakteristike vodnji nemasnog sladoleda je meša- od -35°C. masti (Hyvoenen i sar., 2003; Jovano- nje vode sa tečnim zaslađivačima, vić i sar., 2007). Termički denaturisani najčešće kukuruznim sirupom u dupli- Nove tehnologije u proizvodnji koncentrati proteina surutke koji se katoru sa mešalicom. Ovom rastvoru nemasnih i niskomasnih sladoleda koriste u proizvodnji nemasnog i nis- dodaje se prva smeša praškastih in- komasnog sladoleda vezuju se za mo- gredijenata, tj. obrano mleko u prahu, Ekstruder lekule vode, proteina i jedinjenja nosi- šećer i razni supstituenti masti poput oce ukusa, stabilizuju mehuriće vaz- tapioka skroba i maltodekstrina. Kada Poboljšanje strukture i teksture ne- duha, sprečavaju pojavu igličaste se smeša homogenizuje dodaju se masnog i niskomasnog sladoleda da-

73 Preh. ind. 1-2, (2009) TANJA R. VUČIĆ et al.: KARAKTERISTIKE SLADOLEDA... nas se bazira na upotrebi većeg broja aditiva i dodataka. Međutim, problem koji se takođe javlja je nastojanje ku- paca da izbegavaju proizvode sa velikim brojem aditiva. Tehnologija koja je donekle uspela da poboljša reološke karakteristike sladoleda, a pre svega omogući nje- govo lakše oblikovanje, jeste ekstruder za oblikovanje sladoleda, tj. Gla- cier mašina. Glacier mašina se sastoji iz tri sek- cije i to: - Oblikovanje i smrzavanje proizvoda - Obrada smrznutog proizvoda - Pakovanje proizvoda Sladoledna smeša koja se oblikuje ovom mašinom mora da sadrži minimum 85% saharoze od ukupne ko- Slika 5. SISTEM EKSTRUDERA (D’Arcangelis i Tapfer, 2004) ličine šećera zbog podešavanja tem- Figure 5. EXTRUDER SYSTEM (D’Arcangelis i Tapfer, 2004) perature smrzavanja proizvoda (To- mić i sar., 1998b). Smeša emulgatora (slika 6), postižu se bolji rezultati u po- kristala u standardnom proizvodu. i stabilizatora, koja se uglavnom sas- gledu poboljšanja mikrostrukture sla- Prolaskom smeše kroz cilindar, usled toji od guma i želatina, omogućava doleda. trenja, vazdušni mehurići se deformi- dobijanje veoma viskozne strukture Zbog uštede energije na ekstru- šu i dele na veliki broj 3-5 puta manjih proizvoda, koja je slična pudingu. Pri- deru i postizanja boljih reoloških ka- u odnosu na veličinu mehurića dobije- premljena smeša nakon pasterizacije i rakteristika sladoleda, poželjno je da nih upotrebom samo frizera. zrenja podvrgava se friziranju u kontinualnom frizeru. Kada se izvrši uduvavanje željene količine vazduha, dobijeni sladoled se oblikuje ekstruderom istiskivanjem smeše kroz kalup želje- nog oblika, nakon čega se oblaže čo- koladom ili odmah dubinski smrzava u tunelu. Prvi industrijski prototip novog mo- dela ekstrudera našao je primenu 1993. godine i imao je kapacitet od 400-500L/h. U periodu 1993-1996. godine konstruisana su još tri tipa eks- a) b) trudera različitih kapaciteta, prikazanih Slika 6. IZGLED PUŽA UNUTAR CILINDRA EKSTRUDERA a) Windhab i u tabeli 1, a od 1996. godine u indus- Wildmoser (2008); b) Jovčić (2008) triji se koriste ekstruderi sa maksimal- Figure 6. SCREW INSIDE BARREL a) Windhab and Wildmoser (2008); b) Jovčić (2008) nim kapacitetom od 1200kg/h (Wind- hab i Bolliger, 1997). se pre ekstruzije izvrši aeriranje sme- Kada su ekstruderi u pitanju, da- Ekstruder, poput frizera, vrši smr- še i delimično smrzavanje u frizeru. nas postoji tehnologija uz koju je mo- zavanje sladoledne smeše pri jakoj Tada uduvana sladoledna smeša tem- guće postići izuzetnu kremastu struk- mehaničkoj obradi. Sastoji se od če- perature od -5°C ulazi u cilindar eks- turu sladoleda, kako punomasnog ta- ličnog cilindra sa duplim zidovima iz- trudera, gde usled kontakta sa hlad- ko i nemasnog sladoleda bez dodatka među kojih cirkuliše rashladni fluid, nim zidovima cilindra dolazi do naglog velikog broja aditiva (slika 7). što je prikazano na slici 5. snižavanja temperature. Već u počet- Unutar cilindra postavljeni su pu- nom delu ekstrudera dolazi do razbi- ževi koji rotiraju i transportuju smešu, janja nukleusa nastalih u frizeru i se- mešaju i vrše mehanički tretman isto- kundarne nukleacije. Kako je koefici- vremeno. Broj puževa može da varira jent razmene toplote veoma visok, u zavisnosti od recepture. Uglavnom stvara se veliki broj malih i stabilnih se koristi jedan, ali uz upotrebu dva i nukleusa, tako da je veličina kristala Slika 7. IZGLED EKSTRUDERA više puževa postavljenih paralelno na kraju procesa 2-3 puta manja od Figure 7. THE EXTRUDER APPEARANCE

Tabela 1. TIPOVI EKSTRUDERA (Windhab i Bolliger, 1997) Table 1. EXTRUDER TYPES (Windhab i Bolliger, 1997)

Tip ekstrudera/ Maksimalni kapacitet/ Prečnik puža/ Dužina cilindra/ Extruder type Max. mass flow rate (kg/h) Screw diameter (mm) Barrel lenght (mm) TTE 100 100-120 65 1000 TTE 300 300-400 130 2000 TTE 1000 1000-1200 250 2500

74 Preh. ind. 1-2, (2009) TANJA R. VUČIĆ et al.: KARAKTERISTIKE SLADOLEDA...

zuju se za veće kristale omogućava- jući njihov rast. Ova pojava se dešava uglavnom pri temperaturnim fluktuacijama kojima je sladoled izložen i naziva se Ostwaldovo zrenje (Lewis, 2007). Vezivanje proteina za led utiče na termalni histerezis, tj. inhibiciju rekristalizacije i oblik leda kristala. U rastvorima u kojima je prisutan AFP u nis-

kim koncentracijama uočeno je druga- Slika 8. MIKROSTRUKTURA SLADOLEDA DOBIJENA FRIZEROM I NA čije ponašanje prilikom smrzavanja i EKSTRUDERU (Windhab i Bolliger, 1997) topljenja u odnosu na rastvore u ko- Figure 8. MICROSTRUCTURE OF ICE CREAM DERIVED BY FREEZER AND jima AFP nije prisutan (slika 9). Pri EXTRUDER (Windhab and Bolliger, 1997) koncentracijama većim od 0,1% uo- Ukoliko je mlečna mast prisutna u Sladoled proizveden primenom čeno je snižavanje temperature smr- smeši, usled jakog mehaničkog tret- ekstrudera je ne samo boljih karak- zavanja, ali se temperatura topljenja mana dolazi do odvajanja proteina i teristika, već je i stabilniji tokom dužeg ne menja (termalni histerezis). Ovaj emulgatora sa površina masnih globu- skladištenja, ne pokazuje veći stepen efekat nastaje kao posledica vezi- la, kao i njihove deformacije. Kao po- rekristalizacije i otporniji je na tem- vanja za protein. sledica ovoga, mast stvara izrazito peraturne fluktuacije. AFP, takođe, utiču na oblikovanje hidrofobne interakcije i poseduje veći Prema Hansenu (2003), prednosti kristala leda u zavisnost od uslova pri afinitet da se adsorbuje na površinu upotrebe ekstrudera u industriji slado- kojima vezivanje nastaje. Kada se vazdušnog mehurića. Masne globule leda se ogledaju u sledećem: rastvor nalazi u blizini temperature se delimično spajaju stvarajući agre- - Predstavlja zamenu za tunel za smr- topljenja dolazi do obrazovanja okru- gate. Međutim, rast agregata je ogra- zavanje uz manju investiciju i prostor glastog oblika kristala leda. Pri nižim ničen usled visoke viskoznosti smeše u pogonu: vrednostima, dolazi do obrazovanja u ekstruderu i mast ostaje zarobljena - Jednostavna manipulacija uz male drugačijih oblika, jer deo kristalne re- u prostoru između mehurića. Ova gubitke šetke za koji se protein veže ne može zarobljena mast u velikoj meri dopri- - Dobija se proizvod visokog kvaliteta da raste. Ukoliko je temperatura ispod nosi poboljšanju reoloških karakte- uz mogućnost uštede na ingredijen- vrednosti histerezisa, kristal naglo po- ristika sladoleda proizvedenog ekstru- tima (emulgatori/stabilizatori) činje da raste tako da protein više ne derom u odnosu na frizer. Na slici 8 - Postizanje maksimalno dispergova- može da ga inhibira, ali i dalje može prikazano je poboljšanje mikrostruk- ne strukture otporne na temperaturne da ga oblikuje. ture sladoleda upotrebom ekstrudera fluktuacije Zbog ovih karakteristika AFP je u odnosu na frizer (Windhab i Bolliger, - Visok koeficijent toplotne razmene. izazvao veliku pažnju u industriji sla- 1997). doleda, gde bi njegova upotreba rešila Kada se mast nalazi u jako maloj "Antifriz" proteini kao novi problem rekristalizacije sladoleda i količini ili uopšte nije prisutna u sla- ingredijent za inhibiciju njegovu bolju održivost pri tempera- rekristalizacije sladoleda turnim fluktuacijama. Takođe, moguć- doledu, mali dijametar i dobra distribucija vazdušnih mehurića i kristala "Antifriz" proteini (AFP ili ISP - Ice nost oblikovanje kristala leda u velikoj leda utiču na poboljšane reološke ka- Structuring Proteins) odnose se na meri može da poboljša kremastu rakteristike nemasnog i niskomasnog klasu polipeptida koje sintetišu odre- strukturu sladoleda. sladoleda, a pre svega na kremastu đene vrste životinja, biljaka i mikro- Ukoliko bi se poredila dva uzorka, strukturu. organizama sa ulogom da ih zaštite jedan sladoled bez AFP (standard) i Na izlasku iz ekstrudera tempe- od smrzavanja pri temperaturama ni- drugi sa dodatkom AFP, veličina kri- ratura smeše iznosi -15oC, a do 80% žim od temperature smrzavanja teles- stala leda bi bila ista (30-40 μm). Me- vode nalazi se u čvrstom agregatnom nih tečnosti. AFP snižavaju tačku mrž- đutim, kada bi se uzorci sladoleda stanju. Zbog toga ne postoji potreba njenja, vezuju se za male kristale leda temperirali u intervalu od -20 do -10°C za dubinskim smrzavanjem sladoleda onemogućavajući njihov dalji rast i re- u trajanju od tri nedelje, došlo bi do u glomaznim tunelima za zamrzava- kristalizaciju (Marshall i sar., 2003). značajne promene u strukturi stan- nje, već se direktno skladišti i distri- Rekristalizacija leda je pojava ka- darda. Rekristalizacija bi bila izražena, buira. da manji kristali leda sublimiraju i ve- a sladoled bi dobio zrnastu strukturu, dok bi uzorak sa AFP zadržao približ- no istu strukturu (Clarke i sar., 2003).

ZAKLJUČAK

Proizvodnja nemasnog sladoleda je u velikoj meri "evoluirala" u periodu od osamdesetih godina prošlog veka. Prvi proizvodi bazirali su se na do-

datku većeg broja aditiva kako bi se Slika 9. POREĐENJE KRISTALA LEDA BEZ I SA AFP (Clarke i sar., 2003) poboljšala mrvljiva i nestabilna struk- Figure 9. ICE STRUCTURE WITHOUT AND WITH AFP (Clarke i sar., 2003) tura sladoleda, koja nastaje u odsus-

75 Preh. ind. 1-2, (2009) TANJA R. VUČIĆ et al.: KARAKTERISTIKE SLADOLEDA... tvu mlečne masti. Međutim, i pored Hyvönen, L., Linna, M., Tourila, H., Dijksterhuis, “Savremeni trendovi u mlekarstvu”, Zlatibor, G.: Perception of Melting and Flavour Release 01-05 1998b, Zbornik radova, pp. 225-229. znatnih poboljšanja niskomasni i ne- of Ice Cream Containing Different Types and Tomić, T., Jovanović, S., Maćej, O: Trendovi u masni sladoled i sladoledni dezerti ni- Contents of Fat. J. Dairy Sci., Vol. 86 (2003) proizvodnji sladoleda. Mlekarstvo 3 (27) su naišli na veliki prijem kod potro- 1130-1138. (2004) 919-926. šača. Senzorne karakteristike jedno- Jovanović. S., Maćej, O., Obradović, D., Tomić, T., Radojčić, D., Jovanović, S., Maćej, O.: Mikuljanac A.: Savremeni pravci u proizvodnji Upotreba aroma i aditiva u proizvodnji stavno nisu postizale efekat punomas- sladoleda, IV međunarodni simpozijum sladoleda, Simpozijum „Mleko i proizvodi od nih proizvoda, a postojala je i odboj- “Savremeni trendovi u proizvodnji mleka”, mleka”, Tara, 6-10 april 2005, Zbornik radova, nost zbog velikog broja aditiva. Kopaonik, 3-7 april 1995, Zbornik radova, pp. pp. 35-44. 75-77. Tomić, T., Jovanović, S., Maćej, O: Definisanje Danas je industrija sladoleda u Jovanović, S., Tomić, T., Maćej, D.: Uticaj tehnoloških parametara proizvodnje mogućnosti da proizvede nemasni i procesa friziranja na kvalitet sladoleda, IV. III probiotskog sladoleda. Prehrambena niskomasni sladoled sa malim brojem jugoslovenski simpozijum prehrambene industrija, 17 (1-2) (2006a) 90-95. aditiva, a da se postigne efekat koji tehnologije. Beograd, 4-6 februar 1998, Tomić, T., Jovanović, S., Maćej, O: Zbornik radova, pp. 110-114. Characteristics of ice creamwith high mineral daje punomasni sladoled pri konzu- Jovanović, S., Barać, M., Maćej, O., Vučić, T.: and vitamin content, 37. hrvatski simpozij miranju. Primena ekstruzije pri niskim Serum proteini – tehnološko-funkcionalna mljekarskih stručnjaka s međunarodnim temperaturama predstavlja veliki na- svojstva. Savremena poljoprivreda, 56 (5) sudjelovanjem, Lovran 26-29. novembar (2007) 114-125. 2006, Zbornik sažetaka, pp. 16-17. predak u proizvodnji sladoleda, gde Kappas, J.: Polidextrose, Fat Replacers and Tomić, T., Jovanović, S., Maćej, O: Definisanje se uz mala ulaganja postiže veliki po- Functional Ingredients in Frozen Dairy tehnoloških parametara proizvodnje light mak u kvalitetu i održivosti sladoleda. Applications, International Symposium on Ice sladoleda za dijabetičare, Simpozijum „Mleko i Ekstruder u kombinaciji sa "antifriz" Cream, Athens, 18-19 September 1997, proizvodi od mleka”, Kladovo. 09-13 maj Proceedings, pp. 75-82. 2007, Zbornik radova, pp. 7-9. proteinima (AFP) obezbeđuje kom- Kilara, A: Fat mimetics in ice cream and frozen Tomić, T., Jovanović, S., Maćej, O: Definisanje paktnu mikrostrukturu sladoleda u ko- dessert manufacture, International tehnoloških parametara proizvodnje joj su kristali leda, vazdušni mehurići i Symposium on Ice Cream, Athens, 18-19 prebiotskog sladoleda sa dodatkom September 1997, Proceedings, pp. 65-74. prehrambenih vlakana. V simpozijum „Mleko i masne globule nekoliko puta manji u Krog, N.: The use of emulsifiers in ice cream, proizvodi od mleka”, Tara, 4-8 jun 2008, odnosu na standarni sladoled, a pri International Symposium on Ice Cream, Zbornik radova, pp. 5-8. tome i održivi pri temperaturnim kole- Athens, 18-19 September 1997, Proceedings, Yashavantkumar J.A. i Mollard M.A.: Process for banjima. pp. 37-44. producing low or non fat ice cream. Patent Lewis, D.F.: Microstructure of frozen and dairy- number: 5,215,777 (1993). Danas niskomasni sladoledi i de- based confectionery products. Chapter 9, in: Vega, C., Andrew, R. A., Goff, H.D.: Functionality zerti ispunjavaju prvobitnu ideju sla- Structure of dairy products, ed. A. Tamime, of carageenan in ice cream mix formulations. doleda sa manjom energetskom vred- Blackwell Publishing Ltd., Oxford (2007) pp. International Symposium on Ice Cream, 236-257. Thessaloniki, 14-16 May 2003, Proceedings, nošću koji svojim karakteristikama Li, Z., Marshall, R., Heymann, H., Fernando, L.: pp. 78-87. mogu da pariraju u potpunosti puno- Effect of milk fat content on flavour perception Walstra, P. and Jonkman, M.: The role of milk fat masnom proizvodu. of vanilla ice cream. J. Dairy Sci. 80 (1997) and protein in ice cream, International 3133-3141. Symposium on Ice Cream, Athens, 18-19 Marshall, R.T:, Goff, H.D., Hartel, R.W.: Ice September 1997, Proceedings, pp. 17-24. cream, sixth edition. Springer science, New Wildmoser , H. and Windhab, E.J.: Impact of LITERATURA York, (2003). Mechanical Treatment of Ice Cream at Ultra- Ohmes, R.L., Marshall, R.T., Heymann, H.: Low Temperature on Scoopability, Melting Adapa, S., Dingeldein, H., Schmidt, K.A., Herald, Sensory and physical properties of ice creams Behaviour and Creaminess, International T.J.: Rheological properties of ice cream containing milk fat or fat replacers. J. Dairy Symposium on Ice Cream, Thessaloniki, 14- mixes and frozen ice creams containing fat Sci., 81 (1998) 1222-1228. 16 May 2003, Proceedings, pp. 159-177. and fat replacers. J. Dairy Sci., 83 (2000) Pravilnik o kvalitetu i drugim zahtevima za mleko, Windhab, E.J. and Bolliger, S.: New 2224-2229. mlečne proizvode, kompozitne mlečne Developments in Ice Cream Freezing Arbuckle, W.S.: Ice cream, fourth edition. Van proizvode i starter kulture (2002), Službeni list Technology and Related On-lline Measuring Nostrand Reinhold, New York, (1986). SRJ br. 26 Techniques. International Symposium on Ice Baer, R.J., Wolkow, M.D., Kasperson, K.M. Prindiville, E.A., Marshall, R.T., Heymann, H.: Cream, Athens, 18-19 September 1997, (1997): Effect of emulsifiers on the body and Effect of milk fat, cocoa butter, and whey Proceedings, pp. 112-130. texture of low fat ice cream. J. Dairy Sci. 80, protein replacers on the sensory properties of Windhab, E.J. and Wildmoser, J: Low 3123-3132. lowfat and nonfat chocolate ice cream. J. temperature extrusion process and device for Clarke C. J., Buckley S., Lindner N.: Ice Dairy Sci., 83 (2000) 2216-2223. optimized and viscosity adapted micro- structuring proteins in ice cream, International Roland, A.M., Philips, L.G., Boor, K.J.: Effects of structuring of frozen aerated masses. Patent Symposium on Ice Cream, Thessaloniki, 14- fat content on the sensory properties, melting, application number: US 2008/0254180 A1 16 May 2003, Proceedings, pp. 33-44. color and hardness of ice cream. J. Dairy Sci. (2008). D’Arcangelis, L. and Tapfer, U.: Process control 82 (1999) 32-38. www.buhlergroup.com scheme for cooling and heating compressible Tomić, T., Lekić, D., Maćej, O., Jovanović, S.: compounds. Patent application number: WO Važniji parametri tehnološkog procesa proizvodnje „soft” sladoleda. Jugoslovenski 2005/004626 A2 (2004). Gaonkar, A.G.: Ingredient interactions-effects on mlekarski simpozijum “Savremeni trendovi u food quality, first edition. Marcel Dekker Inc. mlekarstvu”, Zlatibor, 1-5 1998a, Zbornik New York, (1995). radova, pp. 215-224. Tomić, T., Lekić, D., Maćej, O., Jovanović, S.: Hansen, P.H.: Shaping the products of future, International Symposium on ice cream Specifičnosti proizvodnje ekstrudiranog Thessaloniki, 14-16 May 2003, Proceedings, sladoleda tipa „Mega” u MDD „Frikom”, pp. 88-99. Beograd, Jugoslovenski mlekarski simpozijum

76 Preh. ind. 1-2, (2009) TANJA R. VUČIĆ et al.: KARAKTERISTIKE SLADOLEDA...

SUMMARY

CHARACTERISTICS OF ICE CREAM WITH LOWER FAT CONTENT

Tanja R.Vučić, Snežana T. Jovanović, Ana Jovčić, Igor R. Zdravković

University of Belgrade, Faculty of Agriculture, Institute for Food Technology and Biochemistry

Popularity of ice cream is based on its highly specific sensory characteristics. Key words: ice cream • milk fat • extruder • However, because of high energetic value due to sugar and milk fat presence, ice AFP cream is often criticized by nutritionists. New nutrition trends and assortment development in ice cream industry resulted in appearance of ice cream with lower fat content, known as light ice cream. Since milk fat has a significant influence on sensory characteristics and structure of ice cream, producers had an important task to find adequate milk fat replacers. The consumer demand for low fat ice cream with characteristics similar to the standard ice cream, had to be satisfied. By application of new ingredients such as WPC, AFP, adequate mixture of sta- bilizers and emulsifiers, as well as extruder application and correction of some parameters of technological production process, defects of the low fat ice cream were successfully solved.

77 Preh. ind. 1-2, (2009) VLADIMIR B. PAVLOVIĆ et al.: PRIMENA TEHNIKA...

VLADIMIR B. PAVLOVIĆ PREDRAG D. PUĐA GORAN A. TRPKOVIĆ JELENA B. MIOČINOVIĆ

Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet

PREGLEDNI RAD

PRIMENA TEHNIKA ELEKTRONSKE

MIKROSKOPIJE U PROUČAVANJU UDK: 637.3:637.07:543.456 SIREVA

U radu se analiziraju načini rada, kao i UVOD skenirajućeg elektronskog mikrosko- konstrukcija četiri tipa elektronskih mikro- pa), kao i konfokalno lasersko skeni- skopa: skenirajućeg elektronskog mikro- Mikroskopija i ostale tehnike sli- rajućeg mikroskopa (predstavnika skopa; krio-skenirajućeg elektronskog mik- kanjem su, kao jedinstveni analitički svetlosne mikroskopije), zatim pet ti- roskopa; transmisionog elektronskog mikroskopa i envajromental skenirajućeg elek- metodi iz kojih proizilaze rezultati u pova mikroskopa koji se trenutno naj- tronskog mikroskopa, kao i konfokalno la- formi slike, najpodesnije tehnike za više koriste za analizu namirnica sersko skenirajućeg mikroskopa, predstav- ocenu strukture namirnica. Mikrosko- mlečnog porekla. Prikazane su razlike nika svetlosne mikroskopije, koji se tre- pija se koristi kao važan alat za ra- između pojedinih tipova mikroskopije, nutno najviše koriste za analizu namirnica zumevanje veza koje doprinose uspo- ukazano je na prednosti i nedostatke mlečnog porekla. Prikazane su razlike iz- stavljanju odgovarajućih fizičko-hemij- u pogledu ispitivanja namirnica različi- među pojedinih kategorija mikroskopije, skih stanja, kao i teksturalnih svojsta- tog porekla. Prikazane su metode pri- ukazano je na prednosti i mane u pogledu va namirnica, kao što su: procesi koa- preme bioloških uzoraka, uopšteno za analiziranja namirnica različitog porekla. Prikazane su opšte metode pripreme bio- gulacije, praćenje efekata pojedinih sve vidove elektronske mikroskopije, loških uzoraka za sve vidove elektronske procesa koji se primenjuju u preradi kao i metode pripreme uzoraka sireva mikroskopije, metode pripreme uzoraka si- hrane (npr. toplotna denaturacija pro- za pojedine tipove mikroskopije. reva, kao i prikazi mikrografija. Primena teina), posmatranje uljne faze posle elektronske mikroskopije ima značajnu zagrevanja i rastezanja sireva pare- TIPOVI ELEKTRONSKIH ulogu u pručavanju namirnica, posebno nji- nog testa i sl. U pojedinim slučajevi- MIKROSKOPA hove mikrostrukture. Istraživanje strukture ma, tehnike mikroskopije mogu biti ko- Podela elektronske mikroskopije će verovatno postati važna komponenta rišćene i za praćenje procesa koji do- budućih biotehnoloških istraživanja i ko- (EM) izvršena je na dva glavna tipa - vode do pojave posebnih struktura ristiće se za posmatranje strukturalnih pro- transmisioni elektronski mikroskop (pene, emulzije, disperzije, ekskrudata mena namirnica. (TEM) i skenirajući elektronski mikro- i vlakana) (Kalab, Allan-Wojtas, Miller skop (SEM). Međutim, kombinova- 1995). Ključne reči: skenirajući elektronski mikro- njem ove dve tehnike međusobno, Mikroskopija je našla široku prime- skop • transmisioni elektronski mikroskop • kao i kombinovanjem sa nekim drugim nu u proučavanju i analiziranju struk- envajronmental skenirajući elektronski mik- tehnikama, realizovano je više tipova roskop • konfokalno lasersko skenirajući ture sireva, čime se dobija jasnija slika EM, tako da je klasifikacija tehnika na mikroskop • sir • mikrostruktura u pogledu elemenata koji sačinjavaju određene kategorije EM prilično teška. njihovu strukturu, dobijaju se informa- Pored ova dva glavna tipa EM, opi- cije o stvarnom izgledu tih elemenata i sani su još neki tipovi mikroskopa koji njihovoj međusobnoj povezanosti, kao imaju veći značaj u ispitivanju namir- i mogućnost da se posmatraju prome- nica: ne mikrostrukture sirnog testa tokom zrenja (Claverie, Casanove 1998, Skenirajući elektronski mikroskop Everett, Auty 2008, Kalab et al. 1995, Guinee et al. 1995, Pudja 1992). U SEM je tip elektronskog mikrosko- tom smislu, mikroskopija ima jako veli- pa koji ispituje, odnosno slika površinu ku važnost pri kreiranju tehnoloških uzorka skenirajući je sa visokoener- postupaka, u cilju dobijanja kvalitetni- getskim snopom elektrona (www.en.

jih i u tehnološkom i senzornom smis- wikipedia.org/wiki/Scanning_electron_ lu prihvatljivijih proizvoda. microscope). Elektroni intereaguju sa Adresa autora: U ovom radu izložene su najos- atomima koji sačinjavaju uzorak, pro- Prof. dr Vladimir B. Pavlović, Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet, novnije informacije o konstrukciji i na- izvodeći signal koji sadrži informaciju Nemanjina 6, 11080 Zemun činu rada četiri tipa elektronskih mik- o topografiji površine uzorka, kompo- tel.: 011/2615-315/lok 445; 062/82-57-102 roskopa (skenirajućeg, krio-skeniraju- ziciji i drugim osobinama, kao što je e-mail: [email protected] ćeg, transmisionog i envajronmental električna provodnost.

78 Preh. ind. 1-2, (2009) VLADIMIR B. PAVLOVIĆ et al.: PRIMENA TEHNIKA...

Proučavanje evolucije mikrostruk- od oko 1-5 kV i, ako je SEM sposo- Elektronski snop prolazi kroz kon- ture primenom skenirajuće elektron- ban, da koristi napone i do 30 kV. denzor koji ga fokusira, a zatim po- ske mikroskopije vrši se domenskom U zavisnosti od vrste skenirajućeg gađa ultra tanak, za elektrone polu- analizom, kao i analizom mikrostruk- elektronskog mikroskopa moguće je provodan uzorak intereagujući sa turnih konstituenata poput oblika i detektovati dve vrste signala na os- njim, dok prolazi kroz njega. Ideja za srednje veličine zrna, pora, kao i nji- novu kojih se formira slika površine TEM nastala je od pretpostavke da hovog međusobnog rasporeda (Živ- ispitivanog uzorka. Ovi signali potiču elektronski snop, pored čestične, po- ković i sar. 1999, Ivetić i sar. 2008, od sekundarnih i rasejanih elektrona: seduje i talasnu prirodu, a da se uzo- Pavlović i sar. 2007a). Kvantitativna Sekundarni elektroni (eng. secondary rak ponaša kao difrakciona rešetka. analiza raspodele veličina zrna uzora- electrons) - (SE) – elektroni koji su Signal koji se detektuje i koji nosi ka može se obaviti korišćenjem line- izbačeni iz K-orbitale uzorka neelas- informaciju o strukturi uzorka potiče arne metode merenja odsečaka koje tičnom interakcijom sa elektronskim od propuštenih (transmitovanih) elek- pravi testna linija sa granicama zrna, zrakom. Oni imaju veoma malu ener- trona (za razliku od SEM-a, kod koga kao i primenom specijalnih metoda za giju, manju od 50 eV, i mogu da pri- potiče od SE i BSE). Signal se po- automatsku mikrostrukturnu analizu kažu detalje veličine od 1-5 nm. Ovi jačava serijom magnetnih sočiva i fo- (Pavlović i sar. 2006, Mitić i sar. zraci, zbog svoje male energije, mogu kusira na odgovarajući uredjaj za 2004). Kod ove vrste analiza, da bi se veoma malo da se udalje od površine stvaranje slike, kao što su fluores- izbeglo nagomilavanje negativnog na- uzorka, pa kao rezultat toga daju naj- centni ekran, sloj fotografskog filma ili elektrisanja na površini uzorka, a koje bolju rezoluciju slike. Zbog načina na senzor osetljiv na svetlo - CCD ka- skretanjem primarnih i emitovanih koji je slika formirana, SEM mikrografi mera (engl. charged-cupled device) elektrona može dovesti do gubljenja imaju veliku dubinu posmatranja, tako (www.en.wikipedia.org/wiki/Transmiss slike, površina uzoraka se prekriva da može da se dobije 3D slika, ko- ion_electron-microscopy). Za razliku tankim slojem zlata debljine 30-40 nm risna za razumevanje površinske stru- od SEM-a, koji se koristi za ispitivanje (Pavlović i sar. 2001). kture uzorka. Moguć je širok opseg površine, TEM se koristi za ispitivanje Uporedo sa mikrostrukturnom uveličanja, od 25 do 250.000x, što je unutrašnje strukture uzoraka. analizom, primenom energijske dis- za oko 250x više nego kod najboljih Elastična interakcija je veoma ja- perzione spektrometrije (EDS anali- svetlosnih mikroskopa. ka, tako da debljina uzorka mora da za), može se vršiti i kvalitativna anali- Rasejani elektroni (eng. backscat- bude veoma mala. Debljina povećava za pojedinih faza, prisutnih u mikro- tered electrons) - (BSE) su elektroni iz elektronsku energiju. Stoga, ukoliko strukturi (Mitić i sar. 2008, Pavlović i elektronskog snopa koji su rasejani sa želimo da umanjimo neelastične inte- sar. 2007b). Za ovu vrstu ispitivanja uzorka elastičnim sudarom sa atomi- rakcije, uzorak ne sme biti deblji od 1 koristi se EDS sistem koji je povezan ma uzorka. Oni imaju veliku energiju, μm. Za konvencionalni TEM debljina sa elektronskim mikroskopom i kom- koja u zavisnosti od napona ubrzanja, uzorka od oko 100 - 300 nm je dobra, pjuterizovanim multikanalnim analiza- može varirati od 50 eV pa na više. dok veoma velika rezolucija, tzv. torom (MCA). Ovakav tip analizatora Rasejani elektroni, koji potiču od teš- ‘atomska rezolucija slike’ zahteva omogućava analizu u oblasti x zra- kih elemenata (elemenata sa velikim debljinu ispod 10 nm (Claverie, Ca- čenja od 0,5 do 20 keV sa 10 V po atomskim brojem), imaju veću jačinu sanove 1998). Sposobnost da odredi kanalu. od elektrona koji potiču od lakih ele- poziciju atoma u materijalu, čini TEM SEM funkcioniše tako što elek- menata (elemenata sa malim atom- nezamenljivim instrumentom u nano- tronski top stvara elektronski snop koji skim brojem). Na ovaj način dolazi do tehnološkim istraživanjima, uključujući prolazi kroz tri sistema sočiva pre jasne slike sa kontrastom, koji može heterogenu katalizu, kao i razvoj teh- nego što pogodi uzorak. Prvo prolazi da prikaže različite hemijske kompo- nološkog postupka proizvodnje polu- kroz kondenzore (sočiva za konden- zicije. Njihova visoka energija rezultu- provodnika za elektroindustriju. zovanje), koji fokusiraju elektrone u je u većem specifičnom intenzitetu in- Rezolucija TEM-a je za red ve- uzak snop, pa kroz skenirajući navoj terakcije i time smanjuje rezoluciju sli- ličine bolja od rezolucije SEM-a, mada koji omogućava da snop skreće, od- ke nastale na ovaj način. je u biološkim naukama priprema uzo- nosno da šeta po površini uzorka, i SEM i TEM su se pokazali koris- raka ta koja i dalje ograničava rezo- objektiv (sočiva objektiva) koja po- nim u ispitivanju malih strukturalnih luciju mikroskopa više od njega sa- mažu u fokusiranju slike. Usmereni elemenata u siru, kao što su mikoor- mog. Slike TEM-a su 2D, ali ako sli- snop pogađa uzorak što dovodi do ganizmi i kazeinski matriks, kao i za kamo pod različitim uglovima i obra- stvaranja nekoliko tipova naknadnih posmatranje delimičnih promena koje dimo tu seriju pod određenim kon- emisija. Emisije se prihvataju detek- se dešavaju na matriksu tokom pro- trastnim uslovima, možemo dobiti i 3D torom koji ima za cilj da pojača sig- izvodnje i zrenja. prezentaciju uzorka. Slike su crno- nale i da ih oblikuje u odgovarajuće SEM se koristi za površinsku ana- bele. slike na kompjuteru. Slika sa SEM-a lizu uzoraka, poseduje mogućnost vi- TEM se koristi za posmatranje se zasniva na elektronskim interak- soke rezolucije, naročito pri posma- unutrašnje strukture uzoraka i najčeš- cijama na površini uzorka. SEM pruža tranju kazeinskog matriksa i masnih će poseduje mogućnost bolje rezo- mogućnost dobre 3D prezentacije kapi, ali se u pojedinim slučajevima, lucije u odnosu na SEM. Međutim, u strukture uzorka. Slike su crno-bele. zbog opsežne pripreme uzoraka, pro- pojedinim slučajevima visoka rezolu- Kod SEM-a koristimo niske napo- teini i masne kapi ne mogu videti sa cija može biti i neadekvatna, jer su ne ubrzanja da sprečimo penetraciju sigurnošću (Noronha et al. 2008). upravo mikrografije sa finom rezolu- snopa u uzorak, pošto se zahteva Transmisioni elektronski mikro- cijom nepodesne za makroskopsku stvaranje sekundarnih elektrona sa skop TEM je tip elektronskog mikro- identifikaciju nekih materijala kao što površine uzorka. Stoga je za biološke skopa kod koga se slika formira na je mast. uzorke uobičajeno da se koristi napon drugačiji način u odnosu na SEM.

79 Preh. ind. 1-2, (2009) VLADIMIR B. PAVLOVIĆ et al.: PRIMENA TEHNIKA...

Envajromental skenirajući uzorka u procesima obrade, kao što wiki/Confocal_laser_scanning-micro- elektronski mikroskop (ESEM) su istezanje, sabijanje, deformacija, scopy). adhezija, zagrevanje, hlađenje, smr- CLSM nudi nekoliko prednosti u ESEM je tip skenirajućeg elek- zavanje, topljenje, hidratacija, dehi- odnosu na konvencionalni svetlosni tronskog mikroskopa. Njegova glavna dratacija i sublimacija. mikroskop, uključujući i poboljšanu re- prednost leži u tome što analitičar 4. ESEM može da oformi sliku od zoluciju (oko 0.2 nm), sposobnost da može da menja okolinu (okruženje) uzoraka zagrejanih i na 1500°C, zato se optička sekcija spusti u uzorak, uzorka putem različitih vrednosti pri- što je ESD neosetljiv na toplotu. pribor da se 2D mikrografije prevedu u tisaka, temperature i sastava atmo- 5. ESD je takođe neosetljiv na 3D slike, kao i fluorescentno obeleža- sfere. ESEM zadržava sve prednosti svetlo, svetlost od toplotom usijanih vanje, kako bi se ispitala interakcija i konvencionalnog SEM-a, ali uklanja uzoraka, katodoluminiscenciju i fluoro- relativna lokacija različitih komponenti ograničenje visokog vakuuma u okru- scenciju, tako da ovakvi efekti ne u namirnicama (Everett, Auty 2008). ženju uzorka. U tom smislu, mokri, ometaju kvalitet slike. Proučavanja CLSM-om omogućila masni, prljavi, neprovodni uzorci mo- 6. ESEM na većem naponu ubr- su ispitivanje strukture masnih kapi, gu da se ispitaju u njihovom prirod- zanja može da koristi i signal od x-zra- geliranje mleka, topljenje sira, pro- nom stanju, bez modifikacija ili prika izolovanih uzoraka. pustljivost gela mleka, efekat čedari- preme. zacije i parenja na stapanje masnih Kroz celu kolonu (deo mikroskopa Mikroskopija pri niskoj temperaturi kapi u čedru, odnosno mocareli, loka- kroz koji prolazi snop, pre nego što lizaciju ćelija startera, odnosno pro- pogodi uzorak) gde molekuli gasa mo- Prethodno opisani tipovi mikrosko- biotskih bakterija u siru, lokalizaciju gu da raseju elektrone i unište snop, pa (SEM, TEM i ESEM), u slučaje- EPS-a u siru itd. Područje analize prisutan je visoki vakuum. Međutim, vima kada je potrebno da se uzorak hrane u kome CLSM pokazuje najviše umesto korišćenja jednog otvora za stabiliše na temperaturi tečnog azota, prednosti, je ispitivanje visokomasnih kontrolu pritiska, kao kod konven- imaju svoje modifikacije. Naime, mo- namirnica koje je teško pripremiti za cionalnog SEM-a, ESEM, da bi raz- difikacija se ogleda u tome što se mik- konvencionalnu mikroskopiju, a da se dvojio komoru uzorka od kolone, ko- roskopima dodaje još jedan segment– pri tome zadrži faza masti. Naime, u risti višestruke otvore za kontrolu pri- tzv. krio komora, koja služi da se uzo- pripremi ovakvih uzoraka fiksacija i tiska. rak posle kriofiksacije održi na niskoj dehidratacija su često nepotrebni. ESEM koristi odgovarajući sekun- temperaturi. Ovako modifikovani CLSM je korisna tehnika za ispitivanje darni detektor (eng. environmental se- SEM, TEM, odnosno ESEM nazivaju strukture namirnica, zato što nije ogra- condary detector - ESD), koji funkcio- se LT-SEM (eng. low temperature ničena na tanke uzorke. Omogućava niše u nevakuumskoj sredini, za raz- SEM), LT-TEM, odnosno LT-ESEM, procenu prostornog rasporeda struk- liku od Evrhart-Tonli (eng. Everhart- mada se često koriste i nazivi Krio- turalnih komponenata, kao i praćenje Thornley (ET) detektora korišćenog SEM, Krio-TEM i Krio-ESEM, koji dinamičnih procesa kao što su pove- kod SEM-a. označavaju da je uzorak stabilisan zivanje, agregacija i separacija faza i Primenjujući pozitivan potencijal tehnikom kriofiksacije. njihovo upoređivanje sa rezultatima od nekoliko hiljada volti na detektor, reoloških merenja. Pored navedenih SE ubrzavaju u polju detektora i su- Konfokalni lasersko-skenirajući prednosti, značajno je napomenuti i daraju se sa molekulima gasa. Rezul- mikroskop (CLSM) mogućnost rekonstrukcije neporeme- tujuća jonizacija stvara dodatne elek- ćene 3D mikrostrukture i njenog kons- trone, pojačavajući originalan signal CLSM, koji se ponekad u literaturi tantnog praćenja, kao i fluorescentnog SE i pozitivnih jona. Detektor sakuplja označava i skraćenicom CSLM, ne obeležavanja i identifikacije specifič- signale SE i propušta ih direktno do pripada EM, već svetlosnoj mikro- nih komponenata unutar sistema. elektronskog pojačivača. Kod nepro- skopiji, ali je obrađen u radu zbog TEHNIKE PRIPREME UZORAKA ZA vodnih uzoraka pozitivni joni, nastali u njegove česte upotrebe kod ispitivanja ELEKTRONSKU MIKROSKOPIJU procesu jonizacije gasa, privučeni su bioloških uzoraka i namirnica. ka površini uzorka i dobro sprečavaju CLSM je jedan od tri komercijalno Materijal koji bi trebalo da se ana- naelektrisavanje. dostupna tipa konfokalne mikrosko- lizira EM, generalno zahteva odgova- Prednosti ESEM-a nad konvencio- pije. To je tehnika za dobijanje slike rajući postupak pripreme uzoraka. nalnim SEM-om zaista su velike visoke rezolucije sa dubokom selektiv- Specifičan pristup tokom pripreme (www.calce.umd.edu/general/Facilitie nošću. Za neprozirne uzorke korisna uzoraka je neophodan zbog toga što s/ ESEM.pdf ): je za pripremanje površinskih profila, je celokupna unutrašnjost mikroskopa 1. Gasna jonizacija u komori za dok se kod prozirnih koristi za slikanje pod visokim vakuumom, pa neodgo- uzorak eliminiše naelektrisanje, koje unutrašnjosti strukture. CLSM, za raz- varajuće pripremljen materijal može je uobičajeno prisutno kod neprovod- liku od standardne konfokalne mikro- da onemogući elektronski snop da pu- nih uzoraka, tako da nije potrebno da skopije, kao izvor svetlosti koristi la- tuje pravolinijski. Takođe, za sliku na se uzorci naparavaju provodnim serski zrak koji skenira tačku po tačku SEM-u, da bi se sprečila akumulacija slojem, čime se ujedno sprečava i mo- trodimenzionalne površine. Za biološ- električnog naboja na površini, uzorci guće oštećenje uzoraka u toku pri- ke uzorke najčešće se koristi fluore- moraju biti bar na površini elektro- preme. scentno obeležavanje uzoraka. Zbog provodni i električno uzemljeni. Ne- 2. ESEM može da slika mokre, pr- očuvanja intenziteta svetlosti koja se provodni uzorci imaju težnju da se na- ljave i masne uzorke. Kontaminacija transportuje, svi delovi uzorka na op- elektrišu pri skeniranju elekronskim neće oštetiti ili umanjiti kvalitet slike. tičkom putu su eksitovani, a fluore- snopom, naročito u fazi detekcije SE, 3. ESEM eliminiše potrebu pripre- scencija se detektuje fotodetektorom što izaziva greške u skeniranju, koje me uzoraka i omogućava posmatranje ili kamerom (www.en.wikipedia.org/ se odražavaju na kvalitet slike.

80 Preh. ind. 1-2, (2009) VLADIMIR B. PAVLOVIĆ et al.: PRIMENA TEHNIKA...

Tehnike koje se koriste u metoda- zlatom, kombinacijom zlato/paladijum, 40, 60, 80 i 96 ml/100 ml (Kalab, La- ma za pripremu uzoraka za elektron- platinom, odnosno hromom. rocque 1996). sku mikroskopiju su (www.jic.ac.uk/ Kriofiksacija – brzo smrzavanje Korišćenje odgovarajućih tehnika microscopy/intro/EM.html): uzorka potapanjem u tečni azot, naj- je uslovljeno izborom tipa mikroskopa Seciranje – priprema tankih sloje- češće na temperaturama od -197°C koji će se koristiti pri ispitivanju na- va uzorka. Za svetlosnu mikroskopiju do -210°C. Posle kriofiksacije uzorak mirnica. seciranjem se može obezbediti uzorak se stavlja u krio komoru mikroskopa, debljine od nekoliko μm, ali za elek- koja je pod vakuumom, da bi mu se METODE PRIPREME UZORAKA tronsku mikroskopiju uzorci moraju biti održala niska temperatura i da bi se SIRA ZA ELEKTRONSKU veoma tanki, tako da su poluprovodni sprečilo odmrzavanje. Polje EM pod MIKROSKOPIJU za elektrone, tipično oko 90 nm deb- niskom temperaturom, zasniva se na ljine. Ovi ultratanki preseci za elek- primeni ove tehnike koja ujedno omo- Metode pripreme uzoraka za SEM tronsku mikroskopiju se vrše na ure- gućava da se izbliza virtuelno posmat- i TEM izložene su u tabeli 1, dok su djaju zvanom - ultramikrotom (engl. ra bilo koji biološki uzorak, što bliže postupci za ostala tri tipa EM pri- ultramicrotome). njegovom prirodnom stanju. kazani u narednom tekstu. Fiksacija – uopšteni termin koriš- Hladno-prelamanje i hladno-nagri- Seciranje kao početna tehnika u ćen da opiše proces očuvanja uzorka, zanje (graviranje) – tehnika pripreme, pripremi uzoraka, malo se razlikuje u a ukoliko se radi o biološkom uzorku posebno korisna za ispitivanje lipidnih zavisnosti od tipa mikroskopa. Uzorci da ga i stabiliše i zaštiti od daljeg kva- membrana i proteina inkorporiranih u se iz centra sirnog bloka seku na renja. Na ovaj način je omogućeno da njih. Sveže tkivo, ili suspenzija ćelija kockice koje bi za TEM trebalo da se posmatranje uzorka vrši što bliže brzo se zamrzava kriofiksacijom i pre- budu do 1 mm po stranici, dok su za njegovom prirodnom stanju. U hemij- lama, dok se održava na temperaturi ostale metode uzorci nešto veći, skoj fiksaciji za EM, najčešće se ko- tečnog azota. Hladno prelomljena po- uobičajeno 1 – 2 mm po stranici. risti glutaraldehid - da poveže prote- vršina se nagriza (gravira) povišenjem insku strukturu, odnosno osmium tet- temperature na oko -95°C u toku ne- Krio-SEM: roksid - da očuva lipide. koliko minuta, da se dopusti površini Secirani uzorci se postavljaju na Dehidratacija – uklanjanje vode iz leda da sublimira i ‘otkrije’ mikroskop- bakarni držač i zajedno sa njim krio- uzoraka. Voda se generalno zame- ske detalje. Za SEM, uzorak je na fiksiraju na -210°C. Potom se pre- njuje organskim rastvaračima, kao što ovaj način pripremljen za posmatra- meštaju u krio komoru na -180°C, gde je etanol, ili aceton, kao oslonac za to- nje. Za TEM on može biti naparen se unutrašnjost uzorka razotkriva ko- talno isušivanje za uzorke SEM-a, ili platinom u visokovakuumskom ispari- risteći skalpel. Polomljena površina se za učvršćivanje uranjanjem u smolu vaču pod niskim uglom (tipično oko nagriza (gravira) povišenjem tempera- za uzorke TEM-a. 6°), a zatim se dodatno naparava ug- ture na -88°C u trajanju od 5 do 40 Učvršćivanje – uranjanje uzorka u ljenikom, normalno na površinu, čime min (Hassan, Frank, Elsoda, 2003). vosak (za svetlosnu mikroskopiju), odse omogućava dobijanje kopije uzor- Kada je sublimirano dovoljno vode, nosno u smolu, kao što je araldit ili LR ka. Uzorak se potom vraća na sobnu uzorak se hladi na -180°C (Noronha belo (za TEM), koje onda polimerizuju temperaturu i pritisak, a ekstremno et al. 2008), odnosno na -95°C u tvrđi blok, čime se praktično omogu- krhka metalna kopija izlomljene povr- (Hassan, Frank, Elsoda, 2003). Potom ćava ponovno seciranje, kao naredna šine odvaja se od osnovnog biološkog se u krio komori naparava zlatom (3 faza pripreme uzorka. materijala pažljivom hemijskom diges- mA, 2 min) i ispituje koristeći napon Bojenje – bojenjem uzoraka teš- tijom sa kiselinama, hipohloritnim rast- od 10 kV (Montesinos-Herrero et al. kim metalima (najčešće se koriste olo- vorom ili SDS detergentom. Kopija se 2006, Noronha et al. 2008), odnosno vo ili uranijum), povećava se elek- zatim pere od zaostalih hemikalija, 3 kV (Hassan, Frank, Elsoda, 2003). tronska gustina, koja rezultira u pove- suši i posmatra pod TEM-om. ćanju broja interakcija između elek- Inkapsulacija – tečni uzorci, kao i ESEM: trona u elektronskom snopu i onih u uzorci koji podležu dezintegraciji to- Za ovaj tip mikroskopa gotovo da uzorku, čiji naknadni signal uzrokuje kom pripreme za EM, zapečaćuju se u nije potrebna nikakva priprema uzo- kontrast na rezultujućoj slici. agar gel kapsule, da bi sa njima mog- raka. Oni se posle seciranja odmah Sušenje – predstavlja dodatno isu- lo da se rukuje kao sa čvrstim mate- postavljaju u mikroskop i posmatraju šivanje uzorka u posebnoj sušnici rijalom. Staklena Pasterova pipeta, pod naponom od 20 kV (Noronha et (eng. critical point drier) do njegove spoljnog prečnika 1 mm, steriliše se al. 2008). kritične tačke. plamenom. Agar (25g/l) se drži na Naparavanje – ultratanak premaz 40°C i nekoliko kapi se stavlja na CLSM: elektro-provodnog materijala nanosi staklenu površinu da bi očvrslo. Uzo- Uzorci kod kojih se prevashodno se naparavanjem u uređaju za napa- rak (npr. mleko ili pavlaka) uvlači se u posmatra masna faza boje se 0,2 % ravanje (eng. sputter coater). Ovo se pipetu (5 – 10 mm) i donji deo se zat- rastvorom Nil plavog (engl. Nile Blue), radi u cilju zaštite naboja uzorka, koji vara malom količinom agra. Kapilara koji sadrži tragove fluorescentne boje se javlja zbog akumulacije statičkog sa uzorkom se onda stavlja u vruć Nil crveno (engl. Nile Red), za bojenje električnog polja, izazvanog zrače- agar, da bi se oko nje napravio zid 0.5 masne faze (Ye, Hewitt 2009), dok se njem elektrona tokom slikanja. Ta- mm debljine. Uzorak se potom pre- uzorci kod kojih se posmatra pro- kođe, povećava se iznos SE koji mo- mešta u rukavac od agra i gornji kraj teinska faza boje 0.2% rastvorom Nil gu biti detektovani sa površine uzorka se zatvara kapljicom agra. Inkapsuli- plavog u toku 5 min. i 0,2 % brze ze- na SEM-u, a time dolazi i do pojača- rani uzorci se fiksiraju glutaraldehidom lene (engl. Fast Green FCF), koja boji vanja signala. Naparavanje se vrši i postfiksiraju osmijum tetroksidom, a proteinsku fazu. potom dehidratišu u seriji etanola 20,

81 Preh. ind. 1-2, (2009) VLADIMIR B. PAVLOVIĆ et al.: PRIMENA TEHNIKA...

82 Preh. ind. 1-2, (2009) VLADIMIR B. PAVLOVIĆ et al.: PRIMENA TEHNIKA...

nog tretmana mleka. Bitan momenat u nastanku gela je način na koji se čes- tice povezuju. Čestice formiraju deblje lance, zajedno sa sveričnim fragmen- tima različitih veličina vezanih za ove lance, što sve zajedno doprinosi nastanku udebljanih lanaca matriksa. Toplotnokoagulišući gelovi sastoje se od kazeinskih micela povezanih kratkim i tankim lancima - mostovima (slika 1, desno). Slika 1. SEM MIKROGRAFIJE STRUKTURE (SA LEVA NA DESNO) SIRIŠNO, KISELO- TOPLOTNO, ODNOSNO TOPLOTNOKOAGULISANOG GELA, FIKSIRANOG Proučavanje formiranja sireva GLUTARALDEHIDOM, A – ČESTICE VELIČINE KAZEINSKIH MICELA, B – KRUPNE ČESTICE (VEĆE OD 1 μm). UVEĆANJE 6.000X. SEM mikrografije na slici 2 pri- Figure 1. SEM MICROGRAPHS OF THE STRUCTURE (FROM LEFT TO RIGHT) kazuju razlike u strukturi uzoraka ko- RENNETED, ACID-HEAT AND HEAT-INDUCED GELS, RESPECTIVELY tidž sira tokom pojedinih faza postup- FIXED WITH GLUTARALDEHYDE, A - PARTICLES OF THE SIZE OF CASEIN MICELLES; B - LARGE PARTICLES (UP TO 1 μm). MAGNIFICATION 6.000X ka izrade. Primećuje se mali obim promena u poroznosti sve do početka faze dogrevanja, gde se klastiranje i umrežavanje klastera primetno pove- ćava. Zbog afiniteta micela jednih prema drugima, lanci i veze se prekidaju na najslabijm mestima. Remećenje gruša tokom sečenja, takođe favorizuje prekidanje lanaca i veza i povećava klastiranje, tako da umrežene veze više nisu toliko evidentne (B i C). To- kom dogrevanja susedne micele se sve više agregiraju i često menjaju oblik iz sveričnog u eliptični izgled (D). Promene u poroznosti su mnogo oči- glednije ako se posmatraju slike sa TEM-a (slika 3). SEM mikrografija na slici 4 pri-

Slika 2. SEM MIKROGRAFIJE: FAZE PROIZVODNJE SIRIŠNOKOAGULISANOG kazuje da su strukture gelova pri pro- KOTIDŽ SIRA: A – RANI GEL; B – GEL NEPOSREDNO POSLE SEČENJA; izvodnji kotidž sira kod kisele koagula- C – GEL NEPOSREDNO PRE DOGREVANJA; D – GEL TOKOM DOGREVA- cije (leva kolona) slične gelovima kod NJA NA 40°C; E – GEL TOKOM DOGREVANJA NA 50°C; F – GEL NA KRAJU sirišne koagulacije (desna kolona). DOGREVANJA (55°C). UVEĆANJE 6.500X, LINIJA PREDSTAVLJA 1 μm. Razlike su očigledne samo u ranim fa- Figure 2. SEM MICROGRAPHS: STAGES OF MANUFACTURE OF CULTURE SET zama koagulacije, što se na mikrogra- CURD OF COTTAGE CHEESE: A - EARLY GEL; B – AFTER CUTTING; fijama uočava kao intenzivnije stva- C - END OF HEALING; D - DURING COOKING AT 40°C; E - DURING ranje lanaca kiselokoagulisanog gela COOKING AT 50°C; F - END OF COOKING 55°C. MAGNIFICATION 650X, BAR REPRESENTS 1 μm. (Gel A) u odnosu na sirišnokoagulisan gel (Gel B). U ostalim fazama ne uo- Posle bojenja, uzorci se ispiraju sirišnom (a) kiselo-toplotnom (b), od- čavaju se značajne razlike u strukturi destilovanom vodom i stavljaju na dr- nosno toplotnom (c) koagulacijom posmatranih gelova. Posmatranjem žače koji ne sadrže nikakvo fluore- mleka (Kalab, Harwalker). dimenzija na pojedinim mikrografijama scentno sredstvo. Ar/Kr laser se ko- Sirišnokoagulišući gelovi sastoje uočava se da se kazeinske micele, risti da pobudi Nil crvenu boju na 488 se od velikog broja dugačkih lanaca. kao i nagrađeni agregati uvećavaju to- nm, odnosno Nil plavu boju na 568 Ovi gelovi pokazuju strukturu neujed- kom izrade u tri značajno različite fa- nm (Buffa et al. 2001). načene kompaktnosti, što je verovat- ze. Dimenzije micela, odnosno lanaca no rezultat niskog sadržaja čvrstog matriksa su: 87,6 nm (u mleku), 181,6 PRIMENA ELEKTRONSKE materijala u gelu. nm (tokom rane faze koagulacije), MIKROSKOPIJE U PROUČAVANJU Kiselo–toplotnokoagulišući gelovi 184,9 nm (pre početka dogrevanja), SIREVA se odlikuju grubljom strukturom. Gra- 206,1 nm (tokom dogrevanja), odnos-

Proučavanje koagulacije mleka i divne jedinice gela su nekoliko puta no, 207,6 nm (na kraju dogrevanja) karaktera gela veće u odnosu na dimenzije kazein- (Glaser et al. 1979). skih micela (slika 1, prikaz u sredini). Koagulacija mleka predstavlja pr- Međutim, na mikrografiji se uočavaju i Proučavanje strukture sira vu fazu u postupku proizvodnje sireva pozicije sa nepromenjenim dimenzi- mocarele tokom zrenja i (Puđa, 2009). Način koagulacije mle- jama kazeinskih micela (slika 1, prikaz lagerovanja ka veoma bitno utiče na strukturu u sredini). Porast volumena kazein- formiranog gela. Na slici 1 prikazane skih micela, otprilike od 100–300 μm, Slika 5 prikazuje mikrostrukturu su SEM mikrografije gelova dobijenih verovatno nastaje kao rezultat toplot- defrostrirane mocarele 2, 7, odnosno

83 Preh. ind. 1-2, (2009) VLADIMIR B. PAVLOVIĆ et al.: PRIMENA TEHNIKA...

to tih šupljika uočava se retikularna struktura (slika 5 E i F). Takođe se uočava da su masne kapi obložene proteinskim matriksom. Promene u strukturi rezultirale su i u promeni poroznosti. Promene u mikrostrukturi mocarela sira tokom skladištenja, verovatno su rezultat redistribucije proteina i vode. Pozicija masnih kapi se ne menja tokom zrenja. Akumula- cije seruma, koje su vidljive kod 2 dana starog mocarela sira bivaju ap- Slika 3. TEM MIKROGRAFIJE: A – MLEKO; B-F FAZE U PROIZVODNJI SIRIŠNOKO- sorbovane od strane proteinskog mat- AGULISANOG KOTIDŽ SIRA: B – GEL POSLE SEČENJA; C – GEL NEPO- riksa tokom rane faze zrenja. Ovo je SREDNO PRE DOGREVANJA; D – GEL TOKOM DOGREVANJA NA 40°C; praćeno bubrenjem proteinskog mat- E – GEL TOKOM DOGREVANJA NA 50°C; F – GEL NA KRAJU DOGREVANJA riksa koje se nastavlja sve dok se (55°C). UVEĆANJE: A - 37.000X; B-F 10.000X. LINIJA PREDSTAVLJA 1 μm. Figure 3. TEM MICROGRAPHS: A – MILK; B-F STAGES OF MANUFACTURE OF prostor izmedju masnih kapi komplet- CULTURE SET CURD OF COTTAGE CHEESE: B - AFTER CUTTING; no ne popuni proteinskim matriksom, C - END OF HEALING; D - DURING COOKING AT 40°C; E - DURING što je evidentno prilikom posmatranja COOKING AT 50°C; F - END OF COOKING 55°C. MAGNIFICATION: retikularne strukture. A –37.000X; B-F 10.000X. BAR REPRESENTS 1 μm. Detekcija prisustva EPS-a

Za proučavanje EPS-a pogodno je da se tokom pripreme uzoraka za TEM koristi boja rutenijum crveno. Na taj način moguće je vizuelizovati EPS koji je asociran za bakterijsku ćeliju ili je oslobođen u spoljašnju vodenu fazu. EPS se može zadržati u okruže- nju same bakterije, ili može formirati tegljive formacije, u zavisnosti koja ga vrsta bakterija proizvodi (slika 6). U odsustvu rutenijum crvenog, nemogu- će je da se vizualizuje EPS u okviru sirnog matriksa posmatranog TEM-om (Dabour et al. 2005). Korišćenje metode krio-skenira- juće elektronske mikroskopije pruža Slika 4. SEM MIKROGRAFIJE FAZA U PROIZVODNJI KOTIDŽ SIRA DOBIJENIH KISELOM, ODNOSNO SIRIŠNOM KOAGULACIJOM: A – RANI KISELOKOA- veoma dobre mogućnosti za prouča- GULISANI GEL; B – RANI SIRIŠNOKOAGULISANI GEL; C – KISELOKOAGULI- vanje EPS-a, koji se primećuje u vidu SANI GEL NEPOSREDNO PRE DOGREVANJA; D – SIRIŠNOKOAGULISANI velikih masa gustih filamenata od- GEL NEPOSREDNO PRE DOGREVANJA; E – KISELOKOAGULISANI GEL vojenih od proteinske mreže (slika 7 A TOKOM DOGREVANJA; F – SIRIŠNOKOAGULISANI GEL TOKOM DOGREVA- i B), dok se kod konvencionalnog NJA. UVEĆANJE 1.300X, LINIJA PREDSTAVLJA 5 μm. SEM-a prisustvo EPS-a zapaža u vidu Figure 4. SEM MICROGRAPHS STAGES IN MANUFACTURE OF ACID SET AND tankih filamenata nasumice izmešanih CULTURE SET CURD OF COTTAGE CHEESE: A - ACID SET EARLY GEL; sa proteinskom mrežom (Hassan, B - CULTURE SET EARLY GEL; C - ACID SET GEL AFTER HEALING; D - CULTURE SET CURD AFTER HEALING; E – ACID SET CURD DURING Frank, Elsoda, 2003). Dobar prikaz COOKING; F - CULTURE SET CURD DURING COOKING. MAGNIFICATION EPS-a dat je na primeru fermentisa- 1.300X, BAR REPRESENTS 5 μm. nog mleka (slika 7 C i D).

14 dana posle proizvodnje (Meng, asociran oko okruglastih bakterija Sundaram 2009). može biti poreklom od EPS-a, ili ZAKLJUČAK Dva dana posle proizvodnje na ostataka membrana masnih kapi. slici 5 A se uočava veliki broj nepra- Struktura šupljika i proteinskog Metode elektronske mikroskopije vilnih šupljika, raspoređenih nasumič- matriksa posle 7 dana zrenja ukazuje imaju veliku ulogu u proučavanju nano kroz proteinski matriks. Unutar na veću povezanost proteinskog ma- mirnica i sve više postaju nezaobilazni šupljika uočavaju se lanci bakterija, a terijala, koji povezujuje zidove šup- instrument u analizi prehrambenih zidovi šupljika su teksturirani velikim ljika, tako da je sveričan oblik masnih proizvoda, posebno u razumevanju brojem nazubčenja, što je verovatno kapi jasno definisan (slika 5 C i D). stanja, strukture i veza koje nastaju u rezultat prisustva masnih kapi ili ćelija Posle 14 dana zrenja šupljike, ti- procesima obrade i prerade hrane. starter kulture. Filamentozni materijal pične za mlade sireve, nestaju. Umes-

84 Preh. ind. 1-2, (2009) VLADIMIR B. PAVLOVIĆ et al.: PRIMENA TEHNIKA...

Posebno je značajno kombino- vanje metoda mikroskopije sa reološ- kim merenjima, čime se ostvaruje suš- tinsko razumevanje fenomena teksture i konzistencije namirnica. Procedura pripreme uzoraka za mikroskopsku analizu obuhvata više faza, koje su u pojedinim slučajevima kompleksne i veoma zahtevne. Savre- menije metode elektronske mikroskopije su usmerene na pojednostavlje- nje procedure pripreme, čime se ujedno omogućava da se uzorci, zahva- ljujući pojednostavljenoj pripremi posmatraju u stanju koje je minimalno izmenjeno protokolom pripreme, čime se dobija realnija slika stvarnih stanja Slika 5. SEM MIKROGRAFIJE DEFROSTRIRANE MOCARELE POSMATRANE TOKOM ZRENJA; A I B, C I D, ODNOSNO E I F SU REPREZENTI STRUKTURE POSLE 2, 7, ODNOSNO 14 nastalih kao rezultat pojedinih proce- DANA ZRENJA; PM - PROTEINSKI MATRIKS; F - MASNA KAP; RS - RETIKULARNA sa. STRUKTURA; B - BAKTERIJA; SKALE PREDSTAVLJAJU A: 20 μm, B: 5 μm, C: 20 μm, D: 10 μm, E: 20 μm, F: 8 μm Figure 5. SEM MICROGRAPHS OF DEFROSTED MOZZARELLA VIEW DURING RIPENING: A AND B, C AND D, AND E AND F ARE REPRESENTATIVES OF SAMPLE STRUCTURE AFTER LITERATURA 2, 7, AND 14 DAYS OF RIPENING, RESPECTIVELY; PM - PROTEIN MATRIX; F - FAT GLOBULE; RS - RETICULAR STRUCTURE, B – BACTERIA; SCALE BARS REPRESENT: Buffa, M.N., Trujillo, A.J., Pavia, M. and Guamis, A: 20 μm, B: 5 μm, C: 20 μm, D: 10 μm, E: 20 μm, F: 8 μm. B.: Changes in textural, microstructural, and colour characteristics during ripening of cheeses made from raw, pasteurized or high- pressure-treated goat’s milk. International Dairy Journal, 11 (2001) 927-934. Claverie, A. and Casanove, M.J.: Transmission electron microscopy and related techniques for silicon based materials characterization. Microelectronic Engineering, 40 (1998) 239- 250. Cogan, T.M.: Composition, microstructure and maturation of semi-hard cheesesfrom high protein ultrafiltered milk retentetes with different levels of denatured whey protein. Slika 6. TEM MIKROGRAFIJE TEGLJIVE KULTURE SOJA L. LACTIS SUBSP. CREMORIS JFR-1 International Dairy Journal, 5 (1995) 543-568. PRISUTNE U SURUTKI ZAOSTALOJ U SURUTKINIM DŽEPOVIMA UNUTAR PROTEIN- Dabour, N., LaPointe, G., Benhamou, N., Fliss, I. SKOG MATRIKSA. UZORCI SU PRIPREMLJENI PO PROTOKOLU SA RUTENIJUM CRVE- and Kheadr, E.E.: Application of ruthenium NIM: CM - PROTEINSKI MATRIKS; F - MASNA KAP; NW - EPS UMREŽENA STRUKTURA. red and colloidal gold-labeled lectin for the STRELICA POKAZUJE NA EPS ASOCIRAN OKO ĆELIJE; LINIJA JE PROMERA 500 nm. visualization of bacterial exopolysaccharides Figure 6. TEM MICROGRAPHS OF ROPY STRAIN L. LACTIS SUBSP. CREMORIS JRF-1 PRESENT in Cheddar cheese matrix using transmission IN RESIDUAL WHEY POCKETS IN THE PROTEIN MATRIX. SAMPLES WERE PREPA- electron microscopy. International Dairy RED BY THE RUTHENIUM RED PROTOCOL: CM - CASEIN MATRIX; F - FAT GLOBULE; Journal, 15 (2005) 1044-1055. NW - EPS NETWORK-LIKE STRUCTURE. ARROWS POINT TO CELL-ASSOCIATED Everett, D.W. and Auty, M.: Cheese structure EPS. BARS INDICATE 500 nm. and current methods of analyses. International Dairy Journal, 18 (2008) 759– 773. Glaser, J., Carroad, P.A. and Dunkley, W.L.: Electron microscopic studies of casein micelles and curd microstructure in Cottage cheese. J Dairy Sci, 63 (1980) 37-48. Guinee, T.P., Pudja, P.D., Rewille, W.J., Harrington, D., Mulholland, E., Cotter, M. and Cogan, T.M.: Composition, microstructure and maturation of semi-hard cheeses from high protein ultrafiltered milk retentetes with different levels of denatured whey protein. International Dairy Journal, 5 (1995) 543-568. Hassan, A.N., Frank, J.F. and Elsoda, M.: Observation of bacterial exopolysaccharide in dairy products using cryo-scanning electron microscopy. International Dairy Journal, 13 (2003) 755-762. Ivetić, T., Vuković, Z., Nikolić, M.V., Pavlović, V.P., Nikolić, J.R., Minić, D. and Ristić M.M.:

Morphology Investigation of Mechanically Slika 7. KRIO-SEM MIKROGRAFIJE FETA SIRA – SLIKE A I B I FERMENTISANOG MLEKA – SLIKE Activated ZnO-SnO2 System. Ceramics C I D: A – SIR IZRAĐEN SA BAKTERIJAMA KOJE NE PRODUKUJU EPS; B- SIR IZRAĐEN International, 34 (2008) 639-643. SA BAKTERIJAMA KOJE PRODUKUJU EPS; STRELICA NA SLICI A POKAZUJE MASNU Kalab, M, Allan-Wojtas, P. and Miller, S.S.: KAPLJICU; STRELICA NA SLICI B PRIKAZUJE LED, VEROVATNO ASOCIRAN SA EPS-OM, Microscopy and other imaging techniques in P- PROTEINSKI MATRIKS, E – EPS. food structure analysis Trends in Food. Figure 7. CRYO-SEM MICROGRAPHS OF FETA CHEESE – PICTURES A AND B; AND FERMEN- Science & Technology, 6 (1995) 177-186. TED MILK – PICTURES C AND D: CHEESE MADE FROM EPS NON-PRODUCING BAC- Kalab, M. and Harwalker, V.R.: Milk gel structure. TERIA; B - CHEESE MADE FROM EPS PRODUCING BACTERIA; ARROW ON PICTURE I. application of scanning electron microscopy A SHOWS A FAT GLOBULE; ARROW ON PICTURE B SHOWS ICE, POSSIBLY ASSOCI- ATED WITH THE PRESENCE OF EPS, P – PROTEIN MATRIX, E – EPS.

85 Preh. ind. 1-2, (2009) VLADIMIR B. PAVLOVIĆ et al.: PRIMENA TEHNIKA...

to milk and other food gels. Journal of Dairy Noronha, N., Duggan, E., Ziegler, G.R., microstructure. Lebensm.-Wiss. u.-Technol., Science, 56 (1973) 835-842. Stapleton, J.J., O’Riordan, E.D. and 32 (1999) 50-59. Kalab, M. and Larocque, G.: Suitability of agar O’Sullivan, M.: Comparison of microscopy Tavaria, F.K., Reis, P.J.M., Malcata, F.X.: Effect gel encapsulation of milk and cream for techniques for the examination of the of dairy farm and milk refrigeration on electron microscopy. Lebensm.-Wiss. u.- microstructure of starch-containing imitation microbiological and microstructural Technol., 29 (1996) 368–371. cheeses. Food Research International, 41 characteristics of matured Serra da Estrela Karami, M., Ehsani, M.R., Mousavi, S.M., (2008) 472-479. cheese. International Dairy Journal, 16 (2006) Rezaei, K. and Safari, M.: Microstructural Pavlović, V.B., Stojanović, B.D., Pavlović, V.P., 895-902. properties of fat during the accelerated Živković, Lj., Pejović, V.Z., Varela, J.A. and Wium, H., Pedersen, P.S. and Qvist, K.B.: Effect ripening of ultrafiltered-Feta cheese. Food Ristić, M.M.: Microstructure of low of coagulation conditions on the Chemistry, 113 (2009) 424-434. temperature sintered BaTiO3. Materials microstructure and the large deformation Kheadr, E.E., Vachon, J.F., Paquin, P. and Fliss, Engineering, 12 (2001) 341-346. properties of fat-free Feta cheese made from I.: Effect of dynamic high pressure on Pavlović, V.P., Petrović, D., Nikolić, Z. and ultrafiltered milk. Food Hydrocolloids, 17 microbiological, rheological and Pavlović, V.B.: Automatic Microstructure (2003) 287-296. microstructural quality of Cheddar cheese. Analysis of Sintered Materials. FME www.jic.ac.uk/microscopy/intro_EM.html International Dairy Journal, 12 (2002) 435- Transactions, 34 (2006) 159-163. www.en.wikipedia.org/wiki/Scanning_electron_mi 446. Pavlović, V.B., Nikolić, M.V., Nikolić, Z., croscope Meng, K.I. and Sundaram, G.: Effect of freezing Branković, G., Zivković, Lj., Pavlović, V.B. and www.en.wikipedia.org/wiki/Transmission_electro and frozen storage on microstructure of Ristić, M.M.: Microstructural Evolution and n_microscopy Mozzarella and pizza cheeses. Food Science Electric Properties of Mechanically Activated www.en.wikipedia.org/wiki/Confocal_laser_scann and Technology, 42 (2009) 9-16. BaTiO3 Ceramics. J.Eur.Ceram.Soc., 27 ing_microscopy Mitić, V., Pavlović, V.B., Stojanović, B.D. and (2007a) 575-579. www.calce.umd.edu/general/Facilities/ESEM.pdf Nikolić, Z.: The influence of CaCO3 on Pavlović, V.B., Mitić, V.V., Nikolić, A. and Ristić, Ye, A. and Hewitt, S.: Phase structures impact Microstructure and Dielectric Properties of M.M.: Microstructure Analysis of BaTiO3 the rheological properties of rennet-casein- BaTiO3. Transactions of the Materials SIntered with Nb2O5 and LiF, VII Scientific based imitation cheese containing starch. Research Society of Japan. 29 (2004) 1167- Meeting "Physics and Technology of Food Hydrocolloids, 23 (2009) 867-873. 1169. Materials", FITEM '07, Eds. G. Stanišić, V.B. Živković, Lj., Stojanović, B.D., Pavlović, V.P., Mitić, V.V., Pavlović, V.B., Miljković, M., Pavlović and A.M. Maričić, Čačak/Serbia, Nikolić, Z.S., Marinković, B.A. and Srećković, Paunović, V.V., Jordović, B. and Zivković, (2007b), p. 32 T.V.: SEM Investigation of Domain Structure Lj.M.: SEM and EDS analysis of BaTiO3 Puđa, P.: Karakteristike tvrdih sireva izrađenih od in (Ba,Ca,Pb)TiO3. J.Europ.Ceram.Soc., 19 doped with Yb2O3 and Ho2O3, 14th Europran mleka koncentrovanog ultrafiltracijom u (1999) 1085-1087 Microscopy Congress, EMC 2008, Germany , zavisnosti od termičke obrade mleka. (2008) 555-556. Disertacija. Poljoprivredni fakultet, Beograd, Montesinos-Herrero, C., Cottell, C.D., O’Riordan, (1992). E.D. and O’Sullivan, M.: Partial replacement Puđa, P.: Tehnologija mleka 1, Sirarstvo, of fat by functional fibre in imitation cheese: Poljoprivredni fakultet, Beograd, (2009). Effects on rheology and microstructure. Tamime, A.Y., Muir, D.D., Shenana, M.E., Kalab, International Dairy Journal, 16 (2006) 910- M. and Dawood, A.H.: Processed cheese 919. analogues incorporating fat-substitutes 2. rheology, sensory perception of texture and

SUMMARY

APPLICATION OF ELECTRON MICROSCOPY TECHNIQUES IN CHEESE RESEARCH

Vladimir B. Pavlović, Predrag D. Pudja, Goran A. Trpković, Jelena B. Miočinović Universiuty of Belgrade, Faculty of Agriculture

Four types of electron microscopes, i.e. scanning electron microscope, cryo-scanning Key words: scanning electron microsco- electron microscope, transmission electron microscope and environmental scanning pe• transmission electron microscope • en- electron microscope, as well as confocal laser scanning microscope, as a representative of vironmental scanning electron microscope light microscopy that is nowadays frequently being used in analyzing milk origin nutrition, • confocal laser scanning microscope • are discussed. The differences between these categories of microscopes are presented cheese • microstructure here. The advantages in analyzing milk products are discussed. General methods of preparation of biological samples for all types of electron microscopes are introduced, as well as specific methods for preparation of cheese samples. Representative micrographs of different cheese samples are discussed. Use of the electron microscopy plays an important role in nutrition research, especially concerning microstructure. Electron microscopy will probably become a significant tool in future research of food.

86 Preh. ind. 1-2, (2009) ALDIJANA H. ALIJAGIĆ et al.: PROIZVODNJA I KVALITET...

ALDIJANA H. ALIJAGIĆ TARIK A. DIZDAREVIĆ LEJLA M. BIBER ZLATAN O. SARIĆ

Poljoprivredno-prehrambeni fakultet Univerziteta u Sarajevu

NAUČNI RAD

PROIZVODNJA I KVALITET MLIJEČNOG UDK: 637.148:635.05:664.5 NAMAZA SA DODATKOM ZAČINA

Mliječni namaz, koji predstavlja jedan UVOD lans apetita, peršun ima još mnogo od proizvoda iz kategorije “nove genera- dobrih osobina. U listu su prisutne cije” sadrži koncentrovane sastojke mlijeka Mliječni namaz je proizvod dobi- manje količine esencijalnih ulja, što se sa različitim dodacima. Cilj ovog rada je da ven doradom fermentisane pavlake, a ne osjeti kad se izravno zagrize svježi se proizvede novi proizvod dobrih senzornih osobina, a koji će zadovoljiti zahtjeve ima veoma širok raspon udjela mliječ- list peršuna. List peršuna je, osim modernog tržišta fokusiranog na zdravu ne masti, od 10 do 40%, što zavisi od dobrog izvora vitamina A, iznimno ishranu. U tu svrhu eksperimentalno je pro- toga da li je proizvod u grupi “light” ili bogat vitaminom C, ali u mliječnom izveden mliječni namaz uz dodatak za- punomasnih proizvoda. Pored mliječ- namazu on se neće naći zbog top- činskog bilja. ne komponente on sadrži dodanu ku- lotnog režima pri dodavanju začina. Mliječni namaz je proizveden sa dodat- hinjsku sol, emulgatore i eventualno Eterična ulja peršuna sadrže isparljiva kom slijedećih začina: kopar, bijeli luk, ugušćivače (Puhan, cit. Fox i Mc Swe- jedinjenja miristicin, limonen, eugenol, peršun, crvena paprika i kumin. Ukupno je eney, 2006). te flavanoide apin, apigenin, krisoeriol urađeno 6 kombinacija: kontrola (bez dodataka začina), kopar, kopar + bijeli luk, Začini su se kroz istoriju koristili da i luteolin (www.whfoods.com/genpa- peršun + bijeli luk, kumin + peršun i crvena obogate okus hrane ali i kao ljekovite ge.php?tname=foodspice&dbid=100# paprika. Svi uzorci su ispitani fizičko-he- biljke za razna oboljenja. Kopar je healthbenefits). mijskim analizama (sadržaj suhe materije, biljka iz porodice Umbelliferae, Apia- Kumin – Carum carvi je član po- masti i pH) i senzorno ocijenjeni. ceae, porijeklom iz jugoistočne Azije, rodice Umbelliferae, Apiacea, a potiče Nije bilo značajnijih promjena u fizičko- ali se kao kultura uzgaja u južnim dije- iz zapadne Azije gdje je uzgajan i prije hemijskom sastavu i pH vrijednosti između lovima Europe. Najveća koncentracija 2.000 godina. Cijela je biljka mirisna i pojedinih uzoraka. Senzorna analiza je da- ljekovitih i aromatičnih tvari nalaze se aromatična. Sadrži do 7% eteričnog la dobre rezultate, a najvišu ocjenu je dobio uzorak sa peršunom i bijelim lukom, pa u plodovima biljke, ali ima ih i u listovi- ulja, oko 20% bjelančevina, 8% tani- bi se za dalji razvoj proizvoda preporučilo ma i cvjetovima (www.whfoods.com/ na, celulozu, šećer, boju i kalcijev ok- ići u tom pravcu. Kopar se ne bi trebao genpage). Kopar se u mliječni namaz salat. U eteričnom ulju ima oko 60% upotrebljavati kao jedini nosioc arome već ubacuje u obliku nasjeckanog osuše- karvona, oko 30% terpena (www.em- u kombinaciji s bijelim lukom ili bijelim lu- nog lista neposredno prije pakovanja. boline.org/cgi/content/full/233/11/140). kom i peršunom. Bijeli luk - Allium sativum je biljka čija Paprika spada u porodicu Solanaceae su ljekovita i začinska svojstva pozna- koja potiče iz Amerike. U tropskim dje- ta od davnina, a uzgaja se kao kultura lovima Amerike uzgajala se bar 3.000 Ključne riječi: začini • mliječni namaz • kopar • bijeli luk • peršun • kumin • crvena već više od 4.000 godina. Sadrži oko godina p.n.e., i to pod nazivom chilli paprika 200 biološki aktivnih jedinjenja, od koji je označavao ogromnu grupu kojih su mnoga značajna u prevenciji različitih varijeteta vrste Capsicum. bolesti. Tako supstanca alicin, koju Većina vrsta iz roda Capsicum sadrži sadrži bijeli luk, posjeduje antivirusna, kapsaicin (metil-vanilil-nonenamid), li- antigljivična i antibakterijska svojstva. pofilnu hemijsku supstancu bez mirisa Tek nedavno je otkriveno da bijeli luk i boje koja uzrokuje snažan žareći spada u jače antioksidanse, koji štite osjećaj u ustima konzumenta ljudski organizam od zagađenja i otro- (http://en.wikipedia.org/wiki/Paprika). va (http://ljekovitebiljke.blogspot.com/ search/label/Bijeli_luk). Peršun je član porodice Umbelli- Tehnološki proces proizvodnje Adresa autora: Dr Zlatan Sarić, Institut za tehnologiju po- ferae, Apiaceae skupa s komoračem, mliječnog namaza ljoprivrednih i prehrambenih proizvoda, Po- kimom, koprom, anđelikom, mrkvom, ljoprivredno–prehrambeni fakultet Univerzi- paštrnjakom, celerom i korijanderom. Proizvodnja mliječnog namaza teta u Sarajevu, Zmaja od Bosne 8, 71000 Sarajevo, Bosna i Hercegovina Osim karakterističnog oštrog okusa obuhvata velik broj tehnoloških ope- e–mail: [email protected] zbog kojeg djeluje kao dobar stimu- racija, od primarne obrade mlijeka, do

87 Preh. ind. 1-2, (2009) ALDIJANA H. ALIJAGIĆ et al.: PROIZVODNJA I KVALITET... pakovanja namaza u pojedinačna pakovanja. Primarna obrada obuhvata slijedeće operacije: prijem mlijeka, separacija nečistoća, standardizacija sa- držaja masti, homogenizacija i pasterizacija mlijeka. Druga faza je sastav- ljanje i obrada smjese i ona se sastoji od slijedećih postupaka: standardizacija II, uparavanje, fermentacija, dodavanje emulgatora, zgušnjivača i soli, pasterizacija smjese, doziranje zači- na, pakovanje i hlađenje. Kod standardizacije II, nakon što su i mlijeko i pavlaka pasterizovani, procesor auto- matski prebacuje zadanu količinu mlijeka i pavlake da bi se dobila pavlaka sa 28% m.m., što je potrebna podloga za mliječni namaz. Uparavanje je proces kojim se podešava količina suhe materije potrebne za zadani proizvod. Uparivačka stanica je duplikator pod vakuumom, što eliminiše potrebu za visokim temperaturama. U ovom slučaju na oko 62°C se usput vrši i dugotrajna pasterizacija kako bi se proizvodu omogućio duži rok trajanja. Suha materija se također može dodati u obliku mliječnog praha ili zgušnjivača, ovisno o zadanoj tehnologiji ili formulaciji. Ovako pripremljena smjesa se još jednom homo- genizira, a zatim hladi, te dolazi u fermentor. U fermentoru se dodaju mezofilne maslačne starter kulture DL tipa, nakon čega slijedi fermentacija u Slika 1. PROCES PROIZVODNJE MLIJEČNOG NAMAZA trajanju od 16 sati. Temperatura u fer- Figure 1. DAIRY SPREAD PRODUCTION PROCESS mentoru zavisi od izabrane kulture, u ovom slučaju to je 24-27°C. Nakon 1- prijemni tank 11 - uparivač što je fermentacija završena, u fer- 2 i 5 - protočni izmjenjivač toplote 13 - pločasti hladnjak mentor se preko dozatora dodaju (pasterizator) ugušćivači, emulgatori i sol. Zgušnji- 3 - separator 14 - fermentor 4 - posuda za izdvojene nečistoće 15 - dozator (sol, emulgatori, zgušnjivači) vači se obično dobijaju iz endosperma 6 - tank za pavlaku 17 - dozator začina leguminoza i služe kao dodatak suhe 7, 12 i 16 - homogenizator 18 - procesor za doziranje u protoku materije ili kao sredstva za poveća- 8 - tank za (standardizovano) 19 - pakerica vanje viskoziteta suspenzije tako što s mlijeko kalcijem želiraju i uklopljavaju tečnu 9 - parni injektor P - ulaz pare fazu unutar gela. Nakon što su dodani 10 - procesor K - izlaz kondenzata svi potrebni sastojci, smjesa se zagri- kopra i bijelog luka, osušeni list peršu- • 30g sjemenki kumina java do 70°C kako bi se još jednom na i bijelog luka, osušeni list peršuna i pasterizirala, a zatim se homogeni- • ambalaža (čašice i poklopci). tucanih sjemenki kumina i crvena ljuta zira. Nakon ovog postupka, mliječni Kod dodavanja začina u prvu gru- tucana paprika. namaz je spreman za vruće pakova- pu uzoraka, količina začina određi- vana je metodom probanja, i ova ko- nje, ali ukoliko se dodaje začinsko bilje, ono se ubacuje preko procesora MATERIJAL I METODI ličina je iznosila ukupno 4-6 g na litar za protočno doziranje. Proces je pri- namaza. Kako bi se utvrdila ova koli- kazan na slici 1. Prvo je proizveden mliječni namaz čina bilo je potrebno napraviti seriju Začinsko bilje je potrebno unapri- koji je služio kao baza u koju su do- uzoraka sa različitim količinama zači- jed pripremiti i sipati u dozator, bilo da davani začini. Za ovo istraživanje uze- na, i to postavljajući minimum od 1 g, se radi o jednoj vrsti začina ili o smjesi to je: preko srednjih 3 g i najzad maksimal- različitih. Bitno je da temperatura pri • 4x5 litara od već pripremljenog mli- no 5 g po začinu. Kod dodavanja kop- pakovanju ne bude niža od tempe- ječnog namaza ra (uzorak 2) količina koja je dala do- rature pasterizacije kako bi se začini • 30g sušenog lista kopra voljnu aromu bila je maksimalna koli- pasterizovali u trenutku ubacivanja. U • 30g bijelog luka u prahu čina od 5 g i to pri pakovanju na nižim ovom slučaju radilo se o pet različitih • 30g sušenog lista peršuna temperaturama, dok je kod povećanja začina: osušeni list kopra, osušeni list • 30g sušene tucane crvene paprike temperature aroma kopra slabila. Na-

88 Preh. ind. 1-2, (2009) ALDIJANA H. ALIJAGIĆ et al.: PROIZVODNJA I KVALITET... kon toga pokušano je dodavanje 7 g, na. Sadržaj suhe materije je određi- Dodavanje začinskog bilja nije ali razlika je bila neznatna, pa je odlu- van sušenjem pri temperaturi od imalo uticaja na pH vrijednost mliječ- čeno da se zadrži količina od 5 g kop- 105±2°C. Sušenje je obavljeno u suš- nog namaza. Kada se posmatra tara na litar namaza. Kod uzoraka 3 i 4, nici Heraeus. Analiza mliječne masti bela 2 i zna da su začini dodavani na gdje se bijeli luk nalazio u kombinaciji rađena je Van Gulick-Gerber meto- istu bazu sa 37,42%SM, može se za- s koprom i peršunom, idealna količina Tabela 1. pH VRIJEDNOST UZORAKA MLIJEČNOG NAMAZA bijelog luka bila je 3 g, i miješana je u Table 1. pH VALUE OF DAIRY SPREADS jednakom omjeru s njima. Povećanje količine kopra i peršuna nije doprinjelo Uzorak/Sample pH vrijednost/pH value boljoj izražajnosti istih jer je bijeli luk Baza/Basis 4,33 +Kopar/Dill 4,35 konstantno zadržavao svoju domi- +Kopar i bijeli luk/Dill and garlic 4,36 nantnu aromu. Smanjenjem količine +Peršun i bijeli luk/Italian parsley and garlic 4,37 kopra i peršuna gubilo se na dekora- +Peršun i kumin/Italian parsley and cumin 4,33 tivnoj ulozi ova dva začina pa je kod +Crvena tucana paprika/Hungarian paprika 4.33 ovih uzoraka korišteno po optimalnih 3 g/l. Kod uzorka 5 nije bilo teško uo- Tabela 2. SADRŽAJ SUHE MATERIJE (SM) U UZORCIMA MLIJEČNOG NAMAZA Table 2. CONTENT OF DRY MATTER (DM) IN DAIRY SPREADS čiti da je minimalna količina kumina od 1g bila sasvim dovoljno izražena u Uzorak/Sample Suha materija/Dry Matter (%) kombinaciji s 3 g peršuna. Veće količi- Baza/Basis 37,42 ne kumina davale su previše snažnu +Kopar/Dill 36,57 aromu koja ne samo da je remetila +Kopar i bijeli luk/Dill and garlic 37,67 +Peršun i bijeli luk/Italian parsley and garlic 38,58 ravnotežu s peršunom nego je u znat- +Peršun i kumin/Italian parsley and cumin 38,22 noj mjeri maskirala aromu mliječnog +Crvena tucana paprika/Hungarian paprika 39,88 namaza. Crvena paprika u uzorku 6 se kao i kopar slabo naglašavala, po- Tabela 3. SADRŽAJ MASTI I MASTI U SM U UZORCIMA MLIJEČNOG NAMAZA Table 3. CONTENT OF FAT AND FAT IN DRY MATTER IN DAIRY SPREADS sebno nakon hlađenja, pa je zadržana maksimalna količina od 5 g. Uzorak/Sample Mast/Fat (%) Mast u SM (%) U prvoj seriji svi uzorci su priprem- Fat in DM (%) ljeni tako što su miješani sa začinskim Baza/Basis 24 64,13 biljem na temperaturi ispod 70°C iz +Kopar/Dill 24 65,62 razloga što kopar zagrijavanjem gubi +Kopar i bijeli luk/Dill and garlic 24 63,69 većinu aromatskih isparljivih jedinje- +Peršun i bijeli luk/Italian pasrley and garlic 24 62,19 nja. Tako je u ovim uzorcima omogu- +Peršun i kumin/Italian parsley and cumin 24 62,79 ćeno preživljavanje male količine mik- +Crvena tucana paprika/Hungarian paprika 24 60,18 roorganizama koji su uzrokovali skra- dom za kajmak i sir zato što sadržaj ključiti da je najviše suhe materije ćenje roka trajanja proizvoda jer su se masti u mliječnom namazu najviše od- imala crvena paprika, a najmanje ko- uzorci koji su ostavljeni 100 dana na govara onom u kajmaku. Kao i kod par. Međutim, te razlike nisu bile ve- temperaturi skladištenja (4±2ºC) radi određivanja sadržaja masti u kajmaku, like. Sadržaj masti je bio jednak u mjerenja pokvarili, sa izuzetkom ono- uzima se po 1g uzorka umjesto 3g, a svim varijantama, a sadržaj masti u ga kojem je dodan bijeli luk. onda se vrijednost očitana sa vrata suhoj materiji je varirao usljed razlika Stoga je druga grupa uzoraka mi- butirometra množi sa 3 (Dozet, Stani- u sadržaju suhe materije. ješana sa začinskim biljem na tempe- šić i Bijeljac, 1985). pH vrijednost je Kod dodavanja kopra (uzorak 2) raturi pasterizacije (72-74°C) kako bi mjerena pomoću pH-metra Met- količina koja je dala dovoljnu izražaj- se osigurao minimalan rok trajanja od rohm/632 uz upotrebu pH elektrode nost arome bila je maksimalna količi- 3 mjeseca. WTW SenTix Sp. Za svaki uzorak na od 5 g, a aroma se nije pojačavala Količina začina kod drugog doda- mjerenje se ponavljalo dva puta i na povećanjem količine kopra. Kod uzor- vanja je bila slijedeća: osnovu toga upisana je srednja vrijed- ka 3 gdje se bijeli luk nalazio u kombi- uzorak 1: nisu dodavani začini nost. Senzorna analiza uzoraka obav- naciji s koprom, idealna količina bije- (kontrola) ljena je od strane četiri člana ocje- log luka bila je 3 g, i miješana je u uzorak 2: dodano je 5g sušenog njivačke komisije i rezultati su uneseni jednakom omjeru s koprom. Poveća- lista kopra u ocjenjivačke listiće. Sistem bodo- nje količine kopra nije doprinjelo boljoj uzorak 3: dodano je 3g sušenog vanja određen je maksimalnim brojem izražajnosti jer je bijeli luk konstantno lista kopra i 3g bijelog bodova za svaku karakteristiku (izgled zadržavao svoju dominantnu aromu. luka u prahu 1, boja 2, konzistencija 4, miris 3 i Smanjenjem količine kopra se, s dru- uzorak 4: dodano je 3g sušenog okus 10), tako da maksimalni broj bo- ge strane, gubilo na dekorativnoj ulozi lista peršuna i 3g bijelog dova iznosi 20. Svi uzorci su proizve- ovog začina. luka u prahu deni u paralelama i dobivene vrijed- Kod kombinacije peršuna i bijelog uzorak 5: dodano je 1g mrvljenih nosti predstavljaju prosjek dvije para- luka, miješanih u istom omjeru 3:3, sjemenki kumina i 3g lele. ocjena nije snižena na okusu već na sušenog lista peršuna izgledu jer je došlo do kondenzacije uzorak 6: dodano je 5g sušene tu- vode i to za pola boda. Ovo izdvajanje cane crvene paprike REZULTATI I DISKUSIJA vode bilo je uzrokovano povišenom Na svim uzorcima su urađene fi- pH vrijednost, te sadržaj suhe ma- temperaturom pri pakovanju, pa je zičko-hemijske analize (sadržaj masti, terije, masti i masti u suhoj materiji su uzorak poslije standardnog dobio naj- suhe materije i pH), te senzorna ocje- prikazani u tabelama 1-3. višu ocjenu. Kod uzorka 5 nije bilo

89 Preh. ind. 1-2, (2009) ALDIJANA H. ALIJAGIĆ et al.: PROIZVODNJA I KVALITET... teško uočiti da je minimalna količina može narušiti njegovu stabilnost. To- http://www.whfoods.com/genpage.php?tname=fo odspice&dbid=71#healthbenefits, preuzeto, kumina od 1g bila sasvim dovoljna u kom čuvanja uzoraka pakovanih ispod decembar 2008. kombinaciji s 3 g peršuna. Veće količi- temperature pasterizacije, bijeli luk je http://ljekovitebiljke.blogspot.com/search/label/Bij ne kumina davale su previše snažnu definitivno dokazao svoja antiseptička eli_luk, preuzeto, decembar 2008. aromu koja ne samo da je narušila svojstva, jer je produžio rok trajanja http://www.whfoods.com/genpage.php?tname=fo odspice&dbid=100#healthbenefits, preuzeto, ravnotežu s peršunom, nego je u pot- namaza. decembar 2008. punosti maskirala aromu mliječnog U senzornom smislu, dodatak svih http://www.emboline.org/cgi/content/full/233/11/1 namaza. Ipak, peršun nije bio dovolj- začina je dao pozitivne i ohrabrujuće 403, preuzeto, decembar 2008. http://en.wikipedia.org/wiki/Paprika, preuzeto, no izražen pa mu je pripisana samo rezultate, s tim da je najvišu ocjenu decembar 2008. dekorativna funkcija i ocjena je sma- dobio uzorak sa peršunom i bijelim lu- njena za pola boda na okusu, pola kom, pa bi se za dalji razvoj proizvoda boda na mirisu, te pola boda zbog preporučilo ići u tom pravcu. Kopar se kondenzovane vode. ne bi trebao upotrebljavati kao jedini Crvena paprika u uzorku 6 se kao nosilac arome, već u kombinaciji s bi- i kopar slabo osjetila, pa je ukupna jelim lukom ili bijelim lukom i peršu- ocjena od 18 bodova bila najniža u nom. Kod izbora paprike trebalo bi se poređenju sa ostalim kombinacijama. ići u pravcu odabira nešto pikantnije sorte tipa chilli pošto je ova koja je ZAKLJUČAK korištena bila preblaga da bi sama nosila “teret” začina. Osnovni cilj ovog rada bio je proizvesti mliječni namaz sa dodatkom začinskog bilja i tako kreirati novi pro- LITERATURA izvod dobrih senzornih osobina sa po- boljšanim zdravstvenim uticajem. Dozet, N., Stanišić, M., Bijeljac, S.: Praktikum iz mljekarstva, Poljoprivredni fakultet Univerzi- Fizičko-hemijske analize su poka- teta u Sarajevu (1985). zale slab uticaj dodavanja začina na Fox, P. F., McSweeney, P. L. H.: Advanced Dairy fizičko-hemijske osobine namaza, što Chemistry, Volume 2, Lipids, Third edition, je dobar znak jer to ne zahtjeva pri- Springer, New York (2006). Jankuloovski, Ž., Muminović, Š., Arapčeska, M.: lagođavanje recepture svakom od za- Začinski i lekoviti rastenija (Proizvodstvo i čina pojedinačno. Također je bitno na- upotreba), Univerzitet “Sv. Kliment Ohridski”, glasiti podatak o pH stabilnosti mliječ- Bitola, Makedonija (2005). nog namaza, posebno ako se uzme u Muminović, Š.: Proizvodnja ljekovitih i začinskih biljaka, Compact Publishing house, Sarajevo obzir da je mliječni namaz emulzija, i (1998). da svako pomjeranje pH vrijednosti

SUMMARY

PRODUCTION AND QUALITY OF DAIRY SPREADS WITH SPICES

Aldijana H. Alijagić, Tarik A. Dizdarević, Lejla M. Biber, Zlatan O. Sarić

Faculty of Agriculture and Food Science, University of Sarajevo

Dairy spread which represents one of the „new generation“ products contains Key words: spices • dairy spread • dill • garlic • concentrated milk components with different ingredients. At the same time it should Italian parsley • cumin • Hungarian paprika comply with healthy food market requirements. The aim of this work was to manufacture a new product with high sensory characteristics. Dairy spreads with addition of spice herbs were produced for that purpose. Dairy spreads were manufactured by adding following spices: dill, garlic, Italian parsley, Hungarian paprika and cumin. In total, 6 combinations were produced: control (no spices added), dill, dill + garlic, Italian parsley + garlic, cumin + garlic and Hun- garian paprika. All samples were tested by physico-chemical (pH, dry matter and fat content) analyses and sensory evaluation was carried out. There were no significant variations in physico-chemical composition and pH value among samples. Sensory evaluation showed good results. The highest score was attributed to the sample with Italian parsley and garlic. Therefore, this combination could be recommended for further use. Dill should not be used as an exclusive carrier of aroma, but in combination with garlic or garlic and Italian parsley.

90 Preh. ind. 1-2, (2009) AMRA ODOBAŠIĆ et al.: ISP METOD...

AMRA ODOBAŠIĆ SEAD ĆATIĆ HUSEJIN KERAN HATIDŽA PAŠALIĆ INDIRA ŠESTAN

Univerzitet u Tuzli,

Tehnološki fakultet, BiH

NAUČNI RAD

ISP METOD ZA KONTROLU SADRŽAJA UDK: 637.12:543.532:546.38 KALCIJUMA U MLIJEKU

Mlijeko je prirodna hrana bogata kal- UVOD težu koloidnog sistema mlijeka i teh- cijem, bjelančevinama, vitaminima i mine- nološke osobine mlijeka je veliki. Do ralima, važnim za rast i pravilno funkcio- Mlijeko se često definiše kao danas je ustanovljeno oko 40 mine- niranje ljudskog organizma. Sastav mlijeka emulzija masti u koloidnom rastvoru ralnih sastojaka, koji se prema količini se razlikuje zavisno od porijekla odnosno životinje od koje potiče. U odnosu na sa- proteina i pravom rastvoru laktoze i dijele na makro i mikroelemente. Ca držaj masti, proteina i laktoze, mineralne mineralnih materija. Prema tome, mli- spada u jedan od najznačajnih ma- materije se nalaze u znatno manjoj količini. jeko predstavlja složeni polidisperzni kroelemenata. Pored Ca tu spadaju Međutim, njihova važnost u ishrani, njihov sistem u kome se razlikuju četiri faze: još K, Na, Mg, Cl i P. Sadržaj makro- značaj za fizičko-hemijsku ravnotežu kolo- grubo disperzna, koloidna, molekular- elemenata u mlijeku dat je u tabeli 2. idnog sistema mlijeka i tehnološke osobine 2+ no jonska i gasna. Fizička i hemijska Najveći dio mineralnih materija u mlijeka je veliki. Kalcij (Ca ) spada u jedan stanja svake od komponenata mlijeka mlijeku se nalazi u obliku soli, a manji od najznačajnijih makroelemenata čija je su međusobno tako povezana da pro- dio je adsorbovan od strane proteina uloga nezamjenjiva u pravilnom rastu i razvoju kostiju, a sadržaj mu se kreće do 128 mjena uslova za jednu komponentu ili se nalazi u sastavu nekih enzima. mg/100g mlijeka. Neki od kationa (Ca2+) izaziva i promjene kod drugih kompo- Takođe, mogu se nalaziti u obliku jo- nalaze se u obliku soli sa proteinima, pa nenta. Bez ove uzajamne povezano- na, više ili manje rastvorljivih nediso- čak čine i konstitucione elemente njihove sti, komponente ne bi mogle obrazo- ciranih soli, organskih ili neorganskih strukture. Zahvaljujući njima moguće je vati stabilan sistem. Sastav mlijeka je soli. Neki od kationa (Ca2+) nalaze se postojanje soli kazeina u mlijeku, a od njih promjenjiv i zavisi od niza faktora (vrs- u obliku soli sa proteinima, pa čak zavisi i stabilnost koloidnog sistema mlije- te izvora i rase, perioda laktacije, is- čine i konstitucione elemente njihove ka (kazeina). Iz ovih razloga važano je po- hrane i dr.). Prosječan hemijski sastav strukture. Zahvaljujući njima moguće znavati i kontrolisati sadržaj Ca u mlijeku. U radu će biti prezentirani rezultati određi- mlijeka domaće krave dat je u tabeli 1. je postojanje soli kazeina u mlijeku, a vanja sadržaja Ca u mlijeku primjenom Tabela 1. PROSJEČAN HEMIJSKI SASTAV MLIJEKA standardne metode za određivanje Ca i Table 1. AVERAGE MILK COMPOSITION primjenom jon selektivne potenciometrije (JSP), tačnije primjenom jon selektivne Ca Komponenta Sadržaj g/100g elektrode. Cilj rada je pokazati prednosti Srednja vrijednost Opseg variranja primjene ion selektivne potenciometrije u Voda 87,5 87-88 kontroli sadržaja Ca u mlijeku, njenu osjet- Proteini (kazein, proteini surutke), 3,13 3-3,2 ljivost i ekonomičnost. Mast 3,76 3,6-3,8 Ugljeni hidrati 4,84 4,8-4,9 Ključne reči: mlijeko • Ca • ion–selektiv- Minerali 0,8 0,7-0,97 na potenciometrija

U odnosu na sadržaj masti, pro- od njih zavisi i stabilnost koloidnog teina i laktoze, mineralne materije se sistema mlijeka (kazeina). Kad je u

nalaze u znatno manjoj količini. Me- pitanju Ca, njegova količina može da đutim, njihova važnost u ishrani, nji- varira od 110-140mg/kg što govori da

hov značaj za fizičko-hemijsku ravno- je mlijeko veoma bogato Ca i potreb-

Tabela 2. SADRŽAJ MAKROELEMENATA U MLIJEKU Table 2. MACROCOMPONENTS CONTENT IN MILK

Mineral Sadržaj mg/100g Adresa autora: K 155 Dr. sc. Amra Odabašić, Univerzitet u Tuzli, Ca 128 Tehnološki fakultet, Katedra za fizikalnu hemiju i elektrohemiju Cl- 90 75 000 Tuzla, Bosna i Hercegovina P 87 e–mail: [email protected] Na 47

91 Preh. ind. 1-2, (2009) AMRA ODOBAŠIĆ et al.: ISP METOD...

no je 0,5 L mlijeka da bi čovjek pod- tivnih elektroda. Ona omogućava da 1. CaCl2 (kalcij hlorid) koncentra- mirio dnevne potrebe. Veliki dio Ca se jon koji se određuje prolazi kroz mem- cije 10mg/l kao standardni rast- nalazi u nerastvorljivom obliku. To je branu u smjeru od rastvora sa vanjske vor za pripremu rastvora za zbog toga što je mlijeko veoma površine membrane ka unutrašnjosti kalibracionu krivu bogato Ca i H3PO4 pa se obrazuju rastvora. Unutrašnji rastvor ima kon- 2. CH3OH (methanol) – za čišće- Ca-soli fosforne kiseline koja je vrlo stantan aktivitet jona za koji je mem- nje membrane slabo rastvorljiva, tako da se i reakcija brana propustljiva. Kada se elektroda 3. 2% ISA/FK - 5M NaNO3 za po- u prvom redu odvija u tom pravcu. uroni u ispitivani rastvor, uspostavlja dešavanje i održavanje kon- Najvažniji su citrati Ca i Mg zbog toga se trenutni tok kroz membranu u stantne jonske jačine. što su te soli, iako su najvećim dijelom pravcu rastvora sa nižim aktivitetom rastvorljive, slabo dispergovane, što mobilnih jona. Upotreba JSP /JSE ima ima za posljedicu smanjenje c(Ca2+). niz prednosti u odnosu na standardne REZULTATI I DISKUSIJA Veoma je značajna i ravnoteža izme- analitičke metode: đu pojedinih jona u rastvoru i ovdje se - mogu mjeriti aktivnost neke ion- U eksperimentalnom radu analizi- opet najveći značaj pridaje Ca2+, a za- ske vrste u uzorcima koji nisu po- rana su tri različita uzorka termički ob- 2+ 3- 3- tim Mg , PO4 , (C6H5O7) . To je sebno pripremani, dakle ne traže rađenog mlijeka. zbog toga što povećana količina Ca2+ predtreman u mjerenog analita. Za kompleksometrijsko određiva- i Mg2+ izaziva uvećanje kazeinskih - jeftinije su od drugih metoda po- nje sadržaja Ca u mlijeku neophodna micela, a samim tim i smanjenje nji- put atomske absorpcione spek- je bila priprema uzorka koja se sasto- hove stabilnosti u sistemu. Kao protu- trofotometrije, jonske hromatogra- jala od uparavanja 10mL mlijeka u teža Ca2+ i Mg2+ javljaju se fosfatni i fije. cilju odstranjivanja velikog udjela vo- citratni joni koji regulišu količinu ovih - nedestuktivna, kratko vrijeme od- de. Nakon uparavanja uzorci su se na kationa u rastvoru u jonskom obliku. govora, visoka osjetljivosti i do električnom grijalu spaljivali, a zatim 2+ 2+ 3- -7 o Zato se odnos Mg , Ca , PO4 , 10 mol/l. žarili na 550 C do bijelog pepela. Do- 3- (C6H5O7) naziva ravnotežom jona ili bijeni pepeo se rastvarao sa 5mL HCl ravnotežom soli u mlijeku i jako je va- (1:2) ,a zatim grijao oko pola sata is- žan. S obzirom da Ca utiče na čitav MATERIJAL I METODI pod temperature ključanja. Nakon po- niz tehnoloških osobina mlijeka, a la sata, sadržaj/uzorak se prenio važan je i za pravilan rast i razvoj čov- U eksperimentalnom radu korište- preko filter papira prethodno ispranog jeka veoma je važno poznavati njena je klasična analitička metoda, kom- sa vrućom HCl (1:3) u odmjernu tik- govu količinu u mlijeku. Jon–selektiv- pleksometrijsko određivanje, kao kon- vicu od 25mL i nadopunio vodom do na potenciometrija (JSP) je nedestru- trolna metoda. Kao metoda izbora ko- oznake. Ovako pripremljen uzorak se ktivna metoda, što znači da se uzorak rištena je JSP kalcijumova elektroda koristio za određivanje Ca uz kom- može iskoristiti za dalja ispitivanja. TIP 500, koja je korištena kao ISE sa- plekson III kao indikator. Jon–selektivne elektrode (JSE) poput stoji se od PVC membrane na bazi o- U tabeli 3 dati su rezultati dobijeni kalcijumove, koja je korištena u ovom nitrofeniloktiletera. Pored jon selektiv- kompleksometrijskim određivanjem i radu, kao detektori pružaju niz mo- ne korištena kje i referentna elektroda primjenom jednačine: gućnosti pri analizi bioloških uzoraka tip R502 WTW. U radu je određivan m 2+ = M 2+ ⋅C ⋅V ⋅ R materijala. Koriste se pomoću auto- sadržaj Ca u termički obrađenom mli- Ca Ca K III K III matiziranih uređaja kakav je jon-metar jeku primjenom Ca-ISE na jon metru 2+ tip Microprocessor-pMX 3000 IONME- tipa MICROPROCESSOR pH/ION gdje je: MCa - molekulska masa Ca; 2+ TER WTW – na kojem su analizirani Meter pMX 3000 WTW. CCa – koncentracija kompleksona III; uzorci mlijeka na sadržaj kalcija u U procesu pripreme i analize ko- VKIII – utrošak kompleksona III ; R – ovom radu. Funkcija jon – selektivnih rištene hemikalije su bile visokog ste- razrijeđenje. elektroda bazira se na selektivnom prolazu naelektrisanih specija iz jedne Tabela 3. KONCENTRACIJE Ca U MLIJEKU ODREĐENE faze u drugu, stvarajući razliku poten- KOMPLEKSOMETRIJSKI cijala. Princip rada, se znači, zasniva Table 3. Ca CONCENTRATION IN MILK BY COMPLEXOMETRIC METHOD na mjerenju elektrodnog potencijala (V) u ovisnosti od koncentracije ispiti- Koncentracija Ca Uzorak 1 Uzorak 2 Uzorak 3 vanog jona u rastvoru. Referentna (mg/100mL) 96,19 74,64 76,15 elektroda ima potencijal konstantan, dok se potencijal jon - selektivne elek- pena čistoće (s.p.) proizvođača Merck Za određivanje sadržaja Ca u mli- trode mijenja sa koncentracijom odre- i Kemika. jeku primjenom JSP nije potrebna đivanog jona. Mjerna elektroda sastoji Za kompleksometrijsko određiva- prethodna priprema uzorka. Prvo je se od tijela elektrode, ion-selektivne nje sadržaja Ca u mlijeku korišteni su snimljena kalibraciona kriva sa 6 rast- membrane, unutarnjeg elektrolita, i slijedeći rastvori: vora poznatih koncentracija Ca, na unutarašnje referentne elektrode. Od- osnovu koje je izračunata koncetracija ziv elektrode definisan je Nernstovom 1. HCl (1:3) i (1:2) u ispitivanom uzorku. Svim uzorcima jednadžbom: 2. amonijačni pufer dodat je 2%ISA/FK. Koncentracija 2% 2,303RT 3. 0,01M komplekson III. ISA/FK u uzorcima iznosila je 1mol/L. E = E0 + loga zF U tabeli 4 date su koncentracije Jon selektivna membrana je ključ- Za određivanje sadržaja Ca JSP– rastvora Ca i očitane vrijednosti pona komponenta kod svih jon–selek- om korišteni su slijedeći rastvori: tencijala u mV za kalibracionu krivu.

92 Preh. ind. 1-2, (2009) AMRA ODOBAŠIĆ et al.: ISP METOD...

Tabela 4. VRIJEDNOSTI ZA KALIBRACIONU KRIVU zultati ukazuju da postoje određena Table 4. CALIBRATION CURVE VALUES odstupanja u rezultatima dobijenim jednom i drugom metodom kada su Koncentracija rastvora Ca (mg/L) Očitani potencijal (mV) pitanju sva tri uzorka. 100 -51,1 300 -41,6 500 -37,5 ZAKLJUČAK 700 -33,3 900 -28,7 Na osnovu rezultata možemo za- 1100 -25,0 ključiti da JSP ima niz prednosti u odnosu na standardne metode. Znat- no je jeftinija od HPLC metode, a tač- nija i osjetljivija od standardne kom- pleksometrijske metode. Mjerenja su brza, tačna, nedestruktivna. Ne zahtjeva utrošak velikog broja različitih hemikalija što direktno utiče na dostupnost. Mjerenja su moguća i u vis- koznim i mutnim rastvorima kao što je mlijeko bez prethodne pripreme uzorka što nije slučaj ni kod jedne druge metode.

LITERATURA

Slika 1. KALIBRACIONA KRIVA Mentus, S.: Elektrohemija, Belgrade (2008). Figure 1. CALIBRATION CURVE Nurnberg, H. W.: Pollutants and their Ecotoxico- logical significance. John Wiley & Sons, (1985). Wang, J.: Electrochemical sensors for Environ- Tabela 5. VREDNOST POTENCIJALA U UZORCIMA MLIJEKA mental monitoring: A review of recent tech- Table 5. POTENTIAL VALUES OF MILK SAMPLES nology. Bratovčić, A., Odobašić, A., Ćatić, S.: The advan- Broj Uzorak 1 Uzorak 2 Uzorak 3 tages of the use of ion-selective potentiometry mjerenja and ion – selective electrode, in relation to mV mV mV uv/vis spectroscopy. ZRNKO 2008, Tuheljske 1 -24,9 -31,6 -30,9 Toplice, Hrvatska 2008. 2 -25,0 -31,7 -30,9

3 -24,5 -31,9 -31,5

Tabela 6. KONCENTRACIJA Ca U UZORCIMA MLIJEKA Table 6. Ca CONCENTRATION OF MILK SAMPLES

Koncentracija Uzorak 1 Uzorak 2 Uzorak 3

Ca 109,3 81,3 83,0 (mg/100mL)

Na slici 1 data je dobijena kalibra- HPLC kao najnovija sofisticirana me- ciona kriva koja je korištena za izra- toda je osim toga jako skupa i kao čunavanje koncentracije Ca u ispitiva- takva komercijalno teže dostupna. nim uzorcima. Rezultati dobijeni primjenom kom- U tabeli 5 su date očitane vrijed- pleksometrijske metode ukazuju na nosti potencijala za ispitivane uzorke zadovoljavajuću tačnost ove metode, mlijeka. ali je osjetljivost niža, dugotrajnija je i U tabeli 6 date su srednje vrijed- zahtjeva utrošak više različitih hemi- nosti koncentracije Ca izračunate na kalija. Primjenom JSP su dobijeni re- osnovu rezultata dobijenih primjenom zultati sa visokom tačnošću, na što JSP na osnovu kalibracione krive. ukazuje i vrijednost R koja iznosi Standardne metode određivanja 0,969. Dobijeni rezultati jasno ukazuju sadržaja Ca su kompleksometrijska da je potenciometrijska metoda izu- metoda i HPLC. Obje ove metode zetno osjetljiva. Mjerenja su brza, vri- zahtijevaju skoro identičnu pripremu jeme stabilizacije potencijala se kreta- uzorka koja je zahtjevna u dugotrajna lo do 5 min., a nije neophodan ni i iziskuje utrošak različitih hemikalija. predtretman ni priprema uzorka. Re-

93 Preh. ind. 1-2, (2009) AMRA ODOBAŠIĆ et al.: ISP METOD...

SUMMARY

ISP – METHOD OF CONTROL CONTENT OF Ca IN MILK

Amra Odobašić, Sead Ćatić, Husejin Keran, Hatidža Pašalić, Indira Šestan

University of Tuzla, Faculty of Technology, Bosnia and Herzegovina

Milk is natural food rich with calcium, proteins, vitamins and minerals, important for Key words: milk • Ca • ion–selective growth and proper functioning of a human organism. The composition of milk varies potentiometry depending on its origin a propos the animals from which it was raised. In relation to the content of lipids, proteins and lactose, mineral substances were present in much smaller quantity. However, their importance in nourishment and their significance for physico- chemical balance of colloid system of milk as well as technological structure of milk is significant. Calcium (Ca2+) belongs to one of the most important macro elements, whose main role is indispensable for the proper growth and development of bones, and its content can be even 128 mg/100g of milk. Some of cations (Ca2+) were bound with proteins as salts, and even were constitutional elements of their structure. Thanks to them, the exis- tence of casein salt in milk is possible, and also stability of the colloid system of milk (casein) depends from them. Due bo this, it is important to know and to control the content of Ca in milk. In this work the results of determining Ca in milk will be presented, by using standard method for determining Ca (complexometry, HPLC) and using ion selective potentiometry (ISP), a propos using ion selective electrode of Ca. The aim of this work is to demonstrate the advantages of application of ion selective potentiometry in controlling content of Ca in milk, its sensitivity and efficiency.

94 Preh. ind. 1-2, (2009) RENATA R. RELIĆ et al.: USLOVI SMEŠTAJA...

1RENATA R. RELIĆ 1MIHAILO S. OSTOJIĆ 2VUJADIN M. VUKOVIĆ 1GORAN M. JEŽ

1Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet 2Naučni institut za veterinarstvo

Srbije, Beograd

NAUČNI RAD

USLOVI SMEŠTAJA I KVALITET MLEKA UDK: 636.2:636.083.32:637.12:637.05 KRAVA SA PODRUČJA GOLIJE

U ovom radu prikazani su rezultati Za dobijanje kvalitetnih proizvoda dručja planine Golija. Na svim farma- ispitivanja uslova smeštaja i držanja krava od mleka preduslov je postojanje sima krave se drže vezane u stajama na šest farmi sa područja planine Golija, rovine vrhunskog kvaliteta jer se svaki zatvorenog tipa, sa mogućnošću bo- kao i higijenskog kvaliteta zbirnih uzoraka njen nedostatak direktno odražava na ravka na pašnjaku u toku toplijeg dela mleka iz svakog domaćinstva. U obzir su uzeti prostorni, mikroklimatski i higijenski finalni proizvod (Ostojić i Orlović, godine (period maj-oktobar). uslovi smeštaja, a kvalitet mleka procenji- 2002). Upotrebljivost mleka za prera- Uslovi smeštaja su analizirani u van je na osnovu ukupnog broja mikro- du i održivost mlečnih proizvoda naro- pogledu prostornih, mikroklimatskih i organizama i broja somatskih ćelija. čito zavisi od higijenskog kvaliteta higijenskih karakteristika staja, a pro- Rezultati ispitivanja su pokazali da us- sirovog mleka, zbog čega je neophod- cenjena je i higijena tela i vimena mu- lovi smeštaja odgovaraju u pogledu pro- no poznavati faktore koji na njega znih grla, kao i higijenski kvalitet mle- stornih karakteristika, a da bi korekcije u utiču. ka zbirnih uzoraka mleka iz svakog pogledu mikroklimatskih i higijenskih uslo- Broj somatskih ćelija (BSĆ) i ukup- domaćinstva. Higijena muže na svim va doprinele boljoj dobrobiti krava. Kvalitet mleka uglavnom odgovara po broju so- ni broj mikroorganizama kao paramet- farmama sprovođena je pranjem vo- matskih ćelija, ali ne i po ukupnom broju ri higijenskog kvaliteta mleka, pove- dom iz zajedničke kofe i brisanjem mikroorganizama. zani su s velikim brojem činilaca. U zajedničkom krpom, ali nije posebno tom pogledu, od posebnog je značaja ocenjivana jer su podaci prikupljeni Ključne reči: uslovi smeštaja • kvalitet uticaj higijene muže i vimena, kao i anketiranjem. Muža se obavlja uglav- mleka • mlečne krave uslovi u kojima borave muzna grla nom ručno.

(Barberg i sar., 2007; Hristov i sar., Procena prostornih uslova izvrše- 2005; Ruegg, 2004; Sraïri i sar, 2006; na je merenjem dimenzija staja, ležiš- UVOD Wojcik, 2007). Smeštajni uslovi mogu ta, prozora, vrata, ispusta, ograda i biti izvor stresora koji utiču na pove- valova za ishranu. Pri formiranju ko- Planinska područja Srbije pogodu- ćanje BSĆ u mleku (Hristov i sar., načne ocene pojedinog parametra ju razvoju stočarstva i gajenju goveda 2006; Katić, 2007) ali i sredina pogod- uzet je u obzir veći broj podataka (Beskorovajni i Radivojević, 2006), pri na za razvoj mikroorganizama koji osim merenih, kao što su položaj sa- čemu posebnu prednost predstavlja mogu kontaminirati mleko dok je još u me staje, tip i stanje sistema za venti- obilje travnatih površina, mogućnost mlečnoj žlezdi ili posle muže (Hristov, laciju, zatim karakteristike materijala kretanja i prirodan način ishrane živo- 2002). Procena uslova smeštaja u za izgradnju zidova, tavanice i po- tinja na paši. Ovakvi uslovi pozitivno različitim sistemima gajenja mlečnih dova, trenutno stanje u pogledu funk- utiču na dobrobit mlečnih krava, krava poslednjih godina predstavlja cionalnosti i eventualnih oštećenja, njihovu produktivnost i dobro zdravs- predmet istraživanja koja se sprovode kao i vrsta i količina prostirke. tveno stanje (Hristov i sar., 2006a), i u našoj zemlji (Hristov i sar., 2008; Mikroklimatski uslovi u staji proce- što predstavlja potencijal za unapre- Hristov i Relić, 2009; Maksimović i njeni su na osnovu podataka dobi- đenje proizvodnje mleka i mlečnih sar., 2007; Relić i sar., 2008). jenih: merenjem temperature, relativ- proizvoda u ovim krajevima. Cilj ovog rada je utvrđivanje ne vlažnosti i brzine strujanja vazduha prostornih, mikroklimatskih i higijen- kombinovanim digitalnim aparatom,

skih uslova smeštaja na farmama u intenziteta osvetljenja merenim digital-

planinskom području Srbije i sagleda- nim Lux-metrom, vizuelnim utvrđiva-

vanje njihovog mogućeg uticaja na hi- njem količine čestica prašine, subjek-

gijenski kvalitet mleka krava. tivnim utiskom o intenzitetu buke i vibracija, kao i prisustvu štetnih gasova u Adresa autora: vazduhu. Mr Renata Relić, Poljoprivredni fakultet, MATERIJAL I METODI Procena higijenskih uslova izvrše- Univerzitet u Beogradu Nemanjina 6, Beograd-Zemun na je na osnovu vizuelne ocene higi- tel.: 011/2615-315, Ispitivanje je izvršeno na šest far- jene prostirke, ležišta i podova, zido- e–mail: [email protected] mi goveda ekstenzivnog tipa sa pova, tavanice, prozora, ispusta, ograda,

95 Preh. ind. 1-2, (2009) RENATA R. RELIĆ et al.: USLOVI SMEŠTAJA... hranilica i pojilica, kanala i hodnika za pojedinačnih prosečnih ocena pojedi- hodnika za izđubravanje na svim far- izđubravanje i ventilacionih kanala. nih parametara, prostorni uslovi na mama. Higijena ležišta, prostirke, zi- U proceni uslova smeštaja uzeti farmama su ocenjeni kao dobri (ocena dova i tavanice ocenjena je kao do- su u obzir minimalni standardi uslova 2,79). voljna, dok je higijena ograda, valova, gajenja kao i potrebe životinja (Web- Tabela 1. OCENE PROSTORNIH USLOVA U STAJAMA ster, 1995, 2001; Bartussek-u i sar., Table 1. RATING OF SPATIAL CONDITIONS IN STALLS 2000; Fregonesi i Leaver, 2001), a sama procena izvršena je prema metodi Prosečna ocena Parametar / Parameter opisanoj u radu Hristova i Relić Average mark (2009). Na osnovu utvrđenog stanja, svaki ispitivani parametar ocenjen je Staja / Stall 3,33 sa minimalno 0 do maksimalno 5 bo- Ležište / Bed 3,17 dova (5 - odličan, 4 – vrlo dobar, 3 – Hodnik za ishranu / Feeding corridor 3,50 dobar, 2 – dovoljan, 1 – nedovoljan, Hodnik za izđubravanje / Corridor behind canal for mannure 2,33 ima resursa za poboljšanje, 0 – nedo- Oprema za ishranu / Feeders 4,00 Oprema za napajanje / Equipment for watering 4,00 voljan, nema resursa za poboljšanje). Kanali za izđubravanje / Canals for mannure removing 2,00 Deljenjem ukupnog broja poena sa Ispust / Stall yard 3,00 brojem ocenjenih parametara dobije- Ventilacija / Ventilation 1,00 na je konačna ocena. Prozori / Windows 1,33 Procena higijene tela i vimena Vrata / Doors 2,67 muznih krava izvršena je prema meto- Zidovi / Walls 3,00 di koju su opisali Reneau i sar. (2005) Krov (tavanica) / Roof (ceiling) 3,00 i Cook i Reinemann (2007). Na osno- Ukupna prosečna ocena/ Total average mark 2,79 vu stepena zaprljanosti korena repa, 0-1,99 nedovoljan /unsatisfactory; 2,00-2,49 dovoljan /satisfactory; bokova, abdomena, vimena i zadnjih 2,5-3,49 dobar /good; 3,5 – 4,49 vrlo dobar / very good; 4,5 – 5,00 odličan /excelent nogu dati su poeni od 1 do 5 (5 – čis- Nedostaci u izgradnji staja odrazili napajalica i hodnika za ishranu oce- to, 4 – malo prljavo, 3- umereno prlja- su se na ocenu pojedinih parametara njena kao dobra. Ukupna prosečna vo, 2 – prljavo, 1- veoma prljavo). mikroklime, što je prikazano u tabeli 2. ocena higijenskih uslova na svim far- Higijenski kvalitet mleka procenji- Na osnovu podataka prikazanih u mama je 2,35 (dovoljan). van je na osnovu ukupnog broja mik- tabeli 2 uočava se da u svim stajama U sledećoj tabeli prikazani su roorganizama i broja somatskih ćelija problem predstavljaju osvetljenje i br- rezultati za svaku ispitivanu farmu, i zbirnih uzoraka, uzetih iz posuda za čuvanje mleka u različitom vremen- Tabela 2. OCENE MIKROKLIMATSKIH USLOVA U STAJAMA skom periodu posle muže. Uzorci su Table 2. RATING OF MICROCLIMATE CONDITIONS IN STALLS uzeti u sterilne posude sa poklopcem i Prosečna ocena analizirani prema Pravilniku o metoda- Parametar / Parameter ma analiza i superanaliza životnih na- Average mark mirnica Sl.list SFRJ 25/80 i II Postup- Temperatura vazduha / Air temperature 3,50 ku za određivanje prisustva, izolo- Relativna vlažnost vazduha / Relative humidity 3,50 vanje i identifikaciju mikroorganizama. Brzina strujanja vazduha / Air velocity 1,83 Dobijeni podaci obrađeni su stan- Čestice prašine / Air dust 3,00 dardnim statističkim metodama. Štetni gasovi / Harmles gasses 2,67 Buka i vibracije / Noise and vibrations 5,00 Osvetljenje / Lightening 1,17 REZULTATI I DISKUSIJA Ukupna prosečna ocena/ Total average mark 2,95 0-1,99 nedovoljan /unsatisfactory; 2,00-2,49 dovoljan /satisfactory; Rezultati ispitivanja prostornih us- 2,5-3,49 dobar /good; 3,5 – 4,49 vrlo dobar / very good; 4,5 – 5,00 odličan /excelent lova smeštaja na farmama nalaze su u tabeli 1. Ocene pojedinih parame- zina strujanja vazduha, rezultirajući to: ukupne ocene prostornih, mikrokli- tara objedinjene su za sve farme radi nedovoljnim prosečnim ocenama. matskih i higijenskih uslova na osnovu lakšeg prikaza utvrđenih nedostataka i Vrednosti većine ostalih parametara kojih se farme mogu rangirati prema date su kao prosečne ocene. ocenjene su kao dobre (temperatura i kvalitetu uslova smeštaja, kao i ocene Podaci u tabeli 1 pokazuju da su, relativna vlažnost vazduha, zastuplje- higijene vimena i tela krava. u pogledu prostornih karakteristika, u nost čestica prašine na predmetima i Rezultati ispitivanja uslova smeš- svim stajama najlošije ocenjeni sistem u vazduhu, prisustvo štetnih gasova u taja pokazuju da 50% farmi ima zado- za ventilaciju i prozori (nedovoljan), a vazduhu), dok je odsustvo buke i vib- voljavajuće uslove smeštaja a ostale najbolje hodnik za raspodelu hrane, racija ocenjeno kao odlično. To je uti- dobre. Uslovi na farmi C su se poka- kao i oprema za hranjenje i napajanje calo da su mikroklimatski uslovi u zali kao najlošiji u pogledu sva tri pa- (vrlo dobar). Kanali i hodnik za izđu- stajama svih farmi ocenjeni prosečno rametra, nasuprot farmi D, gde su naj- bravanje zadovoljavaju potrebe svojim kao dobri (2,95). bolji. Ocene higijene vimena i tela dimenzijama i načinom izgradnje (do- U tabeli 3 prikazane su prosečne životinja pokazuju da se nezi životinja voljan) dok su karakteristike ostalih ocene higijenskih uslova u stajama za u ovom pogledu najviše pažnje po- ispitivanih parametara prosečno oce- pojedine parametre. svećuje na farmama E i F, a najmanje njene kao dobre (vrata, ispust, zidovi, Rezultati iz tabele 3 ukazuju na na farmi A i D. Prema ocenama iz tavanica, ležište, staja). Na osnovu nedovoljnu higijenu prozora, kanala i tabele 4, 2-50% površine zadnjeg

96 Preh. ind. 1-2, (2009) RENATA R. RELIĆ et al.: USLOVI SMEŠTAJA...

Tabela 3. OCENE HIGIJENSKIH USLOVA U STAJAMA U sledećoj tabeli prikazani su re- Table 3. EVALUATION OF HYGIENIC CONDITIONS IN STALLS zultati ispitivanja jačine korelacije iz- među pojedinih parametara uslova Prosečna ocena smeštaja, higijene tela i vimena krava, Parametar / Parameter Average mark BSĆ i ukupnog broja mikroorganizama u mleku. Higijena ležišta / Hygiene of bed 2,17 Rezultati prikazani u tabeli 6 uka- Higijena prostirke / Hygiene of bedding 2,33 zuju na slabu pozitivnu korelaciju iz- Higijena ograda / Hygiene of fences 3,17 među prostornih uslova staje sa nivo- Higijena valova / Hygiene of feeders 3,00 om higijene vimena i tela muznih ži- Higijena napajalica / Hygiene of waterers 3,00 votinja, a jaku pozitivnu korelaciju prostornih uslova sa higijenskim uslo- Higijena hodnika za ishranu / Hygiene of feeding corridor 2,8 vima u staji. Srednje jaka negativna Higijena kanala i hodnika za izđubravanje / Hygiene of 1,67 korelacija utvrđena je između pros- canals and corridors for manure tornih uslova i BSĆ, kao i u odnosu na Higijena prozora / Hygiene of windows 0,83 ukupan broj mikroorganizama u mle- Higijena zidova / Hygiene of walls 2,17 ku, dok je statistički značajna jaka po- Higijena krova (tavanice) / Hygiene of roof (ceiling) 2,33 zitivna korelacija na nivou p<0,05 Ukupna prosečna ocena/ Total average mark 2,35 utvrđena između prostornih i mikrokli- 0-1,99 nedovoljan /unsatisfactory; 2,00-2,49 dovoljan /satisfactory; matskih uslova u staji. 2,5-3,49 dobar /good; 3,5 – 4,49 vrlo dobar / very good; 4,5 – 5,00 odličan /excelent Ovi podaci govore o povezanosti i međusobnom uticaju smeštajnih uslo-

Tabela 4. OCENE USLOVA SMEŠTAJA I HIGIJENE KRAVA NA FARMAMA Table 4. EVALUATION OF HOUSING CONDITIONS AND COWS HYGIENE AT FARMS

Farma/ Farm Elementi ocenjivanja / Elements of evaluation A B C D E F Prostorni uslovi* / Spatial conditions 2,71 2,71 2,29 2,57 2,93 2,36 Mikroklimatski uslovi* / Microclimate conditions 2,75 2,63 1,88 2,13 3,13 2,25 Higijenski uslovi* / Hygienic conditions 2,20 2,20 2,10 2,30 3,10 2,00 Prosečne ocena uslova smeštaja* / Average mark of housing conditions 2,55 2,51 2,09 2,33 3,05 2,20 Higijena vimena i tela krava** / Cows udder and body hygiene 2 3 3 2 4 4 * 0-1,99 nedovoljan / unsatisfactory; 2,00-2,49 dovoljan/ satisfactory; 2,5-3,49 dobar/ good; 3,5 – 4,49 vrlo dobar/ very good; 4,5 – 5,00 odličan/ excelent ** 1 - veoma prljavo, > 50% površine/covered with mud and dirt, >50% of surface area; 2 - prljavo, 30-50% površine/covered with caked on dirt, 30-50% of surface area; 3- umereno prljavo, 10-30% površine/moderately covered with dirt, 10-30% of surface area; 4 - malo zaprljano, 2-10% površine/slightly dirty, 2-10% of surface area; 5 - čisto, bez nečistoća/clean, free of dirt. va i parametara koji odgovaraju higi- Tabela 5. BROJ SOMATSKIH ĆELIJA (BSĆ) I UKUPAN BROJ MIKROORGANIZAMA U ZBIRNIM UZORCIMA MLEKA jenskom kvalitetu mleka. Odgovaraju- Table 5. SOMATIC CELLS COUNT (SCC) AND TOTAL NUMBER OF COLONY će unutrašnje dimenzije staje, ležišta i FORMING UNITS (CFU) IN BULK MILK saobraćajnica u staji omogućavaju ži- votinjama mogućnost odmora na su- BSĆ/mL Ukupan broj mikroorganizama/mL voj i čistoj površini, kao i neometano Farma/Farm SCC/mL Total CFU/mL održavanje higijene životinja i staje, A 137000 12000000 čime je i broj mikroorganizama u staji B 321000 21000000 manji. Postojanjem povoljnih prostor- C 436000 42000000 nih uslova, odnosno odgovarajućeg D 344000 50000000 komfora, smanjuje se intenzitet delo- E 400000 15000000 vanja uobičajenih stresora, čime je i F 427000 18000000 imunitet životinje pod manjim optere- Prosečno/Average 344166,7 26333330 ćenjem, pa mlečna žlezda ne reaguje dela tela i vimena kod svih ispitivanih C poklapa se i sa najnižom ocenom povećanjem BSĆ. Osim toga, način krava bilo je pokriveno prljavštinom. smeštajnih uslova koji su dodeljeni izgradnje staje direktno utiče na kva- U tabeli 5 nalaze se rezultati ana- ovoj farmi. Ukupan broj mikroorgani- litet vazduha u njoj. O značaju načina liza uzoraka iz sudova za čuvanje zama/ml zbirnih uzoraka mleka kretao izgradnje staje i vrsti građevinskog mleka u pogledu broja somatskih će- se od 12x106 (farma A) do 50x106 materijala, funkcionisanja sistema za lija i ukupnog broja mikroorganizama. (farma D), sa prosekom oko 26x106, ventilaciju i drugim prostornim karak- Prema podacima iz tabele 6, broj što je daleko iznad granice koja je teristikama na mikroklimatske uslove somatskih ćelija u zbirnim uzorcima određena Pravilnikom (Anon., 2002). u staji, može se naći u publikacijama mleka kretao se od 137x103/mL (far- Detalji u vezi sa načinom dobijanja Hristova i sar. (2006a) i Pajumägi i ma A) do 436x103/mL (farma C), sa mleka odgovarajućeg kvaliteta mogu sar. (2007; 2008). prosečnim brojem od oko 344 x103, se naći u publikaciji Ostojića i Relića Prema rezultatima iz tabele 6, mik- što je u skladu sa našim propisima (2006). roklimatki uslovi su u slaboj pozitivnoj (Anon., 2002). Najveći BSĆ na farmi korelaciji sa higijenom vimena i tela, a

97 Preh. ind. 1-2, (2009) RENATA R. RELIĆ et al.: USLOVI SMEŠTAJA... u srednje jakoj negativnoj korelaciji sa higijenskim uslovima, kako u svom ra- ZAKLJUČAK BSĆ. Mikroklimatski uslovi su u jakoj du prikazuje i Cempírková (2007). Me- pozitivnoj korelaciji sa higijenskim us- đutim, loša higijena staje, vimena i te- Iz podataka navedenih u ovom lovima u staji, a jaka negativna korela životinja nije pokazala značajan uti- radu može se zaključiti sledeće: lacija utvrđena je u slučaju uticaja caj na veliki broj mikroorganizama u - Prostorni i mikroklimatski uslovi u mikroklimatskih uslova na ukupan broj mleku. To ukazuje da su ove vredno- stajama ocenjeni su kao pro- mikroorganizama u mleku. sti najverovatnije rezultat kontamina- sečno dobri, pri čemu su najveći propusti: rešenje ventilacije staja i Tabela 6. KORELACIJE IZMEĐU USLOVA SMEŠTAJA, HIGIJENE VIMENA I TELA stanje prozora, intenzitet osvet- KRAVA I HIGIJENSKOG KVALITETA MLEKA Table 6. CORRELATIONS BETWEEN HOUSING CONDITIONS, UDDER AND BODY ljenja i brzina strujanja vazduha. HYGIENE OF COWS, AND HYGIENIC QUALITY OF MILK Ovi parametri uslova smeštaja pokazali su statistički značajnu Parametar povezanost na nivou p<0,05. 1 2 3 4 5 6 Parameter - Ukupna prosečna ocena higijen- 1 ------skih uslova na svim farmama je 2 0,93* - - - - - „dovoljan“, a niskoj oceni najviše 3 0,79 0,72 - - - - doprinose higijena ležišta, prostirke, zidova i tavanice. Ocene hi- 4 0,01 0,23 0,34 - - - gijene vimena i tela životinja po- 5 -0,41 -0,39 0,11 0,70 - - kazuju da se nezi životinja ne 6 -0,50 -0,77 -0,25 -0,41 0,37 - posvećuje dovoljna pažnja, kao ni

1 - Prostorni uslovi/Spatial conditions; higijeni muže. 2 - Mikroklimatski uslovi/Microclimate conditions; - Utvrđen prosečan broj somatskih 3 - Higijenski uslovi/Hygienic conditions; ćelija je u skladu sa našim pro- 4 - Higijena vimena i tela/Cows udder and body hygiene; pisima. Rezultati mikrobiološke 5 - BSĆ/ml/SCC/ml; analize ukazuju na loše higijen- 6 - Ukupan broj mikroorganizama/Total CFU/ml ske uslove kojima je mleko izlo- * statistički značajno na nivou p < 0.05 ženo, i kao takvo bez termičke Higijenski uslovi u staji su, prema cije mleka u toku muže i skladištenja. obrade ne predstavlja pogodnu tabeli 6, u slaboj pozitivnoj korelaciji Higijenske mere čišćenja staje ili tela sirovinu za preradu. sa BSĆ. Između higijene staje i ukup- životinja, ukoliko se sprovode nepo- Način izgradnje staja, gajenja go- nog broja mikroorganizama u mleku sredno pre ili u toku same muže, mo- veda i muže na području Golije spoj je utvrđena je slaba negativna korelacija, gu doprineti kontaminaciji mleka i su- tradicionalnih shvatanja i savremenih a srednje jaka pozitivna korelacija sa dova za mleko, pa ih treba sprovoditi saznanja, što zahteva njihovo prilago- higijenom vimena i tela životinja. bar sat vremena pre muže. Pranje đavanje uslovima ali i adekvatnu i Za nivo higijene vimena i tela ži- vimena pre muže vodom, kao higijen- stalnu obuku proizvođača. Postojeće votinja utvrđeno je da je u jakoj pozi- ska mera koja se primenjuje na far- stanje moguće je korigovati, pre sve- tivnoj, ali ne i statistički značajnoj ko- mama, ukoliko je nepravilno izvedeno ga, poboljšanjem higijene staje, živo- relaciji sa BSĆ, što nije u skladu sa i uz lošu higijenu vimena može do- tinja i muže, što će se pozitivno od- podacima koje su svojim radovima da- prineti kontaminaciji izmuzenog mle- raziti na poboljšanje kvaliteta mleka, a li Barkema i sar. (1998, 1999) i Re- ka, naročito pri ručnoj muži. Rezultati time i mlečnih proizvoda. neau i sar. (2005). Dobijanje ovakvog ispitivanja efekata pojedinih higijen- rezultata može se protumačiti ogra- skih mera na redukciju broja mikroor- ZAHVALNICA ničenim brojem podataka, malim bro- ganizama na koži papila vimena jem uzoraka ali i postojanjem nekog prikazani su u radu Vukovića i sar. Rad je deo istraživanja u okviru drugog faktora koji doprinosi poveća- (2007). O izvorima i mogućnosti kon- projekta TR–20111, koji finansira Mi- nju BSĆ, kao što je postojanje subkli- taminacije mleka, kao i uticaju načina i nistarstvo za nauku i tehnološki razvoj ničnog mastitisa u fazi kada nije mo- dužine skladištenja mleka na poveća- Republike Srbije. guće utvrditi uzročnika u mleku. Ovak- nje početnog broja mikroorganizama u vi slučajevi latentne infekcije zapaženi mleku, može se naći u radu Hristova su kod (hroničnih) stafilokoknih masti- (2002). LITERATURA tisa (Harmon, 1994). Srednje jaka ne- Procenom uslova smeštaja, prema Anon. 1980. Pravilnik o metodama vršenja gativna korelacija zapažena je između metodi koja je prikazana u ovom radu analiza i superanaliza životnih namirnica Sl. higijene tela i vimena i ukupnog broja i analizom uzoraka mleka, dobijeni su list SFRJ 25/80. mikroorganizama. podaci koji ukazuju na određene ne- Anon. 2002. Pravilnik o kvalitetu i drugim zahtevima za mleko, mlečne proizvode, Broj somatskih ćelija u mleku po- dostatke u izgradnji i održavanju staja, kompozitne mlečne proizvode i starter culture. kazao je srednje jaku pozitivnu kore- kao i o načinu i učestalosti primene Službeni list SRJ, br. 26/02. laciju sa ukupnim brojem mikroorga- pojedinih mera. Slične rezultate i za- Barberg A.E., Endres M.I., Salfer J.A., Reneau J.K.: Performance and Welfare of Dairy Cows nizama. pažanja u pogledu uslova držanja kra- in an Alternative Housing System in Prema podacima u tabeli 6, najjači va na farmama ekstenzivnog tipa u Minnesota J. Dairy Sci. 90 (2007) 1575-1583. uticaj na ukupan broj mikroorganiza- našem regionu opisali su u svojim Barkema H.W., Schukken Y.H., Lam T.J. G.M., ma imali su mikroklimatski uslovi i broj radovima Ostojić i Orlović (2002) i Beiboer M.L., Benedictus G., Brand A.: Management practices associated with low, somatskih ćelija. Takođe, rezultati Whitelock (2004). mid, and high bulk milk somatic cell count. J. ukazuju da se smanjivanje broja mik- Dairy Sci. 81 (1998) 1917–1927. roorganizama može očekivati u boljim

98 Preh. ind. 1-2, (2009) RENATA R. RELIĆ et al.: USLOVI SMEŠTAJA...

Barkema H.W., Van der Ploeg J.D., Schukken Hristov S., Relić Renata, Stanković B., Vuković loose housing cowsheds. Building and Y.H., Lam T.J.G.M., Benedictus G., Brand A.: D.: Uticaj pojedinih faktora na broj somatskih Environment, 42 (2007) 113-121. Management style and its association with ćelija u mleku krava. Zbornik naučnih radova Pajumägi A., Poikalainen V., Veermäe I., Praks bulk milk somatic cell count and incidence rate XX savetovanja agronoma, veterinara i J. Spatial distribution of air temperature as a of clinical mastitis. J Dairy Sci 82 (1999) 1655- tehnologa, Vol. 12 (2006) 3-4, 47-57. measure of ventilation efficiency in large 1663. Hristov S., Relić Renata, Joksimović-Todorović uninsulated cowshed. Building and Bartussek H., Leeb Ch. and Held S.: Animal Mirjana, Davidović Vesna. Mikroklimatski i Environment 43 (2008) 1016–1022. need index for cattle, ANI 35 L/2000 -cattle. higijenski uslovi gajenja goveda. Poglavlje u Reneau, J.K., A.J. Seykora, B.J. Heins, M.I. Federal Research Institute for Agriculture in monografiji: Ostojić M.: Zlatarski sir. Institut za Endres, R.J. Farnsworth and R.F. Bey: Alpine Regions BAL, Gumpenstein. Austria. ekonomiku poljoprivrede, Beograd. (2006a) Association between hygiene scores and (2000) 55-78. somatic cell scores in dairy cattle. JAVMA 227 www.gumpenstein.at/publikationen/ignreport/a Hristov S., Stanković B., Relić Renata, (2005) 1297-1301. ni35lc.pdf. Todorović-Joksimović Mirjana: Dobrobit i Ruegg P.L. 2004. Managing for Milk Quality. Beskorovajni Radmila, Radivojević M.: biosigurnost na farmama. Biotehnologija u http://www.uwex.edu/milkquality/PDF/managin Stočarstvo u Zapadnoj Srbiji sa posebnim stočarstvu. Vol. 24 (2008) 39 – 49. g for milk quality_english.pdf osvrtom na region Zlatara. Poglavlje u Hristov S., Renata Relić: Ocena uslova smeštaja Sraïri M.T., Moudnib J., Rahho L. and A. monografiji: Ostojić M.: Zlatarski sir. Institut za sa osvrtom na dobrobit krava. Zbornik naučnih Hamama: How do milking conditions affect the ekonomiku poljoprivrede, Beograd, (2006) 79- radova XXIII savetovanja agronoma, hygienic quality of raw milk? Case study from 92. veterinara i tehnologa, Institut PKB Moroccan dairy farms. Livestock Research for Cempírková R.: Contamination of cow’s raw milk Agroekonomik, Beograd, 5 (2009) 3-4, 79-87. Rural Development 18 (7) 2006. by psychrotrophic and mesophilic microflora in Katić Vera: Broj somatskih ćelija u oceni kvaliteta Vuković D., Relić Renata, Hristov S. (2007): relation to selected factors. Czech J. Anim. mleka. Savremena poljoprivreda, vol. 56, 5 Dezinfekcija vimena krava pre muže. Sci., 52, 2007 (11) 387–393. (2007) 33-41. Tematski zbornik 1 međunarodne konferencije Cook N.B., Reinemann D.J.: A Tool Box for Maksimović Nevena, Hristov S., Stanković B., o dobrobiti i biosigurnosti na farmama u Srbiji, Assessing Cow, Udder and Teat Hygiene. Davidović Vesna (2007): Procena uslova Poljoprivredni fakultet, Zemun, 14. i 15. Proceedings of the 46th Annual NMC gajenja i dobrobiti muznih krava. Tematski novembar 2007, 277-281. Meeting, San Antonio, TX. January 21-24, zbornik 1 Međunarodne konferencije o Webster J.: Farm animal welfare: the five Pages 31–43 (2007). dobrobiti i biosigurnosti na farmama u Srbiji, freedoms and the free market. Vet J.; 161, 3 Fregonesi J.A., Leaver J.D.: Behaviour, Poljoprivredni fakultet, Zemun, 14. i 15. (2001) 229-37. performance and health indicators of welfare novembar 2007, 141-147. Webster J.: Animal Welfare: Limping Towards for dairy cows housed in straw yard or cubicle Ostojić M., Orlović Jelena: Uticaj pripremnih Eden, Blackwell Publishing Ltd., Oxford, UK systems. Livestock Production Science, 68 postupaka muže na (higijenski i kompozitni) (2005). (2001) 205–216. kvalitet mleka. Savremena poljoprivreda, Vol. Whitelock L. LAMP PROJEKT, Povezivanje Harmon, R.J.: Physiology of mastitis and factors 51 (2002) 3-4, 123-126. poljoprivrednih tržišta i proizvođača, Bosna i affecting somatic cell count. J. Dairy Sci., 77 Ostojić M., Relić Renata: Kvalitet mleka za Hercegovina. Poboljšanje kvalitete mlijeka, (1994) 2103-2112. proizvodnju zlatarskog sira. Quality of milk for Land O’Lakes Avgust 12, 2004 Hristov S.: Najznačajniji aspekti utvrđivanja zlatar cheese production. Poglavlje u http://www.usaidlamp.ba/ba/consultants/Lindel ukupnog broja mikroorganizama u svežem monografiji: Ostojić M.: Zlatarski sir. Institut za l-Whitelock-Final-Report-Milk-Quality- mleku krava. Mlekarstvo (2002) 208 – 216. ekonomiku poljoprivrede, Beograd. (2006) August2004.pdf Hristov S., Relić Renata, Stanković B.: Propusti u 115-134. Wojcik P.: Udder conformation and housing sprovođenju higijene vimena. Zbornik naučnih Pajumägi A., Veermäe I., Praks J., Poikalainen system as related to somatic cell count in radova XVI savetovanja DDD u zaštiti životne V. and Miljan J.: Spatial microclimate patterns cow's milk. Journal of Animal and Feed sredine. Banja Vrujci, (2005) 257-262. in reconstructed and new large uninsulated Sciences, vol: 16, 2 (2007), 180-192.

SUMMARY

HOUSING CONDITIONS AND MILK QUALITY OF COWS FROM MOUNTAIN GOLIJA REGION

1Renata R. Relić, 1Mihailo S. Ostojić, 2Vujadin M.Vuković, 1Goran M. Jež

1University of Belgrade, Faculty of Agriculture, 2Veterinary Institute of Serbia, Belgrade

In this work, results from examination of housing and keeping conditions of cows on six Key words: housing conditions • milk farms in the region of mountain Golija and the hygienic quality of the bulk milk samples quality • cows from each of the households are presented. The factors taken into consideration were space, microclimatic and hygienic conditions of the housing. Milk quality was evaluated after collecting data of the total bacteria and somatic cells count. Results of the research showed that housing conditions are appropriate space-wise, nevertheless better microclimatic and hygienic conditions could improve the wellfare of the cows. Quality of milk was according to the standards considering somatic cells count. However, the same was not the case with total bacteria count.

99 Preh. ind. 1-2, (2009) SPASENIJA D. MILANOVIĆ et al.: PREGLED ISTRAŽIVANJA...

SPASENIJA D. MILANOVIĆ MARIJANA Đ. CARIĆ MIRELA D. ILIČIĆ

Univerzitet u Novom Sadu, Tehnološki fakultet

PREGLEDNI RAD PREGLED ISTRAŽIVANJA

MIKROSTRUKTURE MLEČNIH UDK: 637.1:637.05 PROIZVODA

Istraživanje mikrostrukture mlečnih Navedene komponente mleka mo- osobinama proizvoda (čvrstoća, visko- proizvoda veoma je kompleksno i zahteva gu da se podele na strukturne ele- zitet, mazivost i dr). primenu visokosofisticiranih aparata. Naj- mente koji mogu da se vide pod elek- Postoji nekoliko načina izvođenja češće se primenjuju dve tehnike: scanning tronskim mikroskopom i sastojke ne- elektronske mikroskopije, od kojih su i transmisiona elektronska mikroskopija, koje omogućavaju vizuelno praćenje trans- vidljive i uz najveća uvećanja. Najma- najpoznatije: scanning elektronska mi- formacije mleka tokom procesa proizvodnje vidljive čestice u mleku su ka- kroskopija (SEM), transmisiona elek- nje različitih mlečnih proizvoda. Razvoj zeinske submicele, čiji je prečnik oko tronska mikroskopija (TEM), niskona- elektronske mikroskopije doprineo je pre- 10 nm. Kazeinske micele su veće i nji- ponska emisiona scanning elektron- ciznijem definisanju strukturnih elemenata hov prečnik se kreće od 100 do 300 ska mikroskopija (povećava rezoluciju mleka i mlečnih proizvoda. Hemijski sas- nm. Masne globule imaju prečnik od slike), scanning elektronska mikrosko- tav, reološke karakteristike i senzorna svoj- nekoliko mikrometara, dok bakterije pija uz primenu visokog napona (omo- stva u direktnoj su korelaciji sa mikrostruk- mlečne kiseline imaju veći prečnik koji gućava posmatranje delimično vlažnih turom proizvoda. Tehnološki proces proizvodnje i parametri procesa imaju značajan iznosi oko 1μm (Kaláb, 1990, Milano- neprovodljivih supstrata u nativnom uticaj na formiranje strukturnih karakteris- vić, 1996, Brans i sar., 2004). obliku bez prethodne pripreme uzor- tika finalnog proizvoda. Proteini surutke i laktoza se ne ka), cryo-scanning elektronska mikro- U radu je dat pregled primene elek- vide ni pod elektronskim mikroskopom skopija (brzo zamrzavanje uzorka bez tronske mikroskopije u determinaciji kva- dok su rastvoreni u vodenoj fazi. Koa- prethodne hemijske fiksacije i suše- liteta fermentisanih mlečnih proizvoda, raz- gulisani proteini surutke i kristali lak- nja) i enviromental scanning elek- ličitih vrsta sireva, topljenog sira, retentata, toze su vidljivi, jer molekule tih sup- tronska mikroskopija (uzorak okružen permeata, i mleka u prahu. vodenom parom, pri čemu se kontro- stanci delimično formiraju koagulat Ključne riječi: mleko• mlečni proizvodi• proteina surutke ili su pravilno ras- liše delimični vakuum u okolini uzorka) mikrostruktura • elektronska mikroskopija poređeni u obliku čvrstih kristala (Schneider, Parish, 2006). Imajući u sastavljenih od velikog broja molekula vidu veoma kompleksnu strukturu (Kaláb, 1990, Brans i sar., 2004 ). mlečnih proizvoda, najčešće se za is- UVOD Prosečan sadržaj i veličina čestica pitivanje mikrostrukture koriste SEM i mleka prikazani su u tabeli 1 (Brans i TEM tehnika. Postoje elektronski mik- Mleko je složen fizičko-hemijski sar., 2004 ). roskopi koji kombinuju tehnike SEM i sistem podložan brojnim transformaci- U fizičkom smislu mleko i mlečni TEM u jednom instrumentu (STEM) jama pod dejstvom različitih parame- proizvodi predstavljaju: njutnovske međutim češće se koriste odvojeni in- tara tehnološkog procesa. Dominant- suspenzije, različite čvrste prahove, strumenti (Schneider, 2006). nu ulogu u determinaciji kvaliteta pro- viskozne fluide, gelove, pene, emulzi- izvoda imaju makro- i mikrokompo- je, plastične i termoplastične supstrate Mikrostruktura mlečnih proizvoda nente mleka. Tokom procesa proiz- (Kaláb, 1990). Mikrostrukturu mlečnih vodnje različitih mlečnih proizvoda de- proizvoda karakterišu masne globule, Fermentisani mlečni proizvodi šavaju se kompleksne strukturne pro- membrane, koloidni agregati i kristali. mene proteina, laktoze i mlečne masti Navedeni elementi tokom tehnološkog Sposobnost proteina mleka da for- (Kaláb i Carić, 1990; Kalab, 1995; procesa mogu međusobno da interea- mira gel osnova je tehnologije fermen- Milanović, 1996; Panić, 2005). guju i formiraju veoma raznovrsne tisanih mlečnih proizvoda i proizvod- teksturalne karakteristike mlečnih pro- nje sira. Elektronskom mikroskopijom izvoda (Kaláb i Carić, 1990; Kalab, je utvrđeno da strukturu gela čine ka-

1995; Milanović, Carić, Iličić, 2007). zeinske micele međusobno povezane Adresa autora: Elektronska mikroskopija predstav- tako da formiraju proteinske lance i Prof.dr Spasenija Milanović lja savremenu tehniku koja omogućava nakupine. Međutim ipak postoje razli- Univerzitet u Novom Sadu, Tehnološki fakultet vizuelno praćenje i upoređivanje struk- Bulevar cara Lazara 1, 21 000 Novi Sad ke u formiranju gela kod fermentisanih tel.: 021/485-3712 turnih karakteristika mleka i mlečnih mlečnih proizvoda i gela dobijenog e-mail: [email protected] proizvoda sa drugim fizičko-hemijskim koagulacijom proteolitičkim enzimima.

100 Preh. ind. 1-2, (2009) SPASENIJA D. MILANOVIĆ et al.: PREGLED ISTRAŽIVANJA...

Tabela 1. PROSEČAN SASTAV MLEKA: KONCENTRACIJA I VELIČINA ČESTICA (Brans i sar., 2004) Table 1. AVERAGE COMPOSITION OF MILK: CONCENTRATION AND SIZE DISTRIBUTION (Brans i sar., 2004)

Komponenta Koncentracija u punomasnom mleku/ Prosečna veličina i težina čestica/ Components Concentration in full fat milk (g/l) Average size and weight of particle Voda 87,1 Masna globula 4,0 0,1-15μm, prosečno 3,4 μm Kazein (u micelama) 2,6 20-300 nm, prosečno 100 nm Serum proteini 0,7 3-6 nm α-laktoalbumin 0,12 14 kDa β-laktaalbumin 0,32 18 kDa BSA 0,04 66 kDa Proteoso-peptoni 0,08 4-40kDa Imunoglobulini 0,08 150-900 kDa Laktoferin 0,01 76 kDa Ostalo 0,04 Laktoza 4,6 0,35kDa Mineralne supstance 0,7 Organske kiseline 0,17 Drugo 0,15

Osnovne strukturne promene tokom teina surutke je kompaktna i pravilan Stoga, tokom trogodišnjeg ispitivanja procesa proizvodnje jogurta odvijaju se je raspored proteinskih lanaca (Antu- mogućnosti primene transglutaminaze na kazeinskoj miceli koja usled sniženja nes et all., 2004). i uticaja na kvalitet fermentisanih pH vrednosti disagregira, pri čemu se izdvajaju kalcijumovi joni, potom se odvija agregacija i formira se trodimen- zionalna struktura gela. Osnovne karakteristike gela su od- govarajuća čvrsta i homogena konzistencija, dobra sposobnost vezivanja vode -sinerezis i svojstvena mikrostruktura. Čvrtoća gela i smanjenje sinerezisa se postiže termičkim tretma- Slika 1. MIKROSTRUKTURA JOGURTA ( Tamime, Robinson, 2004) nom i/ili dodatkom pojedinih ingredije- Figure 1. MICROSTRUCTURE OF YOGHURT (Tamime, Robinson, 2004) nata. Navedene karakteristike se mogu poboljšati dodatkom obranog mle- Pojedine karakteristike fermentisa- mlečnih napitka u odabranim uzorci- ka u prahu, proteina surutke ili kon- nih mlečnih proizvoda mogu se poma probiotskog jogurta sa dodatkom centrata proteina surutke. boljšati i dodatkom skroba ili nekih TG analizirana je i mikrostruktura pri- U novijim istraživanjima Bhullar i drugih stabilizatora. menom scanning elektronske mikro- sar. (2002) dokazali su da se najbolje Tipična mikrostruktura jogurta sa skopije (SEM) korišćenjem elektron- karakteristike proizvoda postižu do- vidljivim mikroorganizmima inkorpori- skog mikroskopa (Oxoford, Instru- datkom koncentrata proteina surutke ranim unutar proteinskog matriksa pri- ments, Engleska) u cilju dobijanja fi- (KPS), obzirom da formira gusto is- kazana je na slici 1. nalnog proizvoda optimalnih karakte- prepleten proteinski matriks sa veoma Poslednjih godina veoma intere- ristika. malim porama između lanaca i manje santna oblast za istraživanje je pri- Mikrostruktura probiotskog jogurta je podložan sinerezisu. Međutim, gel mena transglutaminaze za proizvod- sa dodatkom 0,02% TG (sa aktivaci- dobijen u proizvodnji jogurta proizve- nju jogurta poboljšanih karakteristika. jom 40° C, 2 sata) proizvedenog iz den uz primenu proteina surutke i ob- a) b) ranog mleka u prahu je osetljiviji na sinerezis u poređenju sa uzorcima u kojima je dodavan KPS (Bhullar i sar., 2002). Takođe, Antunes i sar. (2004) ispitivali su uticaj KPS i obranog mleka u prahu na fizičko-hemijske karakteristike jogurta. Potvrđeno je da dodatak koncentrata proteina surutke pobolj- šava čvrstoću i kohezivnost, redukuje Slika 2. MIKROSTRUKTURA PROBIOTSKOG JOGURTA SA 0,02% TG (sa sinerezis, poboljšava puferni kapacitet aktivacijom 40°C, 2 sata) PROIZVEDENOG IZ MLEKA SA: a) 0,1% i vreme fermentacije u poređenju sa MASTI I b) 0,5% MASTI jogurtom dobijenim uz primenu obra- Figure 2. MICROSTRUCRURE OF PROBIOTIC YOGHURT PRODUCED WITH nog mleka u prahu. Mikrostruktura jo- 0.02% TG ADDITION (activated at 40°C during 2 hours) PRODUCED gurta u koji su dodati koncentrati pro- FROM MILK OF: a) 0,1% FAT CONTENT AND b) 0,5% FAT CON- TENT

101 Preh. ind. 1-2, (2009) SPASENIJA D. MILANOVIĆ et al.: PREGLED ISTRAŽIVANJA...

mleka sa: a) 0,1% masti i b) 0,5% masti prikazana je na slici 2. Evident- no je da sadržaj masti u mleku za proizvodnju jogurta značajno ne utiče na strukturu proteinskog matriksa. U oba uzorka izgled i struktura proteinskih lanaca je karakteristična za jogurt dobijen iz punomasnog mleka. Protein- ski matriks je homogen, lanci proteina a) b) su pravilno raspoređeni i grade kompaktnu konzistenciju proizvoda čak i pri dodatku TG u minimalnoj koncentraciji 0,02%.

Sirevi

Sir predstavlja kompleksan sistem jer nastaje složenom transformacijom mleka, odnosno kao rezultat interakcija kazeinskih micela, masnih glo

c) Slika 3. PROTEINSKI MATRIKS GELA PROIZVEDENOG KOAGULACIJOM bula, bakterija mlečne kiseline i drugih NEHOMOGENIZOVANOG UF RETENTATA SA RAZLIČITIM SADR- konstituenata. Tokom procesa proiz- ŽAJEM PROTEINA: a) 5,0% b) 6,5% i c) 10% (Gavarić i sar., 1989) vodnje sira umrežavanje se odvija Figure 3. DETAILS OF THE PROTEIN MATRICES IN GELS MADE BY REN- agregiranjem kazeinskih micela i for- NET FROM A NONHOMOGENIZED UF RETENTATE AT VARYING miranjem kompaktnog kazeinskog PROTEIN CONCENTRATIONS: a) 5.0% b) 6.5% i c) 10.0% (Gavarić matriksa. Za razliku od jogurta u pro- i sar., 1989) izvodnji sira sinerezis je poželjna operacija, jer surutka treba da se izdvoji od gruša da bi se povećala suva materija proizvoda. Sirni gruš se proizvodi koagulacijom najčešće nehomogenizovanog mleka koje je najblaže ter- mički tretirano. Na taj način se formiraju nakupine koje se tokom procesa obrade lako razbijaju i omogućavaju lakše izdvajanje surutke (Kalab, Carić, 1990; Milanović, 1993). U proizvodnji sira primenjeni procesi prerade menjaju teksturu gruša i utiču na mikrostrukturu proizvoda. Formiranje proteinskih vlakana i njihova orjentacija u jednom pravcu prisutna je u Cheddar siru, i kod sireva Mozzarella, Provolone i Kačkavalj. Međutim, kod sireva Edam, Gou- da, Brick orijentacija proteinskog matriksa nije prisutna. Meki sirevi sa belim plesnima imaju tipičnu teksturu,

ukus i miris, a pomoću elektronskog Slika 4. PROTEINSKI MATRIKS KAČKAVALJA DOBIJENOG KOAGULACIJOM mikroskopa vide se hife koje penetri- ULTRAFILTRIRANOG MLEKA (RETENTATA) UZ KORIŠĆENJE RAZLI- raju u proteinski matriks (Kaláb i sar., ČITIH VRSTA ENZIMA ZA KOAGULACIJU: a) ENZIM (HA-BO, CHR. 1989). HANSEN'S LAB. A/S, Danska – CHR) b) REKOMBINOVANI HIMOZIN Imajući u vidu značaj analize mik- (Kluyveromyces lactis, Maxiren 15L, Gist brocades, Holandija – rostrukture sira u poboljšanju kvaliteta GENC); c) MICROBIAL PROTEASE (R. miehei, Rennilase 50l, Novo proizvoda saradnici na predmetu Teh- Industri A/S, Denmark – REN). (Milanović, 1993; Milanović i sar., nologija mleka i mlečnih proizvoda na 1998) Tehnološkom fakultetu u Novom Sadu Figure 4. PROTEIN MATRICES OF KASHKAVAL CURDS OBTAINED BY počeli su pre nekoliko decenija sa COAGULATING UF MILK RETENTATE USING: a) RENNET (HA- istraživanjem strukture gela i gruša u BO, CHR. HANSEN'S LAB. A/S, Denmark - CHR; b) RECOMBI- pojedinim fazama tokom procesa pro- NANT CHYMOSIN (Kluyveromyces lactis, Maxiren 15L, Gist bro- izvodnje sira. cades,The Netherlands - GENC); c) MICROBIAL PROTEASE (R. Gavarić i sar. (1989) ispitivali su miehei, Rennilase 50l, Novo Industri A/S, Denmark - REN). mikrostrukturu gela netretiranog UF (Milanović, 1993; Milanović et al., 1998) retentata sa različitim sadržajem pro-

102 Preh. ind. 1-2, (2009) SPASENIJA D. MILANOVIĆ et al.: PREGLED ISTRAŽIVANJA...

zavisi od debljine filma i od mlevenja suvog filma sa valjaka (slika 7a). Za razliku od ovih, čestice praha dobijene raspršivanjem koncentrovanog mleka u struji toplog vazduha imaju globular- nu formu, najučestalijeg prečnika 10 do 50μm i sadrže jednu ili više vakuo- la uklopljenog vazduha. Površina čes-

a) b) tica je obično glatka, ali može biti i nabrana u istom uzorku. Više nabora- Slika 5. MIKROSTRUKTURA KVARKA PROIZVEDENOG PRIMENOM: nu površinu dobija prah pri višim tem- a) TRADICIONALNOG STARTERA, b) PROBIOTSKE STARTER KUL- peraturama ulaznog vazduha. Veličina TURE (Panić, 2005, Iličić i sar., 2006, Iličić i sar., 2006, Milanović i čestica i količina inkorporiranog vaz- sar., 2007) duha zavisi od parametara procesa. Figure 5. MICROSTRUCTURE OF QUARG PRODUCED BY APPLICATION Mikrostruktura mleka u prahu proiz- OF: vedenog sušenjem raspršivanjem pri- a) TRADITIONAL STARTER b) PROBIOTIC STARTER CULTURE kazana je na slici 7b. (Panić, 2005; Iličić et al., 2006, Iličić et al., 2006, Milanović i sar., Pored navedenih tehnika sušenja 2007) postoji postupak instantizacije, pri če- teina koagulisanih himozinskim prepa- sustvo npr. belog sira do koncentra- mu se proizvodi instant mleko u pra- ratom. Navedeni autori su utvrdili da cije od 8% u topljenom siru u vidu ka- hu, koje ima bolju sposobnost rekon- sa porastom koncentracije proteina u rakteristične strukture ''jezgro i ljuska'' stitucije. Poboljšane fizičko-hemijske retentatu postiže se pravilan porast detektovano je metodom transmisione karakteristike instant mleka u prahu gustine pakovanja i ukupnog broja mikroskopije (slika 6). (rastvorljivost, sposobnost penetracije, micela po jedinici površine (slika 3). Upotreba emulgujućih agenasa to- sposobnost tonjenja i vlaženja, disper- Primenom SEM tehnike ispitivana kom topljenja omogućuje reemuzifika- govanja i vlaženja postiže se proce- je struktura svežeg sira tipa Quark. ciju masti, zbog obnavljanja emulgu- som aglomeracije, odnosno pove- Mikrostrukturu svežih sireva tipa juće sposobnosti proteina vazivanjem ćanjem količine vazduha inkorporira- Quark čine gusto isprepleteni prote- kalcijuma koji je deo kazeinske micela nog između čestica praha stvorenih inski lanci, a u unutrašnjosti se mogu (Carić, Milanović, 1997). aglomeracijom, koji se za vreme re- uočiti pojedine bakterije i polisaharidi konstitucije zamenjuje vodom (slika u vidu tankih niti koji su produkt me- Mleko u prahu 7c; Carić, 1990, Carić, 2002). taboličke aktivnosti korišćenih starter kultura (Slika 5; Panić, 2005; Iličić i Struktura mleka u prahu je speci- Demineralizovani permeat u prahu sar. 2006; Milanović i sar., 2007). fična za razliku od ostalih mlečnih pro Pored navedenih nativnih sireva, izvoda i zavisi primarno od operacije Ultrafiltracijiom mleka izdvajaju se posebnu grupu čine topljeni sirevi. sušenja. Danas se najčešće prime- dve frakcije: retentat i permeat. Reten- Topljeni sirevi imaju takođe specifičnu njuju 2 tehnike sušenja: sušenje na tat sadrži supstance visoke molekul- mikrostrukturu koja zavisi od tipa ko- valjcima i sušenje raspršivanjem u ko- ske mase (proteini imasti), dok nisko- rišćenog sira, kao i od vrste emulgu- mori sa toplim vazduhom. Sušenje na molekularne komponente kao što su jućeg agensa (Carić i sar., 1985; Ca- valjcima se koristi za proizvodnju ob- laktoza i minerali ulaze u sastav per- rić, Milanović, 1997). ranog mleka ili za mleka u prahu na- meata. Sastav permeata zavisi od fi- Topljeni sirevi proizvedeni sa namenjena za druge industrije (kon- zičko-hemijskih osobina mleka i teh- trijum citratom su čvršće konzistencije ditorski proizvodi, stočna hrana i dr.), noloških parametara tokom procesa u odnosu na analogne topljene sireve zbog slabe rastvorljivosti proizvoda. ultrafiltracije (tipa membrane, stepena proizvedene sa trinatrijum fofatom, pri Prah dobijen sušenjem na valjcima koncentrisanja, uključivanja dijafiltraci- čemu čvrstoća pravilno raste sa po- ima ljuspastu strukturu bez inkorpori- je) i drugih faktora. Permet prosečno rastom koncentracije sira u smeši. Pri- ranog vazduha, gde veličina čestica sadrži 5-6% suve materije, od čega 80-85% čini laktoza, 8-10% pepeo i preko 6% su proteini. U poređenju sa surutkom i drugim sporednim proizvodima značajno je učešće laktoze, ali znatno manja je zastupljenost proteina mleka (Kalab i sar., 1989; Kalab i sar., 1991). Kalab i sar. (1991) ispitivali su strukturu demineralizovanog permea-

ta u prahu i otpornost praha (koji do- Slika 6. TOPLJENI SIR PROIZVEDEN KORIŠĆENJEM NATRIJUM CITRATA minantno sadrži laktozu) pri relativnoj KAO EMULGUJUĆEG AGENSA SA DODATKOM BELOG SIRA: a) vlažnosti atmosfere na 85% i 100% 16% b) 8% (Kalab i sar., 1991, Carić, Milanović, 1997; Carić, Milanović, (slike 8 i 9). Navedena istraživanja su 2006) pokazala da visok sadržaj laktoze i Figure 6. PROCESSED CHEESE PRODUCED USING BY POTASIUM CITRA- kristalizacija pre sušenja utiču na iz- TE WITH WHITE CHEESE ADDITION OF: a) a) 16% b) 8% (Kalab et gled permeata u prahu. Prekristaliza- al., 1991, Carić, Milanović, 1997; Carić, Milanović, 2006) cija doprinosi da je najveći deo lakto

103 Preh. ind. 1-2, (2009) SPASENIJA D. MILANOVIĆ et al.: PREGLED ISTRAŽIVANJA...

ZAKLJUČAK

Ispitivanje mikrostrukture mleka i mlečnih proizvoda omogućava detalj- niju analizu strukturnih i tehnoloških karakteristika proizvoda. Na taj način se otklanjaju greške tokom pojedinih procesa proizvodnje i poboljšavaju nutritivne karakteristike, fizičko-hemijska svojstva i produžava trajnost proizvoda. Primena elektronske mikroskopije u ispitivanju mikrostrukture mlečnih proizvoda veoma je značajna zbog utvrđivanja fizičkih parametara kvaliteta, kao što su sinerezis, sposobnost vezivanja vode, viskozitet, čvrstoća i trajnost proizvoda. Takođe, ispitivanje mikrostrukture mlečnih proizvoda doprinosi unapređenju i razvoju novih tehnologija u industriji mleka.

Slika 7. MIKROSTRUKTURA MLEKA U PRAHU (Carić, 1994; Carić, Milanović, 2002) a) SUŠENJE NA VALJCIMA; b) SUŠENJE RASPRŠIVANJEM; LITERATURA c) INSTANT MLEKO U PRAHU (Carić, 1994; Carić, Milanović, 2002) Figure 7. MICROSTRUCTURE OF MILK POWDER ROLLER-DRIED; b) Antunes, A. E. C., Antunes, A. J., Cardello, H. M. SPRAY-DRIED; c) INSTANT MILK POWDER (Carić, 1994; Carić, A. B.: Chemical, physical, microstructural and Sensory Properties of Set Fat-Free Yoghurts Milanović, 2002) Stabilized with Whey Protein Concentrate.

Milchwissenschaft, 59 (3/4) (2004) 161-165. Bhullar, Y. S., Uddin, M. A. Shah, N. P.: Effects of Ingredients Supplementation on Textural Characteristics and Microstructure of Yoghurt. Milchwissenschaft, 57 (6) (2002) 328-332. Carić, M.: Concentrated and dried dairy products, VCH Publishers, New York, p. 249 (1994). Carić, M., Gantar, M., Kaláb, M.: Effects of Emulsifying Agents on the Microstructure and other Characteristics of Process Cheese, Food Microstructure, 4, 297-312, 1985. Carić, M., Milanović, S.: Topljeni sir, Nauka, Slika 8. MIKROSTRUKTURA PERMEATA U PRAHU KOJI SADRŽI GLOBU- Beograd, Tehnološki fakultet, Novi Sad, 165 LARNE (MALE STRELICE) I KRISTALNE PARTIKULE (VELIKE (1997). Carić, M., Milanović, S.: Processed Cheese, in: STRELICE) (Kalab i sar., 1991) Handbook of Food Science, Technology and Figure 8. PERMEAT POWDER CONSISTS OF GLOBULAR (SMALL AR- Engineering, ed. by Hui, Y.H., Taylor and ROWS) AND CRYSTAL – LIKE PARTICLES (LARGE ARROWS) Francis, 151-1-151-11 (2006). (Kalab et al., 1991) Carić, M., Milanović, S.: Phyisical and functional properties of milk powders, ed.in Encyclopedia of Dairy Sciences, eds. H. Roginski, J. W. Fuquay, P. F. Fox, Academic Press, London, 1874–1880 (2002). Gavarić, D., Carić, M., Kaláb, M.: Effects of Protein Concentration in Ultrafiltration Milk Retentates and the Type of Protease used for Coagulation on the microstructure of Resulting Gels. Food Microstructure, 8 (1989) 53-66. Iličić, M., Milanović, S., Carić, M: Mikrostruktura kvarka proizvedenog uz primenu probiotika. Prehrambena industrija-Mleko i mlečni proizvodi, 17 ( 2006) 6-9. Slika 9. PRIKAZ REKRISTALIZOVANE LAKTOZE U PERMEATU U PRAHU U Kaláb, M.: Studije strukture mlečnih proizvoda: ATMOSFERI 100% RELATIVNE VLAŽNOSTI TOKOM 24 SATA NA Praktični aspekti. Mljekarstvo, 40 (9) (1990) 25°C I DEZINTEGRISANE GLOBULARNE PARTIKULE (STRELICE) 235-250. Kaláb, M.: Practical Aspects of Electron Microscopy (Kalab i sar., 1991) in Cheese Research in Chemistry of Structure – Figure 9. LACTOSE RECRYSTALLIZED IN A PERMEAT POWDER EXPOSED Function Relationships in Cheese, eds. E: L. TO 100% RELATIVE HUMIDITY FOR 24 H AT 25°C AND GLOBU- Malin, M. H. Tunick, Plenum Press, New York, LAR PARTICLES (ASTERISK) DISINTEGRATED (Kalab et al., 1991) 2470 ( 1995). Kaláb, M., Carić, M.: Food microstructure- Evaluation of interaction of Milk Components ze u formi α-monohidratnog kristala i mene praha su evidentne pri relativnoj in Food Systems, Proceedings of the XXIII da je rezistentna na rekristalizaciju pri vlažnosti 100% i temperaturi 25°C Int.Dairy Congress, Montreal, vol 2 (1990) relativnoj vlažnosti nižoj od 85% to- tokom 24 sata. Globularne partikule 1457. kom 6 dana skladištenja, pošto prah se dezintegrišu, a mikrokristali laktoze Kaláb, M., Carić, M., Milanović, S.: Composition and Structure of Demineralized Spray-Dried ostaje nepromenjen. Strukturne pro- rekristališu (slika 9).

104 Preh. ind. 1-2, (2009) SPASENIJA D. MILANOVIĆ et al.: PREGLED ISTRAŽIVANJA...

Milk Permeate Powder. Food Structure, 10 (4) H., Cogan, T. M., Guinee, T. P. Third edition, Milanović, S., Carić, M., Iličić, M.: Application of (1991) 327-332. 251-277 (2005). Electron Microscopy in Dairy Technology, 3rd Kaláb, M., Carić, M., Zaher, M., Harwalkar, V.R.: Milanović, S.: Primena ultrafiltracije, genetski Serbian Congress of Microscopy, 25-28 Composition and Some Properties of Spray- modifikovanog himozina i proteolitičkih enzima september, 2007, Belgrade (2007) 219-220. Dried Retentates Obtained by the u tehnološkom procesu proizvodnje Panić, M.: Razvoj tehnologije kvarka uz primenu Ultrafiltration of Milk. Food Microstructure, 8 Kačkavalja, Doktorska disertacija, Tehnološki probiotika, Magistarska teza, Tehnološki (1989) 225-233. fakultet, Novi Sad, 177 (1993). fakultet, Novi Sad (2005). Kalab, M., Modler, W., Carić, M., Milanović, S.: Milanović, S. Istraživanja mikrostrukture sira, V Schneider, K. R., Parish, M. E., Joy, J.: Structure, Meltability and Firmness of Process Međunarodni simpozijum: Savremeni trendovi Conventional Microbial Testing Methods and Cheese Containing White Cheese. Food u proizvodnji mleka, Kopaonik (1996) 89-93. Microscopy Techniques, in: Handbook of Structure, 10 (3) (1991) 193-201. Milanović, S., Kaláb, M., Carić, M. : Structure of Food Science, Technology and Engineering, Kindstedt, P., Carić, M., Milanović, S.: Pasta- Kashkaval Curd Manufactured from Milk or UF ed.by Hui, Y.H., Taylor and Francis, 185-1 - Filata Cheeses, in: Cheese, Chemistry, Retentate using Enzymes of Various Origin. 185-13, (2006). Physics and Microbiology, Major Cheese Lebensm.-Wiss.u-Technol., 31 (1998) 377- Tamime, A. Y., Robinson, R. K.: Yoghurt-Science Groups, ed. by Fox, P.F., McSweeney, P. L. 386. and Technology, Pergamon Press, Oxford, England, p.431 (2004).

SUMMARY

A REWIEV OF DAIRY PRODUCTS MICROSTRUCTURE INVESTIGATIONS

Spasenija D. Milanović, Marijana Đ. Carić, Mirela D. Iličić

University of Novi Sad, Faculty of Technology

Microstructure of dairy products presents a very complex system. Investigation of Key words: milk • dairy products • microstruc- product structure demands the use of highly sofisticated equipment. Electron micro- ture • electron microscopy scopy as one of the essential modern methods, is used to study the microstructure of milk components, changes and interactions among them and with other ingredients during processing In this paper the experiences at Faculty of Technology, Novi Sad, Laboratory for Dairy Technology in application of SEM and TEM techniques for determination of different milk products structure: fermented dairy products, cheeses, processed cheese, milk powder and spray-dried permeat powder will be rewieved. Generally, microstructure of dairy products depends on their chemical composition which is closely related to rheological and sensory characteristics of final products. Electron microscopy has been extensively used to investigate the development of different dairy products microstructure.

105 Preh. ind. 1-2, (2009) ZORICA T. RADULOVIĆ et al.: KARAKTERIZACIJA MIKROFLORE...

1ZORICA T. RADULOVIĆ 2MIRELA D. ILIČIĆ 1DRAGOSLAVA D. RADIN 1DUŠANKA D. PAUNOVIĆ 1NEMANJA L. MITROVIĆ 1MILICA M. PETRUŠIĆ 1DRAGOJLO B. OBRADOVIĆ

1 Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet 2Univerzitet u Novom Sadu, Tehnološki fakultet

NAUČNI RAD KARAKTERIZACIJA MIKROFLORE

KOMBUHE U FERMENTISANIM MLEČNIM UDK: 637.1461:637.146.3:637.047 NAPICIMA*

Primena čajna gljive je sve više Sa mikrobiološkog aspekta, primena izvodnja fermentisanih mlečnih napi- rasprostranjena u svetu i koristi se za čajne gljive u proizvodnji fermentisanih taka primenom čajne gljive bi mogla dobijanje fermentisanog čajnog napitka, sa mlečnih napitaka daje osnov za dobijanje imati značajnog udela u ovoj oblasti potencijalnim terapeutskim svojstvima. novog fermentisanog mlečnog proizvoda, (Milanović i sar., 2002). Poznato je da čajnu gljivu čini simbioza ali neophodna su dalja istraživanja sa sirćetnih bakterija i kvasaca, ali su prisutne hemijskog, tehnološkog, nutritivnog i Cilj ovog rada bio je da se iden- vrste veoma raznovrsne, zavisno od porek- senzornog aspekta. tifikuje mikroflora čajne gljive i ispita la i geografskog regiona. Identifikacijom mogućnost njene primene za proiz- prisutne mikroflore čajne gljive može se Ključne reči: čajna gljiva • sirćetne bakte- vodnju novog fermentisanog mlečnog pokazati tipičnost same gljive, po kojoj se rije • kvasci • fermentisani mlečni napici napitka, koji pripada grupi proizvoda razlikuje od drugih. S obzirom da je visoke nutritivne vrednosti. dobijanje čajnog napitka primenom čajne gljive poznato veoma dugo, kao inovacija UVOD se javlja pitanje mogućnosti dobijanja fermentisanog mlečnog napitka. MATERIJAL I METODI U tom smislu, u radu je izvršena izo- Napitak od čajne gljive ili kombuhe lacija i identifikacija mikroflore čajne gljive, je proizvod fermentacije simbiotske U radu je izvršena izolacija i iden- pri čemu je utvrđeno prisustvo sirćetnih zajednice kvasaca i sirćetnih bakterija, tifikacija sirćetnih bakterija i kvasaca bakterija Acetobacter aceti, Acetobacter nastao fermentacijom zaslađenog ze- iz tri različita inokuluma čajne gljive pasteurianus, Gluconobacter xylinum i kva- lenog ili crnog čaja. Ovaj proizvod ima (čajni napitak, retentat dobijen ultra- saca koji pripadaju rodovima Saccharo- najširu primenu u Kini, Rusiji, Japanu, filtracijom i koncentrat dobijen upara- myces, Candida i Kloeckera. Za dobijanje a poslednjih godina širi se na celu Ev- vanjem). Ovi inokulumi su primenjeni fermentisanog mlečnog napitka, primenjeni ropu, SAD i Australiju. Razlog ovakvoj su inokulumi: fermentisani čaj, retentat u proizvodnji fermentisanih mlečnih dobijen ultrafiltriranjem i koncentrat dobijen ekspanziji popularnosti ovog napitka napitaka sa različitim sadržajem mleč- uparavanjem, u mleku sa različitim sadr- je sve veći broj preporuka njene pri- ne masti (0,9%, 1% i 2,2%). Inokula- žajem mlečne masti (0,9%,1% i 2,2%) i mene kod jačanja imunosistema, suz- cija mleka je izvršena sa 10% i 15% različitim koncentracijama (10% i 15% čaj- bijanja artritisa, prevenciji karcinoma i inokuluma čajnog napitka, 10% i 15% nog napitka i retentata i 1,5% i 3% kon- dr. Međutim, mora se naglasiti da po- retentata dobijenog ultrafiltracijom i centrata). većani interes za zdravstvene efekte 1,5% i 3% koncentrata dobijenog upa- Ispitana je sposobnost rasta sirćetnih čajne gljive pobuđuje sve veći broj is- ravanjem. Na ovaj način dobijeno je bakterija i kvasaca u deset različitih va- traživanja, ali još uvek ne postoje čvr- rijanti fermentisanih mlečnih napitaka, gde deset različitih fermentisanih mlečnih je najbolja aktivnost bila u prisustvu 2,2% sti naučni dokazi (Greenwalt i sar. napitaka u kojima je praćen broj pri- mlečne masti a vijabilnost sirćetnih bakte- 2000). sutnih ćelija kvasaca i sirćetnih bak- rija i kvasaca pokazala se veoma dobrom Ovakve pretpostavke pobuđuju is- terija. u toku 15 dana čuvanja fermentisanog traživanja u oblasti identifikacije mik- Izolacija, a kasnije i određivanje mlečnog napitka na 4°C. roflore kombuhe, kao i njene spo- broja ćelija sirćetnih bakterija i kvasa- sobnosti rasta na različitim supstra- ca izvršena je zasejavanjem na od- tima, o čemu svedoče veliki broj lite- govarajućim selektivnim podlogama. raturnih podataka (Zahoor i sar., Za rast sirćetnih bakterija korišćena je 2006, Blanc, 1996, Lončar i sar., GYC podloga sledećeg sastava: 10 g *Rad je deo istraživanja u okviru projekta TR 2001). Međutim, o sposobnosti rasta kvaščevog ekstrakta, 50 g glukoze, 30 20008 ’’Funkcionalni fermentisani mlečni napitak – nova tehnologija’’ koji finansira Ministarstvo za mikroflore čajne gljive u mleku skoro g CaCO3, 25 g agar agara. Za rast nauku i tehnološki razvoj Republike Srbije. da nema podataka, što otvara novo kvasaca primenjena je selektivna pod- polje istraživanja o mogućnosti njene loga Saburov maltozni agar („Torlak“) Adresa autora: primene za dobijanje novih fermen- Dr Zorica Radulović, Univerzitet u Beogradu, koji sadrži 10 g peptona i 40 g mal- Poljoprivredni fakultet, Nemanjina 6, Zemun, tisanih mlečnih napitaka. Kako su toze. Za izolaciju čistih kultura bak- tel.: 011 2615-315 trendovi u razvoju novih tehnologija terija i kvasaca izvršeno je zasejava- e-mail: [email protected] funkcionalne hrane sve aktuelniji, pro- nje na odgovarajućim selektivnim pod-

106 Preh. ind. 1-2, (2009) ZORICA T. RADULOVIĆ et al.: KARAKTERIZACIJA MIKROFLORE... logama i inkubacija na 30°C. Pojedi- Tabela 1: KARAKTERISTIKE SIRĆETNIH BAKTERIJA IZOLOVANIH IZ ČAJNE načne kolonije su pikirane i presejane GLJIVE na Saburov maltoznom agar za kvas- Table 1: CHARACTERISTICS OF ACETIC ACID BACTERIA ISOLATED FROM TEA ce, a na GYC agaru samo one koje FUNGUS daju prosvetljene zone oko nastalih Gluconobacter Acetobacter Acetobacter KARAKTERISTIKE kolonija. Bojenjem po Gramu je pro- xylinus aceti pasteurianus verena čistoća izolovanih kultura. Za - - karakterizaciju sirćetnih bakterija, ispi- Bojenje po Gramu - tano je prisustvo enzima katalaze, ka- Katalaza + + + talaza testom, sposobnost rasta u Aerobna bak. Aerobna Odnos prema O2 Aerobna bak. anaerobnim uslovima, sposobnost ok- bak. sidacije etanola do sirćetne kiseline Oksidacija etanola do + + + (De Ley, 1984), oksidacije acetata do sirćetne kis. CO2 i H2O, (Swings, 1992) kao i Oksidacija acetata do + + sposobnost korišćenja Na-acetata, + CO2 i H2O metanola i etanola kao izvora uglje- Na-acetat kao izvor C - + + nika (De Ley, 1984). Za identifikaciju sirćetnih bakterija primenjen je bio- Etanol kao izvor C - + + hemijski niz API 20 NE sistem (Bio Metanol kao izvor C - + + Merieux France), za Gram negativne štapićaste bakterije. Izolati su pri- grafskog porekla. Međutim rodovi jim fiziološkim karakteristikama zna- premljeni prema protokolu proizvo- Acetobacter i Gluconobacter su naj- čajno razlikovala od sličnih vrsta Zy- đača, a očitavanje je izvršeno pri- rasprostranjeniji u kulturama kombu- gosaccharomyces bailii i Zygosaccha- menom API LAB PLUS softverskog he. Mnoga istraživanja su potvrdila da romyces lentus. sistema. je Gluconobacter xylinum primarna Ispitivanjem ukupnog broja pri- Za preliminarnu identifikaciju kva- bakterija u ovoj simbiozi (Sievers i sutnih sirćetnih bakterija i kvasaca saca za svaki izolat je ispitana spo- sar., 1995), a takođe i prisustvo vrste utvrđeno je da se ukupan broj kvasa- sobnost stvaranja lažnih micelija za- Acetobacter aceti (Zahoor i sar., ca u sva tri uzorka inokuluma kretao u sejavanjem na krompirovom agaru 2006). intervalu od 103 do 105 cfu/ml, pri če- (Lodder, 1974), a zatim je identifika- Na osnovu identifikacije kvasaca mu je najveći broj utvrđen u retentatu, cija izvršena na osnovu biohemijskog koja je obuhvatala sposobnost stvara- a kod uparenog inokuluma je broj naj- niza primenom API 20C AUX sistema nja pseudomicelija i fermentacije raz- manji. To je i očekivano s obzirom na za kvasce (Bio Merieux France), pri ličitih šećera, na kojoj je bazirana de- uticaj temperature pri postupku upara- čemu su izolati pripremljeni i zasejani terminacija API 20 C AUX sistemom, vanja. Broj sirćetnih bakterija bio je u stripove prema protokolu koje je utvrđeno je prisustvo rodova: Saccha- približan u sva tri uzorka i kretao se preporučio proizvođač. Posle inkuba- romyces, Candida i Kloeckera. Mikro- 102-103 cfu/mL (tabela 2). cije stripova na 30°C, izvršeno je oči- flora kvasaca je mnogo raznovrsnija u Rezultati ukupnog broja sirćetnih tavanje stripova, a i identifikacija je ut- odnosu na sirćetne bakterije, tako da bakterija i kvasaca u fermentisanim vrđena primenom softverskog sistema se u istraživanjima različitih autora po- mlečnim napicima prikazani su u ta- API LAB PLUS. javljuje veliki broj različitih rodova beli 3. Promene broja prisutnih kvasaca i sirćetnih bakterija u uzorcima fermen- Tabela 2: UKUPAN BROJ SIRĆETNIH BAKTERIJA I KVASACA U INOKULUMU ČAJNE tisanih mlečnih napitaka, čuvanih na GLJIVE 4°C u toku 15 dana, utvrđene su pri- Table 2: ACETIC ACID BACTERIA AND YEASTS TOTAL CELL COUNT IN menom klasične metode razređenja i TEA FUNGUS INOCULUM već pomenutih selektivnih podloga. INOKULUM Sirćetne bakterije Kvasci broj ćelija/mL broj ćelija/mL REZULTATI I DISKUSIJA 1. čajni napitak 1 x 102 4,2 x 105 2. retentat 2 x 103 8 x 105 Izdvojene čiste kulture sirćetnih 3. koncentrat 1 x 103 1 x 103 bakterija i kvasaca proverene su pre- paratom po Gramu, pri čemu su (Herrera i Calderon-Villagomez,1989). Evidentno je da u fermentisanim utvrđene i morfološke karakteristike Ai Leng Teoh i sar. (2004) utvrdili su mlečnim napicima sa sadržajem mleč- izolovanih ćelija. Karakteristike sirćet- prisustvo Zygosaccharomyces bailii, ne masti od 0,9% i 1% nisu utvrđene nih bakterija koje su značajne za nji- Schizosacharomyces pombe, Rhodo- značajne razlike u broju sirćetnih bak- hovu identifikaciju date su u tabeli 1. torula, Brettanomyces, Candida. May- terija, dok je u fermentisanom napitku Identifikacijom sirćetnih bakterija ers i sar., (1995) pokazali su da su sa 2,2% mlečne masti, broj sirćetnih primenom API 20 NE sistema, u sva najčešći rodovi kvasaca koji se javljaju bakterija bio znatno veći i kretao se od 3 4 tri uzorka inokuluma utvrđeno je pri- u sastavu uzoraka kombuhe sakup- 10 -10 , zavisno od koncentracije in- sustvo tri vrste sirćetnih bakterija: ljenih iz različith regiona Nemačke, okuluma. Isti uticaj sadržaja mlečne Acetobacter aceti, Acetobacter paste- najčešće Saccharomyces i Zygosac- masti je utvrđen i u odnosu na broj urianus i Gluconobacter xylinum. charomyces. Steels i sar., (2002) su prisutnih kvasaca, tako da je ovaj broj Mikrobiološki sastav sirćetnih bak- utvrdili specifičnost vrste Zygosaccha- najveći u fermentisanom napitku sa terija može da varira zavisno od geo romyces kombuchaensis koja se svo- 2,2% mlečne masti. Takođe je poka-

107 Preh. ind. 1-2, (2009) ZORICA T. RADULOVIĆ et al.: KARAKTERIZACIJA MIKROFLORE...

Tabela 3: UKUPAN BROJ SIRĆETNIH BAKTERIJA I KVASACA U FERMENTISANIM od 4°C, što potvrđuje veoma blag MLEČNIM NAPICIMA trend opadanja broja sirćetnih bak- Table 3: TOTAL COUNT NUMBER OF ACETIC ACID BACTERIA AND terija (1,52x103- 9,4x102cfu/mL), dok YEAST IN FERMENTED MILK BEVERAGE se broj kvasaca uz neznatna variranja održavao na nivou od 102cfu/mL. Do- FERMENTISANI Sirćetne bakterije Kvasci bijeni podaci o vijabilnosti mikroorga- MLEČNI NAPICI broj ćelija/mL broj ćelija/mL nizama čajne gljive u fermentisanom Sa 0,9 % mlečne masti mlečnom napitku ukazuju na moguć- 1. 10% inokuluma 2 x 102 5,6 x 103 nost dubljih istraživanja sa hemijskog, 2. 15% inokuluma 2,7 x 103 9 x 103 mikrobiološkog, nutritivnog i senzor- 3. 10% retentata 4,5 x 104 9 x 104 nog aspekta, sa ciljem dobijanja novih 4. 15% retentata 1,7 x 104 9 x 104 fermentisanih mlečnih proizvoda koji 5. 1,5% koncentrata 6 x 104 3,3 x 104 bi doprineli proširenju asortima raz- 6. 3% koncentrata 7,6 x 104 1 x 105 voju novih tehnologija.

Sa 1% mlečne masti 2 3 7. 10% inokuluma 2 x 10 1,7 x 10 ZAKLJUČAK 8. 15% inokuluma 2 x 102 4,5 x 103

Sa 2,2 % mlečne masti Na osnovu izolacije i identifikacije 9. 10% inokuluma 7 x 103 1,3 x 104 4 4 kvasaca i sirćetnih bakterija iz čajne 10. 15% inokuluma 2,5 x 10 5 x 10 gljive, utvrđeno je da mikrofloru sirćet- zano da je u napicima koji su ino- njenicom da je crni čaj kompleksan nih bakterija sačinjavaju vrste Ace- kulisani retentatom i uparenim kon- rastvor, koji sadrži različite metil ksan- tobacter aceti, Acetobacter pasteuri- centratom čajne gljive, broj sirćetnih tane, polifenole i druga brojna jedi- anus i Gluconobacter xylinum. Od bakterija i kvasaca veći nego u napit- njenja, od kojih neka mogu imati in- kvasaca utvrđeno je prisustvo vrsta ku koji je inokulisan čajnom gljivom hibitorni efekat na rast organizama koje pripadaju rodovima Saccharomy- bez primene ovih tretmana. (Taylor i McDowell, 1993). ces, Candida i Kloeckera. Interesantni su podaci poređenja Utvrđivanje vijabilnosti sirćetnih U fermentisanim mlečnim napici- broja ćelija prisutne miktroflore u fer- bakterija i kvasaca tokom čuvanja fer- ma prizvedenim sa različitim sadrža- mentisanom čaju (koji je u radu prime- mentisanog mlečnog napitka na 4°C jem mlečne masti, utvrđeno je da je njen kao inokulum) i fermentisanom je od velike važnosti ako se ima u vidu najbolji porast mikroorganizama čajne mlečnom napitku (tabela 4). značaj određivanja dužine roka tra- gljive postignut u fermentisanom mle- čnom napitku sa 2,2% mlečne masti. U napicima koji su inokulisani re- Tabela 4: POREĐENJE UKUPNOG BROJA MIKROORGANIZAMA ČAJNE tentatom i uparenim koncentratom GLJIVE U ČAJNOM I MLEČNOM NAPITKU čajne gljive, broj sirćetnih bakterija i Table 4: COMPARASION OF TEA FUNGUS MICROORGANISMS TOTAL kvasaca je bio veći nego u napitku koji CELL COUNT IN TEA AND MILK FERMENTED BEVERAGES je inokulisan čajnom gljivom bez pri-

mene ovih tretmana. Supstrat Mikroorganizmi Ukupan broj (cfu/mL) Poređenjem broja prisutnih mikro- Sirćetne bakterije 1,52 x10² Čajni napitak 2 organizama kombuhe u fermentisa- Kvasci 3,5 x10 nom čaju i mlečnom napitku pokazano Sirćetne bakterije 1,52 x10³ Mlečni napitak 2 je da je broj kvasaca veći u čaju, a Kvasci 1,2 x10 sirćetnih bakterija u mleku. Utvrđivanjem vijabilnosti mikroor- Broj ćelija kvasaca u mlečnom na- janja fermentisanih mlečnih napitaka. ganizama u fermentisanom mlečnom pitku je niži u odnosu na broj u čaju, Sposobnost preživljavanja prisut- napitku tokom 15 dana čuvanja na što je verovatno posledica slabije nih mikroorganizama tokom čuvanja temperaturi od 4C, ustanovljeno je da sposobnosti prisutne mikroflore kva- mlečnog napitka na temperaturi od ovi uslovi čuvanja nemaju značajan saca da fermentiše laktozu iz mleka 4°C u toku 15 dana, prikazana je u uticaj na promene broja prisutne (Malbaša i sar., 2008, 2009). tabeli 5. mikroflore. Nasuprot tome, broj sirćetnih bak- Utvrđeno je da prisutna mikroflora Dalja istraživanja u ovoj oblasti bi terija u mlečnom napitku veći je u od- kvasaca i sirćetnih bakterija veoma mogla doprineti proširenju asortimana nosu na čaj, što se može objasniti či- dobro podnosi temperaturu hlađenja i razvoju novih tehnologija fermenti- Tabela 5: PROMENE BROJA KVASACA I SIRĆETNIH BAKTERIJA TOKOM sanih mlečnih proizvoda. ČUVANJA FERMENTISANOG MLEČNOG NAPITKA PRI TEMPERATURI OD 4°C Table 5: YEAST AND ACETIC ACID BACTERIA CELL COUNT CHANGES LITERATURA DURING FERMENTED MILK BEVERAGE STORAGE AT 4°C Blanc, P.: Characterization of the Tea Fungus matabolites. Biotechnology Letters 18 (1996) Ukupan broj 0. DAN 10. DAN 15. DAN 139-142. De Lay J.: Family VI Acetobacteriaceae, in: Sirćetne bakterije 1,52 x10³ 1,1x 10³ 9,4 x10² Bargeys Manual of Systematic Bacterilogy, 2 eds. Kreig R.N., Holt, G.J., Wiliams&Wilkins Kvasci 1,2 x10 4,4 x10² 1,8 x10² Co., Baltimore (1984), pp. 267-278.

108 Preh. ind. 1-2, (2009) ZORICA T. RADULOVIĆ et al.: KARAKTERIZACIJA MIKROFLORE...

Greenwalt, C.J., Steinkraus, K.H. and Ledford, Malbaša, R., Milovanović, S., Lončar, E., Đurić, M., tation System. Appl. Microbiol., 18 (1995) 590- R.: Kombucha, the Fermented Tea: Microbio- Carić, M., Iličić, M. and Kolarov, Lj.: Milk-based 594. logy, Composition and Claimed health Effects. beverages obtained by Kombucha application. Steels, H., James, A. J., Bond, C. J., Roberts, N. Journal of Food Protection 63(7) (2000) 976- Food Chemistry, 112 (2009) 178–184. I., Stratfore, M.: Zygosaccharomyces kombu- 981. Mayser, P., Fromme, S., Leitzmann, C. and chaensis: the physiology of a new species Harrera, T., Calderon-Villagomez, A.: Species of Grunder, K.: The yeast spectrum of the “tea related to the spoliage yeasts Zygosaccha- yeasts isolated in Mexico from the tea fungus. fungus Kombucha”. Mycoses, 38 (1995) 289- romyces lentus and Zygosaccharomyces bail- Rev. Mex. Microbiol., 5 (1989) 205-210. 295. ii. FEMS Yeast reserch, 2(2) (2002) 113-121. Lodder, J.: The yests. North Holland Publishing Milovanović, D. S., Carić, Đ. M., Lončar, S. E., Swings J.: The Procaryotes, 2nd ed, eds. By A. Company, Amsterdam. (1974). Panić, D. M., Malbaša, V. R., Dobrić, Đ. D.: Balows, Springs-Verlag, p. 2268-2286 (1992). Lončar E., Milanović S., Carić, M., Malbaša R., Primena koncentrata čajne gljive u proizvodnji Taylor, S. and McDowell, I.: Tea. Chemistry. En- Panić M.: Metabolička aktivnost čajne gljive u fermentisanih mlečnih napitaka. Prehrambena cyclopedia of Food Sciense, Technology and mleku. Prehrambena industrija–Mleko i mlečni industrija–Mleko i mlečni proizvodi, 13 (1-2) Nutrition, 7 (1993) 4527-4533. proizvodi, 12 (1-2) (2001) 13-17. (2002) 8-13. Zahoor, T., Siddique, F. and Farooq U.: Isolation Malbaša, R., Lončar, E. and Đurić, M.: Com- Sievers, M., Lanini, C., Weber, A., Schuler- and characterization of vinegar culture (Aceto- parasion of the products of Kombucha fer- Schmid, U. and Teuber, M.: Microbiology and bacter aceti) from indigenous sources. British mentation on source and molasses. Food Fermentation Balance in a Kombucha Beve- Food Journal, 109 (6) (2006) 429-439. Chemistry, 106 (2008) 1039–1045. rage Obtained from a Tea Fungus Fermen-

SUMMARY

CHARACTERIZATION OF KOMBUCHA MICROFLORA IN FERMENTED MILK BEVERAGES

1Zorica T. Radulović, 2Mirela D. Iličić, 1Dragoslava D. Radin, 1Dušanka D. Paunović, 1Nemanja L. Mitrović, 1Milica M. Petrušić, 1Dragojlo B. Obradović

1University of Belgrade, Faculty of Agriculture 2 University of Novi Sad, Faculty of Technology

Application of tea fungus has been increasing world-wide as it is useful for Key words: tea fungus • acetic acid bacteria • obtaining fermented tea beverages with potential therapeutic characteristics. It is yeast • fermented milk beverages known that tea fungus is composed of acetic acid bacteria and yeasts, but involved species in these consortia are various, depending on its origin and the geographical region from which it comes from. By identifying present microflore of some tea fungus, it is possible to show its typicality and differentiate it from others. Considering that obtaining tea beverages by application of tea fungus has been known for a long time, possibility of fermented milk beverages appeared as an innovative question. Hence, in this paper isolation and identification of tea fungus microflore, where presence of acetic acid bacteria Acetobacter aceti, Acetobacter pasteurianus, Glu- conobacter xylinum and yeasts belonged to the genera Saccharomyces, Candida and Kloeckera was noted, has been carried out. For the making of fermented milk beverages, subsequent inoculums were applied: fermented tea, retentate obtained by ultrafiltration and concentrate obtained by evaporation in milk with different fat content (0.9%, 1% and 2.2%) and different concentration (10%, 15% fermented tea and retentates and 1.5%, 3% concentrates). Growth ability of acetic acid bacteria and yeasts in 10 different fermented milk beverages was examined, and best activity was detected in the sample with 2.2% milk fat. During 15 days storage of the fermented milk beverages at 4°C, viability of acetic acid bacteria and yeasts was very good. From microbiological aspect, application of tea fungus in fermented milk beverages production could be the base for obtaining new fermented milk beverages, but additional research of the chemical, technological, nutritive and sensorial aspects are necessary.

109 Preh. ind. 1-2, (2009) BILJANA J. PEJIĆ et al.: KVALITET I ODRŽIVOST...

1BILJANA J. PEJIĆ 2SPASENIJA D. MILANOVIĆ 2VERA L. LAZIĆ 2JASMINA S. VITAS 2TAMARA M. MARINKOV

1AD IMLEK, Beograd 2Univerzitet u Novom Sadu, Tehnološki fakultet

NAUČNI RAD KVALITET I ODRŽIVOST KOMBUHA

FERMENTISANOG MLEČNOG NAPITKA UDK: 637.146.3:637.146.1:637.05:621.798.188 PAKOVANOG U RAZLIČITOJ AMBALAŽI*

Cilj rada je ispitivanje kvaliteta funkcio- UVOD Kombuhu čini simbioza dve vrste nalnog niskoenergetskog fermentisanog mikroorganizama: kvasci i bakterije mlečnog proizvoda dobijenog iz mleka sa Fermentisano mleko sadrži brojne sirćetne kiseline (Konovalov, Semeno- 0,9% mlečne masti uz dodatak 10% (v/v) mikronutritivne komponente koje, pova, 1955). Tokom kultivacije stvara se inokuluma kombuhe i uticaja različitih na- čina pakovanja na kvalitet proizvedenih jedinačno ili u kombinaciji, mogu da celuloza koja čini plutajuću opnu i u napitaka tokom skladištenja. utiču na održavanje ili poboljšanje njoj se nalaze kvasci i bakterije. U Nakon proizvodnje napitak je pakovan zdravlja ljudi. U najznačajnije primere ovoj simbiozi jedni mikroorganizmi za- u polipropilenske (PP) čaše, zatvoren alu- funkcionalne hrane spadaju upravo vise od drugih, jer kvasci razgradnjom minijumskim poklopcem i u komparativni fermentisani mlečni proizvodi, koji sa- šećera stvaraju alkohol, a bakterije materijal, kesice od koekstrudirane barijer- drže probiotske bakterije i prebiotike. stvoreni alkohol koriste kao izvor ne folije tipa poliamid/polietilen (PA/PE). Kombuha je dobro poznata simbi- energije i pretvaraju ga u sirćetnu ki- Primenjeni uslovi pakovanja su atmosferski otska asocijacija kvasaca i bakterija selinu. Kvasci saharozu pretvaraju u (ATM) i modifikovana atmosfera (MAP, sirćetne kiseline, koja metaboličkom glukozu i fruktozu čime omogućuju 40% CO2 i 60% N2). Kvalitet proizvoda je ispitan standard- aktivnošću crnog čaja zaslađenog sa- bakterijama da stvaraju glukonsku ki- nim metodama određivanja fizičko-hemij- harozom stvara prijatan, blago gazi- selinu, koja kvasce štiti od konkurentskih karakteristika, hemijskog sastava, ran, nakiseo napitak, koji sadrži brojne nih mikroorganizama. Vrsta kvasaca energetske vrednosti i senzornih karakte- nutritivne i farmakološki značajne koja učestvuje u ovoj simbiozi zavisi ristika nakon proizvodnje. Produkti meta- komponente. od geografskog područja u kome se boličke aktivnosti kombuhe u mleku anali- Kombuha ili čajna gljiva poznata je kombuha gaji. zirani su ispitivanjem sadržaja laktoze, D- širom sveta kao gljiva za dugoveč- Uobičajeni supstrat za gajenje galaktoze, L-mlečne kiseline, D-mlečne kiseline i etanola nakon proizvodnje i to- nost, ruska, kineska, japanska ili in- kombuhe je crni čaj zaslađen saharo- kom 15 dana skladištenja. dijska čajna gljiva. Najčešće kultiviše zom, tj. belim šećerom. Čaj za mikro- Fermentisani mlečni napitak proizve- na crnom ili zelenom čaju, ali može i organizme predstavlja izvor azota i den uz primenu inokuluma kombuhe sadrži na drugim supstratima: koka-kola, pi- mineralnih materija, a saharoza pred- sve visoko vredne komponente mleka. Fer- vo, vino, razni aromatični napici i dr. stavlja izvor ugljenika. Količina saha- mentacija tokom skladištenja napitka pako- Kombuha je debela, sluzava, belo- roze u supstratu kreće se od 5% do vanog u smeši CO2/N2 u poređenju sa dru- smeđa, pihtijasta konzistencija koja 8%, a količina čaja od 1,5 g/l do 4,5 ga dva pakovanja je sporija, što se i po- pliva na površini zaslađene tečnosti g/l (Greenwalt i sar., 2000; Petrović i kazalo u trendu promene pH vrednosti. Sadržaj L-mlečne kiseline u proizvodu zbog izdvajanja ugljenik (IV)-oksida, sar., 1999). Kultivacija kombuhe je je značajno viši u odnosu na sadržaj D- koji je produkt metabolizma (Reiss, moguća i na crnom čaju koji je zasla- mlečne kiseline i iznosio je 0,807 g/100 g 1987). Čitav proces se odvija u stakle- đen glukozom, fruktozom ili laktozom nakon proizvodnje. Tokom skladištenja noj tegli koja je prekrivena gazom, a (Reiss, 1994). najveći porast L-mlečne kiseline detek- vremenom se masa povećava i prila- Kultivacija kombuhe odvija se na tovan je u proizvodima pakovanim u PP gođava obliku suda u kome se nalazi. temperaturi od 25˚C do 30˚C u aerob- ambalažu u atmosferi vazduha. Optimalna temperatura rasta kom- nim uslovima, u posudama od stakla

Ključne reči : fermentisani mlečni buhe je 25˚C do 30˚C, iako raste i na ili porcelana. Frank (1995) ističe da proizvodi • kombuha • ambalaža • nižim temperaturama, ali mnogo spo- mogu da se koriste i drugi materijali pakovanje • kvalitet rije. Vreme delovanja kombuhe u kul- za posude: glazirano (bez olova) po- tivacionoj tečnosti određuje se na os- suđe od zemlje, nerđajući čelik, poli-

*Rad je deo istraživanja u okviru projekta TR novu željenog ukusa napitka. Ako je etilen visoke gustine (HDPE) i polipro- 20008 ’’Funkcionalni fermentisani mlečni napitak napitak suviše kiseo, fermentacija se pilen (PP) (en.wikipedia.org/wiki/ kom- – nova tehnologija’’ koji finansira Ministarstvo za mora obnoviti. Napitak je najdelotvor- bucha). Posude treba da budu sa ši- nauku i tehnološki razvoj Republike Srbije. niji posle 7 do 10 dana. Tečnost koja rokim otvorima zbog dobrog kontakta Adresa autora: se odvoji odlivanjem predstavlja slat- sa vazduhom i prekriveni gazom zbog Biljana J. Pejić, dipl.inž., AD Imlek mlekara, Padinska skela bb, 11 000 Beograd. kast, blago gaziran i osvežavajući zaštite od prašine i sirćetnih mušica. e-mail: [email protected] napitak.

110 Preh. ind. 1-2, (2009) BILJANA J. PEJIĆ et al.: KVALITET I ODRŽIVOST...

Kombuha stvara različite nutritivne rektno utiču na održivost upakovanog 40% CO2 i 60% N2), oznaka uzora- i farmakološki korisne supstance, kao proizvoda. ka PA/PE-ATM i PA/PE-MAP. što su: glukoza, fruktoza, vitamini: B1, Razvojem nauke o pakovanju doš- B2, B3, B5, B6, B12, B15, C, biotin, folna lo se do saznanja da se može postići Proizvodnja fermentisanog kiselina, zatim lecitin, mlečna kiselina, bolji zaštitni efekat ambalažnih materi- mlečnog napitka glukonska kiselina, glukuronska kiseli- jala primenom različitih uslova pako- na, voćne kiseline (vinska, oksalna, li- vanja. Danas, u prehrambenoj indus- Proizvedena su dva fermentisana munska, sirćetna, malonska), pojedini triji, zastupljeni su sledeći načini pako- mlečna napitka iz pasterizovanog, ho- enzimi, 14 aminokiselina, biogeni ami- vanja: pakovanje pod atmosferskim, mogenizovanog mleka sa 0,9% mleč- ni i neki antibiotici. Napitak od kom- normalnim uslovima, pri čemu iznad ne masti uz dodatak 10% inokuluma buhe sadrži malu količinu alkohola upakovanog proizvoda zaostaje odre- kombuhe pH=3. (nešto veću od 1%), koji se produkuje đena količina vazduha, i pakovanje u Tehnološki proces proizvodnje fer- tokom fermentacije i male količine me- zoni zaštitnog gasa ili smeše zaštitnih mentisanih mlečnih napitaka prikazan tilksantin stimulanata. gasova, odnosno pakovanje u modifi- je na slici 1. Aktivnost kombuhe na mleku se kovanoj atmosferi. Nova tehnologija sve više istražuje. Značajno je da pri- pakovanja je pakovanje u modifiko- MLEKO mena laktoze iz mleka kao izvora ug- vanoj atmosferi. Ovaj postupak pako- (0,9% mlečne masti) ljenika za fermentaciju kombuhe bitno vanja podrazumeva izmenu atmosfere utiče na stvaranje L-mlečne kiseline, iznad proizvoda. Odstranjuje se vaz- Inokulacija (42oC) jednog od fiziološki najznačajnijih me- duh, a dodaje inertni gas (N2, CO2) ili tabolita. njihova smeša. Promene sastava ga- Uzorak 1 Uzorak 2 Prethodna istraživanja mogućnosti sa u ambalaži iznad proizvoda direkt- (10% inokuluma kombuhe) primene kombuhe za fermentaciju no su zavisne od propustljivosti am- mleka (Lončar i sar., 2001; Milanović i balažnih materijala, hermetičnosti for- o Fermentacija (42 C, pH=4,5) sar, 2002; Milanović i sar, 2007; Mal- mirane ambalaže i biohemijskih pro- baša i sar, 2008) pokazuju da se iz cesa koji se dešavaju na proizvodu mleka sa 1,0 i 2,2 % mlečne masti tokom skladištenja (Gvozdenović, La- Hlađenje (+8oC) može dobiti osvežavajući napitak viso- zić, 2008). ke nutritivne vrednosti. U radu je ispitan uticaj različitih Mešanje Za očuvanje nutritivnih svojstava načina pakovanja napitka proizvede- tokom deklarisanog perioda skladište- nog iz mleka sa 0,9% mm uz dodatak nja, odgovorni su odabrani i pravilno 10% inokuluma kombuhe, na kvalitet Ambalaža Pakovanje primenjeni ambalažni materijali i am- fermentisanog mlečnog proizvoda na- balaža (Bureau, Multon, 1996; Robert- kon proizvodnje i u toku 15 dana skla- Skladištenje (+4oC) son, 1993). dištenja. Ambalaža mora da sačuva visok FERMENTISANI MLEČNI NAPICI kvalitet proizvoda tokom najdužeg ro- MATERIJAL I METODI Slika 1. TEHNOLOŠKI PROCES PROIZ- ka upotrebe. U tu svrhu, imajući u vidu VODNJE KOMBUHA FERMEN- različite proizvode, specifične tehnolo- Za proizvodnju fermentisanih mle- TISANOG MLEČNOG NAPITKA gije, specifične uslove skladištenja di- čnih napitaka u laboratorijskim uslovi- Figure 1. TECHNOLOGY OF KOMBU- stribucije i primene, biraju se različiti ma korišćeno je pasterizovano, homo- CHA- FERMENTED MILK ambalažni materijali, odnosno njihove genizovano mleko sa 0,9% mlečne BEVERAGES kombinacije. Takođe se primenjuju masti proizvođača AD IMLEK Beo- specifični uslovi pakovanja (atmosfer- grad, ogranak Novosadska mlekara Analiza hemijskog kvaliteta mleka ski uslovi, vakuum, modifikovana at- Novi Sad sledećih karakteristika: 8,86 korišćenog za proizvodnju fermentisa- mosfera, aktivno, inteligentno pakova- % SMBM, 3,02% proteina, 4,76% lak- nih mlečnih napitaka primenom kom- nje (Seydim i sar., 2004; Goursaud). toze i pH=6,9. buhe izvršena je na Milcoscanu u mle- Različiti fermentisani mlečni proiz- Za inokulaciju mleka korišćen je kari AD IMLEK Beograd, ogranak No- vodi pakuju se u različitu ambalažu, inokulum kombuhe, dobijen sedmo- vosadska mlekara Novi Sad. kao što su kese od polietilenske folije dnevnom kultivacijom kombuhe na Osnovne fizičko-mehaničke i bari- (PE), ambalažu tipa "tetra rex", plas- supstratu crni čaj (1,5g/L) uz dodatak jerne karakteristike komparativnog tične čaše ili boce od različitih poli- saharoze (70 g/l) po ranije opisanom ambalažnog materijala PA/PE: mernih materijala. Takođe se prime- postupku (Lončar i sar, 2001). - debljina i masa po jedinici površine, njuju specifični uslovi pakovanja (va- Za pakovanje su korišćene: SRPS G.S2.733; kuum, modifikovana atmosfera), ili sa- 1. PP čaše, zatvaranje je vršeno - zatezna jačina i izduženje pri kida- vremeni postupci aktivnog pakovanja termozavarivanjem sa aluminijumskim nju, SRPS G.S2.734, na aparatu (Kosikowski, 1982; Buys, 2004). poklopcima u atmosferskim uslovima, INSTRON 4301; Kvalitativna svojstva ambalažnih oznaka uzoraka PP-ATM. - propustljivost gasova, CO2, N2, O2, materijala i ambalaže, kao što su rav- 2. U laboratorijskim uslovima for- metodom po Lyssyu, prema DIN nomernost debljine, zatezna jačina i mirane su kesice od ambalažnog ma- 53380, aparatom Lyssy GPM-200; izduženje pri kidanju, bitna su za pra- terijala PA/PE, deklarisanog sastava - hermetičnost varova, metodom mi- vilno formiranje, prohodnost na pa- PA30/PE70, a napitak je pakovan u kroporoznosti kericama, ponašanje pri transportu i atmosferskim uslovima (ATM) i u mo- - sastav gasne atmosfere, aparatom skladištenju, a barijerna svojstva di- difikovanoj atmosferi sastava (MAP, Oxybaby.

111 Preh. ind. 1-2, (2009) BILJANA J. PEJIĆ et al.: KVALITET I ODRŽIVOST...

Metode analize hemijskog kvalite- Tabela 1. MASA PO JEDINICI POVRŠINE MATERIJALA (g/m2 ) ZA PA/PE FOLIJU ta mleka korišćenog za proizvodnju Table 1. MASS/UNIT OF MATERIAL SURFACE (g/m2) for PA/PE FOLIA fermentisanih mlečnih napitaka primenom kombuhe izvršena je na Milco- R.br PA d* PE d* Ukupno scanu u mlekari AD IMLEK Beograd, 1 29,87 27 65,88 72 95,75 2 29,15 27 68,30 74 97,45 ogranak Novosadska mlekara Novi 3 29,02 26 68,68 75 97,70 Sad. 4 28,25 26 68,02 74 96,27 Kvalitet proizvedenih fermentisa- 5 29,32 27 67,08 73 96,40 nih mlečnih napitaka ispitan je nakon Srednja vrednost 29,12 26 67,59 73 96,71 prozvodnje. d*računski određena debljina Sadržaj suve materije, pepela, mlečne masti i ukupnih proteina, analiziran je standardnim metodama (Ca- Tabela 2. ZATEZNA JAČINA (N/15mm) I IZDUŽENJE PRI KIDANJU (%) rić i sar, 2000). Table 2. TENSION STRENGTH (N/15mm) AND EXTENSION (%) IN THE MOMENT OF TWITCH Aktivna kiselost određena je elektrohemijski pomoću pH-metra (ISKRA, pH METER MA5724); Uzdužno Poprečno Uzorak (Longitudinal) (Transfersal) Sinerezis surutke (izražen u ml) (Sample) određen je nakon 3h filtracije 50 g N/15mm (%) N/15mm (%) proizvedenog fermentisanog mlečnog Srednja vrednost 44,0 429,0 39,8 481,2 napitka na sobnoj temperaturi (Atamer i sar., 1996), a sposobnost vezivanja Tabela 3. PROPUSTLJIVOST GASOVA (ml/ m2 24h, 1 bar) vode po metodi Guzman-Gonzalez i Table 3. PERMEABILITY OF GASES (ml/ m2 24h, 1 bar) sar., 1999. Sadržaj laktoze, D-galaktoze, L- UZORAK CO2 O2 N2 VAZDUH mlečne kiseline, D-mlečne kiseline i PA/PE 148,4 23,5 3,7 7,9 etanola analiziran je korišćenjem od- zić i sar., 2006; Lazić i sar., 2003; Ro- izračunata je energetska vrednost govarajućih enzimskih testova (Mega- bertson, 1993). kombuha fermentisanog mlečnog na- zyme, Irska), a proizvod reakcije me- pitka koja je iznosila 140,38 kJ/100 g, ren je spektrofotometrijski na spektro- Promene pH vrednosti tokom na osnovu čega se napitak svrstava u fotometru T80+ UV/VIS Spectrometer fermentacije mleka grupu niskoenergetskih proizvoda. (PG Instruments Ltd). Sinerezis fermentisanog mlečnog Na slici 2 prikazan je tok fermen- napitka od kombuhe nakon proizvod- tacije mleka za oba uzorka sa do- REZULTATI I DISKUSIJA datkom 10% inokuluma kombuhe. nje (tabela 4) je bio u karakterističnim eksperimentalno utvrđenim granicama Fermentacija je zaustavljena na- (Lončar i sar., 2001, Malbaša i sar., Karakteristike amabalažnih kon postizanja vrednosti Ph = 4,5. 2008), dok sposobnost vezivanja vo- materijala Vreme potrebno da se u procesu pro- de (46,2%) ukazuje na dobar kvalitet i izvodnje uzorka 1 postigne željena pH dužu trajnost proizvoda. Korištena ambalaža, polipropilen- vrednost je 12,5 h, a kod uzorka 2 - Rezultati pokazuju da između uzo- ske PP čaše su standardnog kvaliteta, 11,5 h. Obe krive zavisnosti pH vred- raka PP-ATM i PA/PE-ATM nema namenjene za pakovanje trajnih mleč- nosti od vremena fermentacije su sig- značajnijih razlika u promeni koncen- nih proizvoda (Lazić i sar., 2005; Lazić moidalnog oblika, što je u saglasnosti tracije gasova iznad proizvoda tokom i sar., 2003). sa ranijim rezultatima (Malbaša i sar., skladištenja. U uzorcima PA/PE- MAP Svojstva komparativnog ambalaž- 2008). zapažen je pad koncentracije CO nog materijala PA/PE, prikazana su Na osnovu sadržaja proteina i 2 nakon 10 dana skladištenja, a zatim rezultatima određivanja debljine, povr- mlečne masti (tabela 4), kao i sadr- blagi porast. Ako je ambalaža dobro šinske mase, zatezne jačine i izduže- žaja laktoze (tabela 7) (3,10 g/100 g), nja pri kidanju, kao i propustljivosti ga- 7 sova. Ispitivani ambalažni materijal PA/PE imao je ujednačenu debljinu 6.5 od 100 μm. Rezultati određivanja ukupne površinske mase i mase mono- 6 materijala prikazani su u tabeli 1. Uzorak 1 5.5 Dobijeni rezultati potvrđuju dekla- Uzorak 2 risani sastav, odstupanja gramature i

VREDNOST pH VREDNOST 5 debljine su u granicama dozvoljenog. Srednje vrednosti određivanja meha- 4.5 ničkih karakteristika prikazane su u tabeli 2. 4 Rezultati pokazuju dobra svojstva 01234567891011121314 ispitivanog materijala. VREME (h) Folija PA/PE ima dobra barijerna svojstva (tabela 3) i kao takva se mo- Slika 2. TOK FERMENTACIJE MLEKA U UZORCIMA FERMENTISANOG MLEČNOG NAPITKA že koristiti za pakovanje u MAP-u (La- Figure 2. FERMENTATION PROCESS OF KOMBUCHA-FERMENTED MILK BEVERAGE

112 Preh. ind. 1-2, (2009) BILJANA J. PEJIĆ et al.: KVALITET I ODRŽIVOST...

Tabela 4. PROSEČAN FIZIČKO- 4,4

4,35 HEMIJSKI SASTAV I PA/PE - MAP OSOBINE KOMBUHA PA/PE-ATM 4,3 PP/ATM FERMENTISANOG MLEČNOG NAPITKA 4,25

Table 4. AVERAGE PHYSICO-CHE- 4,2 MICAL COMPOSITION AND PROPERTIES OF 4,15

KOMBUCHA-FERMENTED pH vrednost 4,1 MILK BEVERAGE 4,05

Parametar kvaliteta Napitak 4 suva materija (%) 9,76 3,95 pepeo (%) 0,39 3,9 mlečna mast (%) 0,9 01015 Vreme (dani) ukupni proteini (%) 2,87 Slika 3. PROMENE pH VREDNOSTI KOMBUHA FERMENTISANOG MLEČNOG sinerezis (ml) 33 NAPITKA TOKOM SKLADIŠTENJA SVV (%) 46,2 Figure 3. CHANGES OF pH VALUE OF KOMBUCHA FERMENTED MILK BEVERAGE DURING STRORAGE

formirana i hermetički zatvorena, do Promena koncentracije gasova ambalažu dolazi do značajnog pora- promene koncentracije gasova iznad iznad proizvoda tokom skladištenja sta sadrzaja L-mlečne kiseline (tabela proizvoda dolazi zbog biohemijskih i 6). mikrobioloških procesa u proizvodu. Sadržaj L-mlečne kiseline je zna- Sadržaj laktoze u odnosu na D- čajno viši u odnosu na sadržaj D- galaktozu u uzorcima tradicionalnog mlečne kiseline (tabela 5). Viši sadržaj jogurta je oko tri do četiri puta veći Promene pH vrednosti i kiselosti L-mlečne kiseline u uzorcima dobi- nego u fermentisanom mlečnom na- proizvedenog kombuha jenim fermentacijom mleka pomoću pitku sa kombuhom (Tamime, Robin- fermentisanog mlečnog napitka kombuhe izuzetno je bitan i veoma son, 2004). U uzorcima fermentisanih tokom skladištenja koristan za kvalitet proizvedenih napi- mlečnih proizvoda proizvedenih kom- taka. L-mlečna kiselina je veoma važ- buhom, odnos laktoza/D-galaktoza je Proizvedeni fermentisani mlečni na za prevenciju kancera. približno šest (tabela 6). Očigledno je napitak je pakovan u PP čaše i peto- Krv, mišići i želudac sadrže L- da se fermentacijom kombuhe na mle- slojnu koekstruziju PA/PE u atmosferi mlečnu kiselinu i ona je neophodna za ku sa 0,9% mlečne masti sporije fer- vazduha (ATM) i modifikovanoj at- regulaciju pH krvi u organizmu. Pos- mentiše laktoza u poređenju sa dejst- mosferi (CO2/N2). Vrednosti pH i kise- toje dva oblika mlečne kiseline, "dob- vom probiotske kulture, pa otud i viši losti praćene tokom su 0, 10 i 15 dana ra" ili L-mlečna, odnosno "loša" ili D- sadrža. Ali ta vrednost je svakako pri- skladištenja (slika 3). mlečna kiselina. L-mlečna kiselina hvatljiva, jer nije mnogo veća u odno- Tokom 15 dana skladištenja došlo potpomaže cirkulaciju krvi, sprečava su na tradicionalni jogurt (Malbaša i je do pada pH vrednosti proizvoda, truljenje u crevima i konstipaciju, pod- sar., 2008), a ovo je naročito važno za odnosno do porasta kiselosti. Ove stičući rad creva. Utiče na kiselinsko- potencijalne konzumenate ovog funk- promene su najmanje izražene u baznu ravnotežu i podržava dejstvo cionalnog napitka koji su tolerantni na proizvodima pakovanim u modifikova- vitamina C u organizmu, čime je oja- laktozu. noj atmosferi, što je i za očekivati s čana prirodna rezistencija na infekcije. Za mikrobiološki nastanak etanola obzirom na aerobni deo procesa gde Takođe podstiče funkciju pankreasa, karakteristična je anaerobna fermen- se etanol prevodi u kiseline. Međutim, što stimuliše sekreciju svih digestivnih tacija. Procesi fermentacije kombuhe i razlike u ovim promenama, zavisno organa. Nedostatak L-mlečne kiseline probiotske kulture u mleku su, kako je od primenjene ambalaže i atmosfere, u organizmu otežava respiraciju ćelija, i tipično, rađeni aerobno, pa se i nije nisu značajne, te se može reći da što dovodi do stvaranja racemske očekivao veći sadržaj etanola. Za fer- ambalaža nema mnogo uticaja na ki- smeše L- i D-mlečne kiseline, a to su mentaciju kombuhe to je još manje selost kombuha fermentisanog mleč- uslovi koji pogoduju stvaranju kance- očekivano, jer je poznato da etanol nog napitka tokom skladištenja. rogenih ćelija (Frank, 1995). stvaraju kvasci, a bakterije ga prevode Karakteristično je da tokom skla- u kiseline (Reiss, 1994). Bez obzira dištenja u uzorcima pakovanim u PP na pomenute činjenice, dobro je pre- Promene sadržaja komponenata u kombuha fermentisanom mlečnom Tabela 5. PROMENA KONCENTRACIJE GASOVA napitku tokom skladištenja Table 5. CHANGES OF GASES CONCENTRATION

U tabeli 6 prikazane su promene Dan 0 10 15 sadržaja komponenata određenih en- CO2 O2 N2 CO2 O2 N2 CO2 O2 N2 zimskim testovima u kombuha fer- PP ATM 0 21 79 5,1 17,5 77,4 5,1 17,3 77,6 mentisanom mlečnom napitku tokom PA/PE- ATM 1 21 78 4,1 16,8 79,1 4,55 16,65 78,8 skladištenja. PA/PE- MAP 34,75 0,5 64,75 23,2 1,65 75,4 24,55 1,65 73,8

113 Preh. ind. 1-2, (2009) BILJANA J. PEJIĆ et al.: KVALITET I ODRŽIVOST...

Tabela 6. PROMENE SADRŽAJA KOMPONENATA U KOMBUHA FERMENTISANOM MLEČNOM NAPITKU TOKOM SKLADIŠTENJA Table 6. CHANGES OF COMPONENT CONTENT IN KOMBUCHA FERMENTED MILK BEVERAGE DURING STORAGE

Komponenta (g 0 dana 10 dana 15 dana /100 g) PP PA/PE PA/PE PP PA/PE PA/PE

ATM ATM MAP ATM ATM MAP laktoza 3,10 2,92 2,92 3,08 2,93 3,02 3,03 D-galaktoza 0,55 0,65 0,56 0,62 0,62 0,56 0,58 D-mlečna kiselina 0,007 0,004 0,025 0,009 0,000 0,000 0,000 L-mlečna kiselina 0,807 0,874 0,747 0,704 0,967 0,610 0,803 etanol 0,026 0,032 0,040 0,005 0,051 0,016 0,009 kontrolisati sadržaj ovog metabolita u Greenwalt, C. J, Steinkraus K.H., Ledford, R.: Reiss, J.: der Teepilz und seine Stoffwechesel- Kombucha, the Fermented Tea: Microbiology, producte. Deutsche Lebensmittel-Rundschau gotovom proizvodu, koji bi uz odrasle Composition, and Claimed Health Effects. J. 9 (1987) 286-290. mogli da konzumiraju i deca (Malbaša of Food Protection 63 (7) (2000) 976-981. Reiss, J. (1994): Influence of different sugars on i sar., 2008). Rezultati (tabela 6) su Guzman-Gonzalez, M., Morais, F., Ramons, M., the metabolism of the tea fungus. Z. Lebens- pokazali da je u svim proizvodima sa- Amigo, L.: Journal of the Science of Food and mittel Untera Forsch 198, 258-261. Tamime, Agriculture 79, 1117-1122 (1999). A. Y., Robinson R. K. (2004): Yoghurt-Science držaj etanola neznatan, odnosno de- Gvozdenović, J., Lazić, V.: Materijal sa pre- and Technology, Seccond Edition, Woodhead tektovan je samo zahvaljujući veoma davanja iz predmeta Ambalaža i pakovanje, Publishing Ltd., Cambridge, England, p. 619 osetljivoj enzimskoj analitičkoj metodi. Tehnološki fakultet Novi Sad (2008). (1994). Konovalov, I. N., Semenova, M. N.: K fiziologii Robertson, L. G.: Food Packaging: Principles „čajnogo griba“. Bot. Žurnal (Moskva) 40 (4), And Practice, Massey University, Palmerston (1955) 567-570. North, New Zealand, p. 664 (1993). ZAKLJUČAK Kosikowski, F.V.: Cheese and Fermented Milk Seydim, A. C., Karaaslan, M., Cetinatas G., Foods, Edvard Brothers Inc., Ann Arbor Saglam, H. (2004): Novel Packaging De- Mich.690 (1982). velopment for Dairy Products, Proceedings Proizvedeni funkcionalani kombu- Lazić, V., Gvozdenović, J., Išpanović, J., Prčić, I., International Dairy Symposium "Recent Deve- ha fermentisani napici sadrže nutritiv- Takač. L., Korhec, G.: Materijali i uslovi lopments in Dairy Science and Technology" no visokovredne komponente, dobrih pakovanja funkcionalnog napitka od surutke, Isparta, Turkey (2004) 52-55. Prehrambena industrija, 1-2 (2003) 78-81. Tamime, A. Y., Robinson R. K. (2004): Yoghurt - su fizičko-hemijskih osobina, blagog Lazić, V., Gvozdenović, J., Mađarev, S.: Čaše od Science and Technology, Seccond Edition, osvežavajućeg ukusa i karakteristič- polimernih materijala za pakovanje fermenti- Woodhead Publishing Ltd., Cambridge, Eng- nog mirisa. sanih mlečnih proizvoda i svežih sireva, Pre- land, p. 619. Primenjena ambalaža i uslovi pa- hrambena industrija, 1-2 (2005) 96-99. Lazić, V., Gvozdenović, J., Petrovuić, T.: Novi kovanja omogućavaju očuvanje teh- trendovi pakovanja u industriji prerade mleka, noloških i nutritivnih svojstava proiz- Prehrambena industrija, 1-2 (2006) 78-81. voda. Uticaj karakteristika ambalažnih Lončar, E., Milanović, S., Carić, M., Malbaša, R., Panić, M.: Metabolička aktivnost čajne gljive u materijala i uslova pakovanja na oso- mleku, Prehrambena industrija-Mleko i mlečni bine proizvoda nije izražen. proizvodi, vol. 12, 1-2 (2001) 13-17. Malbaša, R., Minić, S., Lončar, E., Kolarov, Lj.: Uticaj inokuluma kombuhe na kvalitet fermen- LITERATURA tisanih mlečnih proizvoda, Prehrambena industrija - Mleko i mlečni proizvodi, vol. 18, 1-2, Atamer, M., Carić, M., Milanović, S., Gavarić, D.: (2008) 43-46. Kvalitet jogurta proizvedenog iz UF mleka, Milanović, S.: Fermentisani mlečni napici za spe- Zbornik Matice srpske za prirodne nauke, cijalne namene, Jugoslovenski mlekarski sim- Matica srpska Novi Sad, No 91 (1996)19-26. pozijum - Kvalitet mleka i fermentisanih proiz- Bureau, G., Multon, J.L.: Food Packaging voda, Zlatibor (1997) 49-55. Technology, Vol. I and II, VCH Publishers, Icn. Milanović, S., Carić, M.: Dijetalni trajni fermenti- New York, Weinehim, Cambridge (1996). sani mlečni napici-tehnologija i kvalitet, Pre- Buys M. E. (2004): Active Packaging for the hrambena industrija - Mleko i mlečni proizvodi, Dairy Industry, Proceedings International Dai- Vol. 11, 1-2 (2000) 34-39. ry Symposium "Recent Developments in Dairy Milanović, S., Carić, M., Panić, M., Vukanić, A.: Science and Technology", Isparta, Turkey Dijetalni kvark sa funkcionalnim aromama, (2004) 47-48. Prehrambena industrija - Mleko i mlečni proiz- Carić, M., Milanović, S., Vucelja, D.: Standardne vodi, 12, 1-2 (2001) 48-50. metode analize mleka i mlečnih proizvoda, Petrović, S. E., Suturović, Z. J., Lončar, E. S., Prometej, Novi Sad p. 202 (2000). Malbaša, R. V.: Potentiometric stripping en.wikipedia.org/wiki/Kombucha analysis of certain metal ions in tea fungus Frank, G. W.: Das Teepilz- Getränk, Ennsthaler beverage. Nahrung 43 (5) (1999) 345-346. Verlag, A-4402 Steyr (1995). Pravilnik o kvalitetu i drugim zahtevima za mleko, Goursaud J.: Food packaging and technology. mlečne proizvode, kompozitne mlečne proiz- Chapter 35: Packaging of milk products, Vol. I vode i starter kulture (2002): Sl. List SRJ, br. and II, VCH Publishers, Icn. New York, 26. Weinehim, Cambridge.

114 Preh. ind. 1-2, (2009) BILJANA J. PEJIĆ et al.: KVALITET I ODRŽIVOST...

SUMMARY

QUALITY AND SHELF–LIFE OF KOMBUCHA FERMENTED DAIRY BEVERAGE PACKED IN VARIOUS PACKAGINGS

1Biljana J. Pejić, 2Spasenija D. Milanović, 2Vera L. Lazić, 2Jasmina S. Vitas, 2Tamara Marinkov

1AD Imlek Dairy, 2University of Novi Sad, Faculty of Technology

The aim of this study was researching of functional low energy fermented dairy Key words: fermented dairy product • product produced of milk with 0.9% fat with the addition of 10% kombucha inoculum kombucha • packaging • quality and the effect of various packaging on the quality of produced beverages during storage. The beverage was packed after production in polypropylene (PP) cups, covered with alumina caps and in comparable material, sacks of co extruded barrier foil of polyamide/polyethylene (PA/PE). Packaging conditions were either atmosphere (ATM) or modified atmosphere (MAP [40% CO2 plus 60% N2]). The quality of the product was tested with standard methods of physics–chemical characteristics, chemical composition, energetic value and sensory characteristics researches after production. Metabolic products of kombucha activity in milk were tested by lactose, D–galactose, L–lactic acid, D–lactic acid and ethanol researches after production and during 15 days storage. Fermented dairy drink produced by kombucha inoculum contains all high valuable milk component. Fermentation during beverage storage packed in CO2/N2 compared to other two samples was slower, whole was obvious in pH value change. Content of L–lactic acid in the product was significantly higher compared to D– lactic acid amounting 0.807 g/100g after production. The highest increase of L–lactic acid during storage was detected in products packed in PP in packaging with air atmosphere.

115 Preh. ind. 1-2, (2009) MILKA J. STIJEPIĆ et al.: PREBIOTIČKO DJELOVANJE MEDA...

1MILKA J. STIJEPIĆ 1JOVANA R. GLUŠAC 2DRAGICA M. MILOŠEVIĆ-ĐURĐEVIĆ

1Visoka medicinska škola, Prijedor 2Visoka tehnološka škola strukovnih studija, Šabac

NAUČNI RAD PREBIOTIČKO DJELOVANJE MEDA NA

FERMENTACIJU I SVOJSTVA KOZJEG I UDK: 637.146.3:638.16 KRAVLJEG PROBIOTIČKOG JOGURTA

Cilj ovog rada je bio da se ispita uticaj Svi uzorci kozjeg napitka pokazuju nis- bavljivosti i antialergijskih karakteris- dodatka meda na tok fermentacije kravljeg ke vrijednosti viskoziteta, dok dodatak me- tika, kozje mlijeko ima znatne dijetet- i kozjeg mlijeka inokulisanog sa liofilizo- da ima blagi uticaj na smanjenje izdvajanja ske i terapijske prednosti, naročito kod vanom mješovitom bakterijskom kulturom surutke. pacijenata s probavnim poremećajima YO FAST 88, ABY3 (Bifidobacterium bifi- Senzorska analiza je pokazala da su dum, Lactobacillus acidophilus, Strepto- najbolje ocijenjeni uzorci kravljeg mlijeka i čirom na želucu (Park, 2000; Haen- coccus thermophilus i Lactobacillus delbru- sa 3 i 5% meda, uzevši u obzir sve para- lein, 2004). eckii subsp. bulgaricus). Takođe, cilj je bio metre ocjenjivanja (ukus, miris, izgled po- U proizvodnji fermentisanih mliječ- da se ispita i sinereza i viskozitet, te sen- vršine, konzistencija). Dodatak meda koz- nih proizvoda posebno mjesto pripada zorska svojstva svih ispitivanih uzoraka na- jem napitku nije ublažio karakterističan fermentisanim mliječnim napicima kon fermentacije. okus na kozu. proizvedenim pomoću probiotičkih kul- Za proizvodnju probiotičkog napitka tura koje sadrže bakterije Lactobacil- korišteno je UHT sterilizovano kozje mlije- lus acidophilus i Bifidobacterium sp. ko sa 3,0% mliječne masti i UHT sterilizo- Ključne riječi: probiotičke bakterije • kise- vano kravlje mlijeko s 3,2% mliječne masti. lost • sinereza • viskozitet • med • kozje i Iako su ljekovita svojstva ovih bakte- Med je dodavan u procentima 3 i 5%. Pro- kravlje mlijeko rija dobro poznata (Akin i sar., 2007), izvedeni su i kontrolni uzorci bez dodatka ove bakterije nisu dovoljno prilagođe- meda. Fermentacija je vođena na 37oC do ne mlijeku kao supstratu za rast, us- postizanja pH 4,6, a svaki sat utvrđene su UVOD ljed čega često fermentisano mlijeko promjene parametara kinetike fermentaci- ne posjeduje senzorski odgovarajuće, je: aktivne i titracione kiselosti i elektrohe- U novije vrijeme zahtjevi potroša- za potrošača poželjne karakteristike. mijskog potencijala. Za mjerenje pH vrijed- ča za zdravom prehranom i proizvodi- Zbog prilično sporog rasta tokom fer- nosti i elektrohemijskog potencijala koriš- ten je pH-metar (EUTECH pH 510/mV ma sa osobinama funkcionalne hrane mentacije mlijeka (18 do 28 sati) i Meter), dok je titraciona kiselost određiva- su u porastu. Zbog svojih ljekovitih zbog nedostatka ukusa nastalog prona metodom po Soxhlet–Henkelu. Mjere- svojstava mliječni proizvodi nastali izvoda, u praksi se probiotičke bakte- nje viskoziteta vršeno je pomoću BROOK- kiselomliječnom fermentacijom, uz pri- rije kombinuju s tipičnim jogurtnim FIELD Digital Viscometer, Model DV-E. Za sustvo starter kultura, zauzimaju viso- bakterijama (Streptococcus thermo- određivanje intenziteta sinereze koristila se ko mjesto na ljestvici zdravih namir- philus i Lactobacillus delbrueckii sub- centrifuga SIGMA 2-6 Laboratory Centrifu- nica. U okviru ovih proizvoda, sa naj- sp. bulgaricus), kako bi se vrijeme fer- ges, a uzorci su podvrgnuti različitim brzi- većim asortimanom su proizvodi od mentacije skratilo, a okus proizvoda nama obrtaja od 1000, 2000 i 3000 o/min u trajanju od 10 minuta. Senzorska svojstva kravljeg mlijeka. Međutim, iako bez poboljšao (Tamime i Robinson, 1985). su ocijenila četiri senzorska analitičara pre- dovoljno istraženih mogućnosti, proiz- Radi ubrzanja procesa fermenta- ma sistemu bodovanja na bazi faktora va- vodnja fermentisanih napitaka od koz- cije kiselomliječnih proizvoda dodaju ganja sa ukupno 20 bodova (ISO, 1985). jeg mlijeka je vrlo interesantna, prije se promotori rasta. Postoji vrlo malo Utvrđene su razlike trajanja i toka fer- svega zato što nakon fermentacije studija o prebiotičkim svojstvima me- mentacije između kravljeg i kozjeg mlijeka, kozje mlijeko djelimično gubi svojst- da. Međutim, neki rezultati su pokazali te značajno povoljan uticaj dodatka meda ven okus (zbog prisutnosti masnih kida dodatak meda podstiče razmnoža- na skraćivanje vremena fermentacije svih selina kratkog lanca) neprihvatljiv vanje startera jednako kao i fruktooli- ispitivanih uzoraka. Kod uzoraka kravljeg probiotičkog napitka, povećanjem udjela mnogim potrošačima. Pored toga, gosaharid, galaktoolisaharid i inulin. meda raste viskozitet i stabilnost proizvo- prednost kozjim proizvodima se daje Nađeno je da ne postoji razlika izme- da, a smanjuje se sinereza. kako sa aspekta nutritivne vrijednosti, đu navedenih suplemenata s obzirom tako i sa aspekta prerade i kvaliteta na stepen produkcije mliječne kiseline gotovih proizvoda. Kozji jogurt ima (Kajiwara i sar., 2002). S druge stra- znatno manji viskozitet, nježniji sastav ne, poznat je antimikrobni potencijal

Adresa autora: i oštriji ukus, slabije otpušta surutku, a meda prema nekim psihrofilnim pato- Mr Milka J. Stijepić, Visoka medicinska škola, razvoj kiseline je brži i jači u poređe- genim bakterijama (npr. Yersinia ente- Nikole Pašića 4a, 52 000 Prijedor, nju s jogurtom od kravljeg mlijeka. Sa rocolitica i Listeria monocytogenes). tel.: + 387 52 242 380, faks:+ 387 52 242 381 e-mail: [email protected] zdravstvenog aspekta, zbog bolje pro- Pored bakterijskih, ublažava i virusne

116 Preh. ind. 1-2, (2009) MILKA J. STIJEPIĆ et al.: PREBIOTIČKO DJELOVANJE MEDA... infekcije, pridonosi boljoj resorpciji mi- Senzorska svojstva su ocijenila prilagodi na povećano učešće meda, nerala (posebno kalcijuma i magnezi- četiri senzorska analitičara prema sis- što se odražava i na višu pH vrijed- juma), smanjenju količine štetnih ma- temu bodovanja na bazi faktora vaga- nost (slika 1b), odnosno niži elektro- terija koje mogu uzrokovati rak debe- nja sa ukupno 20 bodova (ISO, 1985). hemijski potencijal H+ jona (slika 2,b) log crijeva, pridonosi boljoj sintezi vita- uzoraka s medom, u odnosu na kon- mina K te snižavanju visine masnoće trolni uzorak, ali su se brzine fermen- u krvi. REZULTATI I DISKUSIJA tacije izjednačile blizu četvrtog sata Cilj istraživanja u ovom radu je bio inkubacije. U daljem toku fermenta- da se ispita uticaj različitih udjela me- Za analizu fermentacijskog pro- cije, vidljivo je da povećanjem udjela da na tok fermentacije kozjeg i krav- cesa kako sa tehnološkog, tako i sa meda proces fermentacije se ubrzava. ljeg probiotičkog jogurta, kao i fizičko- nutricionističkog stanovišta, veoma Optimalni pH (pH=4,6) fermentisanog hemijska i senzorska svojstva uzoraka važnu ulogu igraju dinamičke prom- mlijeka s dodatkom 3 i 5% meda je 24 sata nakon fermentacije. jene u toku procesa fermentacije. Dje- postignut u sedmom satu fermenta- lovanjem mikroflore, dodate tokom cije, dok je fermentacija kontrolnog procesa proizvodnje, dolazi do prom- uzorka bez dodatka meda trajala 7,5 MATERIJAL I METODI jene kiselosti jogurta, što dovodi do sati. promjene viskoziteta i strukture proiz- Generalno, rezultati mjerenja kise- U istraživanjima je korišteno kozje voda, pa tako i sklonosti sinerezi. Kri- losti jasno pokazuju brže odvijanje fer- mlijeko s učešćem mliječne masti od vulja promjene kiselosti, između osta- mentacijskih procesa u kozjem nego u 3,0% sterilizovano UHT postupkom lih, može da posluži kao parametar za kravljem mlijeku, što je u skladu sa („Vindija“ Varaždin, Hrvatska) i kravlje optimizaciju tehnološkog procesa pro- literaturnim podacima (Abrahamsen i UHT sterilizovano mlijeko tipizirano na izvodnje s ciljem dobijanja proizvoda Rysstad, 1991), bez obzira na doda- 3,2% mliječne masti (“Imlek“ Padinska određenih senzorskih svojstava. tak meda. Skela, Srbija). Rezultati praćenja pH vrijednosti Kod kozjeg mlijeka analizom vari- Za inokulaciju mlijeka korištena je tokom fermentacije kozjeg i kravljeg janse, dobijeni rezultati su pokazali da liofilizovana mješovita probiotička kul- mlijeka sa dodatkom 3% i 5% meda i dodaci meda nemaju statistički zna- tura YO FAST 88, ABY3, Chr. Han- kontrolnih uzoraka bez dodatka meda, čajan uticaj (p>0,05) na brzinu proce- sen, Denmark (Bifidobacterium bifi- prikazani su na slici 1 (a,b). Period pri- sa fermentacije. dum, Lactobacillus acidophilus, Strep- lagođavanja probiotičke mješovite kul- Analiza varijanse pokazuje da na tococcus thermophilus i Lactobacillus ture kod svih ispitivanih uzoraka trajao nivou značajnosti p <0,05 postoji sta- delbrueckii subsp. bulgaricus) sa je oko dva sata, nakon čega je naglo tistički značajna razlika u procesu fer- učešćem 0,02%. krenula fermentacija. mentacije između uzoraka sa 5% me- Bagremov med („Finab“, Velika Kod kravljeg mlijeka, očekivano, da i kontrolnog uzorka, proizvedenih Kladuša, BiH) je u zagrijano mlijeko, povećanjem udjela meda znatno se od kravljeg mlijeka. prije inokulacije, dodavan u količini od ubrzava fermentacija. Tako, dodatak Jednako tako, rezultati su pokazali 3 i 5%. Inokulisana je i slijepa proba meda od 5% uticao je da su se opti- statistički visoko značajnu razliku (p bez dodatka meda. Fermentacija je malna pH vrijednost (slika 1,a) i elek- o + <0,05) između uzoraka kravljeg i koz- vođena na 37 C. trohemijski potencijal H jona (slika jeg mlijeka kome je dodato 3% meda, Tokom procesa fermentacije, pro- 2,a) postigli za 8 sati fermentacije, kod kao i između njihovih kontrolnih uzo- mjene pH vrjednosti svakih sat vre- uzorka sa 3% meda za 8,5 sati, dok je raka. Dodatak meda od 5% nije poka- mena su praćene preko pH-metra (pH kod kontrolnog uzorka postignuta ki- zao razliku u brzini fermentacije iz- 510/mV Meter, Eutech Instruments selost izoelektrične tačke kazeina među pojedinih mlijeka, na nivou sta- Oakton, England). (pH=4,6) nakon 9,3 sati što se podu- tističke značajnosti p=0,05. Poslije završene fermentacije i na- dara sa ranijim rezultatima (Milanović i Sinereza je odvajanje tečne faze kon hlađenja, mjerenje viskoziteta vr- sar., 2007). iz trodimenzionalne rešetke gela i po- šeno je pomoću viskozimetra (Digital Za razliku od kravljeg, kod kozjeg kazatelj je smanjene stabilnosti teks- Viscometer, Model DV-E Brookfield mlijeka mješovita probiotička kultura ture fermentisanih mliječnih proizvo- Engineering Laboratories, Inc., Mid- je trebala nešto više vremena da se da. Problem stabilnosti gruša direktno dleboro, USA). Korišten je simetrični rotacijski mjerni sistem kod kojeg mjerno tijelo rotira, a posuda je fiksi- rana. Mjerene su promjene viskoziteta tokom definisanog vremena od 3 minute pri brzini rotacije spindla (Ø4) od 30 obrt/min.Vrijednosti su očitavane svakih 30s, a u radu su korištene srednje vrijednosti viskoziteta izmjerene u toku 3 minute. Za određivanje intenziteta sinereze koristila se centrifuga SIGMA 2-6 Laboratory Centrifuges (Osterode, Germany) a uzorci su podvrgnuti raz- ličitim brzinama obrtaja od 1000, 2000 i 3000 o/min u trajanju od 10 minuta.

117 Preh. ind. 1-2, (2009) MILKA J. STIJEPIĆ et al.: PREBIOTIČKO DJELOVANJE MEDA...

sa literaturnim podacima (Abraham- sen i Rysstad, 1991), bez obzira na dodatak meda. Kod kozjeg mlijeka analizom varijanse, dobijeni rezultati su pokazali da dodaci meda nemaju statistički znača- jan uticaj (p>0,05) na brzinu procesa fermentacije. Analiza varijanse pokazuje da na nivou značajnosti p <0,05 postoji sta- tistički značajna razlika u procesu fermentacije između uzoraka sa 5% meda i kontrolnog uzorka, proizvedenih od kravljeg mlijeka. Jednako tako, rezultati su pokazali je vezan uz sposobnost vezivanja i centrifugiranih na 1000 i 2000 o/min s statistički visoko značajnu razliku (p zadržavanja vode unutar rešetke Ca- druge strane, bez obzira na dodatak <0,05) između uzoraka kravljeg i koz- kazeinata (Tratnik, 1998). meda i na vrstu mlijeka od kojih su jeg mlijeka kome je dodato 3% meda, Sinereza je izražena u mililitrima uzorci proizvedeni. kao i između njihovih kontrolnih uzo- izdvojenog seruma u 100 g uzorka Pri brzini od 1000 o/min procenat raka. Dodatak meda od 5% nije po- nakon centrifugiranja gela ohlađenog uzdvojene surutke je vrlo mali. Kod kazao razliku u brzini fermentacije izna 5oC. Mjerenja su izvršena prvog uzoraka od kravljeg mlijeka to je za među pojedinih mlijeka, na nivou sta- dana nakon fermentacije (nakon 24h), kontrolni uzorak (K) 3,73ml, za uzorak tističke značajnosti p=0,05. a uzorci su centrifugirani pri 1000, sa 3% meda 1,4 ml, a za uzorak sa Sinereza je odvajanje tečne faze 2000 i 3000 o/min u trajanju od 10 5% meda 0,6 ml u 100g uzorka. S iz trodimenzionalne rešetke gela i po- min. druge strane, kod uzoraka od kozjeg kazatelj je smanjene stabilnosti teks- Iz podataka o intenzitetu sinereze, mlijeka vidljivo je nešto veće izdva- ture fermentisanih mliječnih proizvo- prikazanih na slici 3, može se uočiti janje surutke: kod kontrolnog uzorka da. Problem stabilnosti gruša direktno da povećanjem brzine centrifugiranja (K) 5,43 ml, kod uzorka sa 3% 3,32 ml je vezan uz sposobnost vezivanja i raste sinereza svih ispitivanih uzora- i kod uzorka 5% meda 1,23 ml u 100g zadržavanja vode unutar rešetke Ca- ka, s obzirom na to da se povećava uzorka. Izdvojena surutka kod svih kazeinata (Tratnik, 1998). intenzitet centrifugalne sile koja dje- uzoraka je bila prilično bistra, što uka- Sinereza je izražena u mililitrima luje na proteinski matriks (Guinee, zuje na to da nije došlo do bitnijih izdvojenog seruma u 100 g uzorka na- Mullins, Reville, & Cotter,1995). promjena u strukturi gruša. kon centrifugiranja gela ohlađenog na o Tako, postoji statistički značajna Generalno, rezultati mjerenja ki- 5 C. Mjerenja su izvršena prvog dana razlika na nivou značajnosti p<0,05 selosti jasno pokazuju brže odvijanje nakon fermentacije (nakon 24h), a između uzoraka centrifugiranih na fermentacijskih procesa u kozjem ne- uzorci su centrifugirani pri 1000, 2000 3000 o/min s jedne strane, i uzoraka go u kravljem mlijeku, što je u skladu i 3000 o/min u trajanju od 10 min. Iz podataka o intenzitetu sinereze, prikazanih na slici 3, može se uočiti da povećanjem brzine centrifugiranja raste sinereza svih ispitivanih uzoraka, s obzirom na to da se povećava intenzitet centrifugalne sile koja djeluje na proteinski matriks (Guinee, Mul- lins, Reville, & Cotter,1995). Tako, postoji statistički značajna razlika na nivou značajnosti p<0,05 između uzoraka centrifugiranih na 3000 o/min s jedne strane, i uzoraka centrifugiranih na 1000 i 2000 o/min s druge strane, bez obzira na dodatak meda i na vrstu mlijeka od kojih su uzorci proizvedeni. Pri brzini od 1000 o/min procenat uzdvojene surutke je vrlo mali. Kod uzoraka od kravljeg mlijeka to je za kontrolni uzorak (K) 3,73ml, za uzorak sa 3% meda 1,4 ml, a za uzorak sa 5% meda 0,6 ml u 100g uzorka. S druge strane, kod uzoraka od kozjeg mlijeka vidljivo je nešto veće izdvajanje surutke: kod kontrolnog uzorka (K) 5,43 ml, kod uzorka sa 3% 3,32 ml i kod uzorka 5% meda 1,23 ml u 100g

118 Preh. ind. 1-2, (2009) MILKA J. STIJEPIĆ et al.: PREBIOTIČKO DJELOVANJE MEDA...

uzorka. Izdvojena surutka kod svih Tabela 1. SREDNJE VRIJEDNOSTI VISKOZITETA KRAVLJEG JOGURTA SA uzoraka je bila prilično bistra, što DODATKOM MEDA (K, 3% I 5%) PRVOG DANA SKLADIŠTENJA ukazuje na to da nije došlo do bitnijih Table 1. AVERAGE VALUE OF VISCOSITY OF COW’S YOGURT WITH HONEY promjena u strukturi gruša. ADDITION (K, 3% AND 5%) FIRST DAY OF STORAGE Nakon povećanja centrifugalne sile na 2000 o/min, rezultati su pokazali Vrijeme/Time K 3% meda/honey 5% meda/honey nešto intenzivnije izdvajanje surutke. (min) Među uzorcima i od kravljeg (Kr) i od 0,5 259,75 265,00 315,00 kozjeg (Ko) mlijeka, najviši intenzitet 1 214,00 213,15 269,25 1,5 185,50 187,00 241,00 sinereze pokazali su takođe kontrolni 2 176,50 170,50 220,50 uzorci (4,60 ml za Kr i 8,60 ml za Ko), 2,5 152,50 159,25 202,25 što se slaže sa ranijim rezultatima 3 142,50 148,00 188,50 (Stijepić i sar., 2009), nešto niže vrijednosti sa dodatkom 3% meda (2,83 Mjere varijacije/Calculated parameters ml za Kr i 5,40 za Ko) i sa dodatkom X (n=2) 186,96 190,48 239,42 meda od 5% (2,67 ml za Kr i 4,93 ml Sd 43,76 43,03 46,77 za Ko). Izdvojena surutka je bila pot- Cv 23,40612 22,59043 19,53491 puno bistra, a formirani talog kompaktan. svakih 30 sekundi, pri brzini rotacije Fermentisano kozje mlijeko, zbog

Trend povećanja intenziteta sine- spindla od 20 obrt/min. svog proteinskog sastava, daje manje reze praćen je povećanjem brzine Iz tabele 1 i slike 4a, vidi se da svi čvrst gruš, te ima mekšu konzistenciju centrifugiranja na 3000 o/ min. Prim- uzorci probiotičkog jogurta (K, 0,3 i u poređenju s kravljim mlijekom (Ali- jetno je bilo blaže zamućenje izdvo- 0,5% meda) proizvedeni od kravljeg chanidis i Polychroniadou, 1997; Me- jene surutke kod svih uzoraka, osim mlijeka, pokazuju značajno smanjenje rin, 2000). U našim istraživanjima svi uzorka dobijenog od kravljeg mlijeka viskoziteta tokom mjerenja. Prva iz- fermentisani proizvodi, bez obzira na kome je dodato 5% meda, čiji je se- mjerena prosječna vrijednost visko- suplementaciju medom, imali su tako- rum bio potpuno bistar. Pojava zamu- ziteta uzorka sa 5 % meda nakon 0,5 đe dosta mekšu konzistenciju i manji ćenja se javlja usljed djelovanja jače min, bila je 315,00 mPas, dok je na- viskozitet u odnosu na iste uzorke od centrifugalne sile koja je prouzroko- kon 3 minuta vrijednost viskoziteta kravljeg mlijeka. Može se reći da je vala da izdvojeni serum sa sobom po- opala na 188,50 mPas (to znači da je konzistencija svih uzoraka proizvede- vuče i čestice gela koje nisu bile smanjenje viskoziteta iznosilo 126,50 nih od kozjeg mlijeka bila gotovo teč- čvrsto vezane za kompaktnu strukturu mPas). Uzorci sa 3% meda i kontrolni na, što se slaže sa ranijim rezultatima matriksa. Dinamika intenziteta sinere- uzorak-K imali su približno slične vri- istraživanja (Stijepić i sar. 2008a, ze je bila sljedeća: za uzorke od krav- jednosti: u uzorku sa 3% meda nakon 2008b). ljeg mlijeka 11,73 ml (za K uzorak), 0,5 min prosječna vrijednost viskozi- Podaci o promjeni srednje vrijed- 9,73 ml (za uzorak s 3% meda) i 4,9 teta je bila 265,00 mPas, a nakon 3 nosti viskoziteta probiotičkog kozjeg ml (u uzorku s 5% meda) u 100g uzor- minuta 148,00 mPas (smanjenje vis- jogurta sa dodatkom meda, nakon 1. ka; za uzorke od kozjeg mlijeka: 13,7 koziteta je 117 mPas); u kontrolnom dana skladištenja prikazani su u tabeli ml (za K uzorak), 11,27 ml (za uzorak uzorku nakon 0,5min prosječna vri- 2 i slici 4b. sa 3% meda) i 9,47ml (za uzorak sa jednost viskoziteta je bila 259,75 Iz tabele 2 i slike 4b se vidi da se 5% meda) u 100 g uzorka. mPas, dok nakon 3 minute u prosjeku viskozitet u uzorku sa dodatkom 5% Generalno, ukupni rezultati mjere- viskoznost je opala na 142,50 mPas meda smanjio tokom vremena dje- nja sinereze pokazuju da sa poveća- (viskoznost smanjena za 117,25 lovanja sile sa 35,25 mPas nakon 0,5 njem udjela meda proizvod dobija na mPas). minuta na 28,00 mPas nakon 3 minu- stabilnosti i manjem izdvajanju surutke. Takođe, rezultati jasno pokazuju veće izdvajanje surutke u uzorcima dobijenim od kozjeg mlijeka u odnosu na kravlje, bez obzira na procenat dodatog meda i na primijenjenu brzinu centrifugiranja. Viskoznost svih fermentiranih mlijeka, pa tako i jogurta, kompleksan je reološki parametar kvaliteta koji predstavlja osnovu za optimizaciju the- nološkog procesa, procesnu kontrolu i potrošačku prihvatljivost proizvoda. U našim eksperimentima, ispitivan je uticaj vremena na promjenu viskoziteta čvrstog probiotičkog jogurta Analizom varijanse ustanovljeno je ta. Ukupno smanjenje viskoziteta, to- proizvedenog od UHT sterilisanog da dodatak meda od 5% ima statis- kom tri minuta mjerenja, iznosilo je kravljeg i kozjeg mlijeka uz dodatak tički značajan uticaj (p<0.05) na po- 7,25 mPas. Uzorak proizveden od meda, nakon 1. dana skladištenja. Is- većanje viskoziteta u odnosu na vis- kozjeg mlijeka sa dodatkom 3% meda pitivanja su obuhvatila promjenu viskozitet uzoraka sa 3% meda i kon- pokazuje prosječnu vrijednost viskozi- koziteta tokom 3 minuta mjerenja, na trolni uzorak. teta nakon 0,5 minuta 36,95 mPas,

119 Preh. ind. 1-2, (2009) MILKA J. STIJEPIĆ et al.: PREBIOTIČKO DJELOVANJE MEDA...

Tabela 2. SREDNJE VRIJEDNOSTI VISKOZITETA KOZJEG JOGURTA SA jako neprijatnog „kozjeg“ ukusa i mi- DODATKOM MEDA (K, 3% I 5%) PRVOG DANA SKLADIŠTENJA risa. Table 2. AVERAGE VALUE OF VISCOSITY OF GOAT’S YOGURT WITH HONEY Nastajanje specifičnog ukusa koz- ADDITION (K, 3% AND 5%) FIRST DAY OF STORAGE jeg mlijeka usko je povezano s prior- Vrijeme/Time K 3% meda/honey 5% meda/honey dom različitih sastojaka mlijeka, kao i (min) s biohemijskim i enzimskim faktorima. 0,5 36,70 36,95 35,25 Tako, razlog lošije senzorske ocjene 1 32,85 31,85 31,25 uzoraka probiotičkog jogurta od koz- 1,5 30,50 30,10 30,50 jeg mlijeka može biti, između ostalog, 2 29,50 28,90 29,25 u njihovom aminokiselinskom sastavu. 2,5 28,15 28,00 28,50 Poznato je da kozje mlijeko u odnosu 3 27,15 26,90 28,00 na kravlje, sadrži manje treonina koji

Mjere varijacije/Calculated parameters je najznačajniji prekursor nastajanja acetilaldehida, najvažnijeg hlapljivog X (n=2) 30,81 30,45 30,46 sastojka arome u jogurtu (Haenlein, Sd 3,50 3,61 2,64 1996). S druge strane, utvrđeno je da Cv 11,35009 11,87182 8,677408 u nastanku karakterističnog ukusa kozjeg mlijeka ključnu ulogu ima li- dok je nakon tri minuta vrijednost vis- zitivan uticaj na ukus proizvoda. Oba pazna aktivnost i spontana lipoliza koziteta opala na 26,90 mPas, što ova proizvoda imala su ugodno slat- (Chilliard, 1982), te uticaj slobodnih znači da je smanjenje viskoziteta kast, osvježavajući ukus koji je pod- masnih kiselina razgranatih lanaca (4- iznosilo 10,05 mPas. Kod kontrolnog sjećao na voćni jogurt sa dodatkom metiloktanska i 4-etiloktanska) (Astrup uzorka bez dodatka meda, vrijednost kajsije. Presjek gruša je viskozan, i sar., 1985). Osim toga, tri masne ki- viskoziteta nakon 0,5 minuta iznosila kompaktan, ujednačene strukture, bez seline, nazvane po kozama (capra = je 36,70 mPas, a vrijednost viskoziteta grudica. Vrlo visoke ocjene je dobio i koza, lat): kapronska (C6), kaprilna nakon 3 min iznosila je 27,15 mPas. kontroni uzorak proizveden od krav- (C8) i kaprinska (C10), koje čine oko Ukupno smanjenje viskoziteta tokom ljeg mlijeka. Prema ukupnoj senzor- 20% masnih kiselina kozjeg mlijeka za vremena iznosilo je 9,55 mPas. Za- skoj ocjeni, uzorci probiotičkog jogurta razliku od samo 6% u kravljem mlije- nimljivo je da je u periodu od 0,5 do sa 5 i 3% meda pripadaju ekstra klasi, ku, utiču na jedinstveni, specifičan 1,5 minuta srednja vrijednost visko- dok kontrolni uzorak pripada I klasi. ukus mlijeka. Pored uticaja na ukus,

ziteta uzorka sa 5% meda bila niža u Senzorska svojstva uzoraka prote srednjelančane masne kiseline odnosu na ostala dva, da bi se kasnije biotičkog jogurta od kozjeg mlijeka bi- imaju i medicinsku vrijednost (koriste te vrijednosti izjednačile do kraja mje- la su sveukupno lošije ocijenjena u se u tretmanu sindroma malapsorp- renja od 3 minuta. Ustanovljeno je da odnosu na uzorke od kravljeg mlijeka cije, intestinalnih poremećaja, koro- ne postoji statistički značajna razlika (slika 6). Iako je korišteno komerci- narnih bolesti, prehrane prerano ro- (p>0,05) viskoziteta unutar uzoraka sa jalno trajno mlijeko koje je deodori- đene dojenčadi, cističnih fibroza i žuč- različitim udjelom meda. sano, svi uzorci su imali karakteris- nih kamenaca zbog jedinstvene spo- Senzorsku procjenu fermentisanih tičan „kozji“ ukus. Bitno je istaknuti da sobnosti da daju energiju, dok u isto napitaka (izgled, konzistenciju, boju, se sa povećanjem dodatka meda, iz- vrijeme snižavaju, inhibiraju i otapaju miris i ukus) nakon jednog dana skla- ražen ukus kozjeg mleka i intenzivi- zalihe holesterola (Jandal, 1996, Ba- dištenja u frižideru na +5oC, ocijenila rao. Konzistencija kod svih uzoraka je bayan, 1981). Međutim, bez obzira na je panel grupa od četiri člana koristeći bila premekana, sa neznatnim nerav- medicinski značaj, prema senzorskoj sistem od 20 ponderisanih bodova. ninama po površini, što se slaže sa ocjeni naših analitičara, svi uzorci Rezultati senzorske analize su prika- rezultatima (Stijepić i sar., 2008a). proizvedeni od kozjeg mlijeka svrstani zani na slikama 5 i 6, kao srednje vri- Prema ukupnoj senzorskoj procjeni, su u niže klase u odnosu na kravlje, s jednosti ispitivanih uzoraka. kontrolni uzorci od kozjeg mlijeka obzirom da su proizvodi, sa ovako Najbolje ocjene (slika 5) dobili su svrstani su u II klasu, dok su oba neprijatnim ukusom, najčešće nepri- uzorci proizvedeni od kravljeg mlijeka. uzorka, s dodatkom 3 i 5% meda, hvatljivi za potrošača. Dodatak meda od 5 i 3% imao je po- svrstani u III klasu, prije svega zbog

120 Preh. ind. 1-2, (2009) MILKA J. STIJEPIĆ et al.: PREBIOTIČKO DJELOVANJE MEDA...

ZAKLJUČAK Svi proizvodi dobijeni fermentaci- Utilization of Ewe and Goat Milk. International Dairy Federation, Brussels, (2004) 159-178. jom kozjeg mlijeka u odnosu na krav- Jandal, J.M.: Comparative aspects of goat and Rezultati mjerenja kiselosti jasno lje, bez obzira na suplementaciju me- sheep milk. Small Ruminant Research, 22 pokazuju brže odvijanje fermetacijskih dom, imali su: manju viskoznost, nje- (1996) 177-185. procesa u kozjem nego u kravljem žniji sastav, oštriji ukus i mekšu kon- Kajiwara, S., Gandhi, H., Ustunol, Z.: Effect of mlijeku. Dodatak meda je znatno ubr- the growth of and acid production by human zistenciju (gotovo tečnu). intestinal Bifidobacterium spp.: an in vitro zao fermentaciju i kravljeg i kozjeg comparison with commercial oligosaccharides mlijeka. Shodno tome, kozje mlijeko je and inulin. J Food Prot., 65 (1) (2002) 214. postiglo optimalne vrijednosti mjerenih LITERATURA Merin, U.: Influence of breed and husbandry on viscosity of Israeli goat milk yoghurt. Small parametara (pH, elektrohemijski po- Abrahamsen R.K., Rysstad D.: Fermentation of Ruminant Research, 35 (2000) 175-179. tencijal) već nakon 7 sati fermentacije goats milk with yoghurt starter bacteria: a Milanović, S., Carić M., Đurić, M., Iličić, M., Du- za uzorke s dodatkom 3 i 5% meda, a review. Cilt. Dairy Prod., 26 (1991) 20-26. raković K.: Physico-chemical properties of za 7,5 sati za kontrolni uzorak. Za Akin, M. B., Akin, M. S., Kirmaci Z.: Effects of probiotic yoghurt produced with transglu- inulin and sugar levels on the viability of yo- taminase. APTEFF, 38 (1-190) (2007) 45-52. uzorke od kravljeg mlijeka optimalni gurt and probiotic bacteria and the physical Park, O.: Comparison of mineral and cholesterol pH i elektrohemijski potencijal su and sensory characteristics in probiotic ice- composition of different commercial goat milk postignuti: nakon 8 sati za uzorak s cream. Food Chemistry, 104 (2007) 93-99. products manufactured in USA. Small Rumi- Alichanidis, E. i Polychroniadou, A.: Special nant Research, 37 (2000) 115-124. 5% meda, nakon 8,5 sati za uzorak s features of dairy products from of ewe and Stijepić, M., Glušac, J., Đurđević Milošević, D.: 3% meda i nakon 9,3 sati za kontrolni goat milk from the physicochemical and orga- Uticaj temperature termičke obrade svježeg uzorak. Rezultati su pokazali statis- noleptic point of view. Sheep Dairy News, 14 kozjeg mlijeka i dodatka inulina na kvalitet tički značajnu razliku u fermentaciji (1) (1997) 11-18. probiotičkog jogurta. Prehrambena industrija– Astrup H. N., Steine, T. A. i Robstad A. M.:Taste, Mleko i mlečni proizvodi, 19 (1-2) (2008a) 47- (p<0,05) između uzoraka od kravljeg i free fatty acids and fatty acids content in goat 53. kozjeg mlijeka kome je dodato 3% milk. Acta Agriculturae Scandinavica, 35 (3) Stijepić M., J. Glušac, D. Đurđević Milošević: meda, kao i između njihovih kontrolnih (1985) 315-320. Uticaj odabranih faktora na viskozitet tečnog Babayan, V. K.: Medium chain length fatty acid kozjeg jogurta pri konstantnoj brzini rotacije uzoraka.Unutar analiziranih uzoraka esters and their medical and nutritional appli- spindla. Veterinarski žurnal Republike Srpske, od kravljeg mlijeka dobijeni rezultati cation. J. Am. Oil Chem. Soc., 59 (1981) 49A- VIII (2) (2008b) 150-161. su pokazali da dodatak meda od 5% 51A. Stijepić, M., Glušac, J., Đurđević Milošević, D.: ima statistički značajan uticaj (p>0,05) Božanić, R., Tratnik, LJ. Marić, O.: Senzorska Uticaj sadržaja inulina i toplotnog tretmana na svojstva i prihvatljivost jogurta i aromatizira- sinerezu probiotičkog kozjeg napitka tokom na brzinu procesa fermentacije u od- nog jogurta proizvedenog od kozjeg i kravljeg čuvanja. Zbornik naučnih radova Instituta PKB nosu na kontrolni uzorak. mlijeka. Mljekarstvo, 50 (3) (2000) 199-208. Agroekonomik 15, 3-4 (2009) 129-135. Ukupni rezultati mjerenja sinereze Ghilliard Y.: Physiological variations in lipase Tamime, A.Y. and Robinson, R.K.: Yoghurt: sci- activities and spontaneous lypolysis in bovine, ence and technology. Oxford: Pergamon pokazuju da povećanjem udjela meda caprine and human milk: a literature review. Press Inc. (1985) pp. 40. proizvod dobija na stabilnosti i ma- Lait, 62 (1982) 126-154. Tratnik, LJ.: Mlijeko - Tehnologija, biokemija i njem izdvajanju surutke. Takođe, re- Guinee, T.P., Mullins, C.G., Reville, W.J. and mikrobiologija, Hrvatska mljekarska udruga, zultati jasno pokazuju veće izdvajanje Cotter, M.P. (1995): Physical properties of Zagreb, (1998). stirred-curd unsweetened yoghurts stabilised surutke u uzorcima dobijenim od koz- with different dairy ingredients. Milchwissen- jeg mlijeka u odnosu na kravlje, bez schaft, 50 (4) (1995) 196-200. obzira na procenat dodatog meda i na Haenlein, G. F. W.: Nutritional value of dairy products of ewe and goat milk; Production and primijenjenu brzinu centrifugiranja.

121 Preh. ind. 1-2, (2009) MILKA J. STIJEPIĆ et al.: PREBIOTIČKO DJELOVANJE MEDA...

SUMMARY

PREBIOTIC EFFECT OF HONEY ADDITION ON FERMENTATION AND PHYSICO- CHEMICAL PROPERTIES OF PROBIOTIC DRINK PRODUCED FROM GOAT MILK

1Milka J. Stijepić, 1Jovana R. Glušac, 2Dragica M. Milošević–Đurđević

1Higher Medical School, Prijedor, Bosnia and Herzegowina, 2Higher Technological School of Professional Study, Šabac, Republic of Serbia

The aim of this research was to examine the influence of honey addition on Key words: probiotic bacteria • acidity • syne- fermentation of cow and goat milk inoculated with mixed starter culture YO FAST 88, resis • viscosity • honey • cow and goat milk ABY3 (Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus acidophilus, Streptococcus thermophilus and Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus). The aim was, also, to examine syneresis, viscosity and sensory properties of all yogurt samples made. Probiotic drink was made of UHT goat milk with 3.0% milk fat and of UHT cow milk with 3.2% milk fat. Samples were added 3% and 5% of honey. Control samples were made without honey. Milk samples were incubated until pH 4.6 was reached and were immediately cooled to 4ºC. Change of fermentation kinetics parameters: pH, potential (mV) and titratable acidity, were measured every hour. pH and potential were performed by pH-meter (EUTECH pH 510/mV Meter), titrable acidity was done by Soxshlet-Henkel method. Measurements of viscosity were done with BROOKFIELD DV-E Viscometer. For serum separation centrifuge was used SIGMA 2-6 Laboratory Centrifuges. Coagulated samples were centrifuged for 10 min at 1000, 2000 and 3000 rpm. Sensory properties were assessed by panel group (n=4) according to the method with maximum 20 points. Differences in process and duration on the fermentation process have been found between cow and goat milk. Addition of honey had high influence on cours and velocity of fermentation of all examined samples. Samples produced from cow milk, with increased percentage of honey added had increased viscosity and stability of the product, and decreased syneresis. Sample of yogurt, produced from goat milk, had low viscosity. Honey addition had influence on decereasing on induced syneresis. Based on average data from sensory panel, the best evaluated samples were produced from cow milk with 3% and 5% honey addition. Characteristic taste of goat's yogurt wasn't restrained of honey addition.

122 Preh. ind. 1-2, (2009) OGNJEN D. MAĆEJ et al.: KARAKTERISTIKE SIREVA...

OGNJEN D. MAĆEJ SANJA V. SERATLIĆ SNEŽANA T. JOVANOVIĆ DRAGOSLAVA D. RADIN TANJA R. VUČIĆ ZORANA N. MILORADOVIĆ

Univerzitet u Beogradu, Poljoprivredni fakultet, Institut za prehrambenu tehnologiju i biohemiju

PREGLEDNI RAD KARAKTERISTIKE SIREVA SA

DODATKOM LEKOVITOG I UDK: 637.338.4:635.7 AROMATIČNOG BILJA

U proizvodnji sireva, primena lekovitog UVOD novih biocida i konzervanasa i imati i aromatičnog bilja se ogleda kako u po- veoma značajnu ulogu u sprečavanju boljšanju senzornih karakteristika, tako i Lekovito i aromatično bilje koristi rasta patogenih bakterija (na primer, povećanju stabilnosti i roka trajanja final- se tradicionalno, kako u medicinske Listeria monocytogenes, Salmonella nog proizvoda. Takođe se dobija proizvod sa novim fiziološkim svojstvima, tzv. Funk- svrhe, tako i u ishrani, a njihova spe- enteritids) (Radin i Arsenović, 2008). cionalna namirnica. Uloga ovog bilja u pro- cifična upotreba je deo istorijskog nas- U našoj zemlji, proizvodnja ovih dužetku roka tajanja sireva se, između leđa stanovništva na određenom geo- sireva još uvek ne postoji, ali u okviru ostalog, ogleda u tome što etarska ulja grafskom području. Primena ovog bilja programa istraživanja u oblasti tehno- mnogih lekovitih i aromatičnih biljaka imaju u prehrambenoj industriji, pa samim loškog razvoja, koji finansira Ministar- antimikrobnu aktivnost prema velikom bro- tim i u sirarstvu, ima višestruku ulogu. stvo nauke RS, Poljoprivredni fakultet ju bakterija, virusa, kvasaca i plesni, i Pored poboljšanja senzornih karakte- u Zemunu, u saradnji sa Farmaceut- predstavljaju potencijalno bogat izvor novih ristika, kao i povećanja stabilnosti i ro- skim fakultetom i JPS Zavodom za biocida i preservativa. Sirevi sa lekovitim i začinskim biljem tradicionalno se proizvo- ka trajanja finalnog proizvoda, dodat- mlekarstvo u Beogradu, radi na ispiti- de u Turskoj, i to su u pitanju pretežno kom lekovitog i aromatičnog bilja do- vanju mogućnosti proizvodnje tvrdih meki beli sirevi i beli sirevi u salamuri. Ipak, bija se proizvod sa novim fiziološkim sireva od kravljeg i ovčijeg mleka, sa postoji veliki asortiman ovih sireva koji se svojstvima, tzv. funkcionalna namirni- dodatkom samoniklog i gajenog leko- proizvode širom Evrope, od mekih, preko ca. Naime, funkcionalne namirnice su vitog i aromatičnog bilja sa područja polumekih i polutvrdih do tvrdih. Ono što je one namirnice kojima se tokom pre- Srbije. karakteristično za sve ove sireve je da se rade mogu dodati sastojci koji povolj- Sirevi sa lekovitim i aromatičnim upotrebljava lekovito i aromatično bilje, ka- no deluju na specifične telesne funk- biljem tradicionalno se proizvode u rakteristično za dato geografsko područje. Lekovito i aromatično bilje, koje se koristi u cije. U poslednjih deset godina, nauč- istočnoj i jugoistočnoj Turskoj uz do- proizvodnji sireva, je brojno. Tu spadaju: nici posvećuju posebnu pažnju mo- datak 25 tipova bilja, uključujući vrste nana, timijan, bosiljak, peršun, žalfija, ori- gućnostima upotrebe raznovrsnog bilj- Allium spp., Thymus spp., Silene spp. gano, mirođija, biber, cimet, kim, đumbir, nog materijala u proizvodnji novih pre- i Farula spp., koje se dodaju poje- ruzmarin, beli luk, feferoni, aleva paprika, hrambenih proizvoda. Pri tome se dinačno ili u vidu smeše nakon koagu- list lovora, list duda, karanfilić, estragon, upotreba lekovitog i aromatičnog bilja lacije (Hayaloglu & Fox, 2008, Ağaloğ- piskavica, celer, vlašac, kumin, kopriva, itd. sve više posmatra sa stanovišta lu i sar., 2005). U pitanju su beli sirevi Takođe, u mnogim zemljama se već zdravstvenih benefita. u salamuri, od kojih je najpoznatiji va- tradicionalno proizvode sirevi sa lekovitim i aromatičnim biljem, i to kako od kravljeg, Uloga i značaj prisustva lekovitih i rijetet »Otlu«, pored ostalih varijeteta tako i od ovčjeg i kozjeg ili mešanog mle- aromatičnih biljaka u mlečnim proizvo- »Carra«, »Surk« i dr. (Hayaloglu & ka. Francuska, kao zemlja poznata po pro- dima može biti izražena u vidu dobi- Fox, 2008). izvodnji različitih varijeteta sireva, tradicio- janja proizvoda novih senzornih ka- nalno proizvodi veliki broj ovih sireva od rakteristika. Takođe je značajno pro- VARIJETETI SIREVA SA LEKOVI- kozjeg mleka. Ni Belgija mnogo ne zao- naći kombinacije koje će imati maksi- TIM I AROMATIČNIM BILJEM staje po asortimanu, a veliki broj ovih si- malan zaštitni efekat tokom čuvanja reva proizvode i Holandija i Nemačka. gotovog proizvoda, naročito tokom pe- Sirevi koji se proizvode u Turskoj

Ključne reči: sirevi sa biljem • lekovito rioda zrenja, kada su sirevi u pitanju. bilje • aromatično bilje Posebno pitanje kome se može Sir sa biljem »Otlu« (na turskom posvetiti pažnja je zdravstvena bez- »Otlu peynir«, a u prevodu »sir sa bi- bednost sireva, delovanjem bioaktiv- ljem«) sastavni je deo svakog obroka nih agenasa, komponenti aromatičnog u turskom domaćinstvu. Proizvodi se Adresa autora: i lekovitog bilja sa izraženom antimik- u istočnoj Turskoj, u provinciji Van Prof. dr Ognjen Maćej, Univerzitet u Beogradu, robnom aktivnošću prema velikom (Hayaloglu i Fox, 2008), gde se tako- Poljoprivredni fakultet, Nemanjina 6, 11080 Zemun broju bakterija, virusa, kvasaca i ples- đe proizvodi i istoimeni sir sa biljem tel.: 011/ 2615 315 ni. Zahvaljujući ovom svojstvu, mogu »Van« (Ayar, 2002). »Otlu« i sirevi e-mail: [email protected] predstavljati potencijalno bogat izvor tipa »Otlu« tradicionalno se proizvode

123 Preh. ind. 1-2, (2009) OGNJEN D. MAĆEJ et al.: KARAKTERISTIKE SIREVA... više od 200 godina u pomenutoj pro- menjuje, potrošači preferiraju sir proiz- loglu & Fox, 2008) ustanovio da ove vinciji na istoku Turske, kako auto- veden tradicionalnom tehnologijom. biljke ne utiču na aktivnost dodatih htonom tehnologijom, tako i u indus- Značajne senzorne karakteristike ovi mezofilnih startera. Bakirci (1999) je trijskim uslovima. Industrijski proizve- sirevi postižu tek nakon 3 meseca ustanovio da ove biljke ne utiču ni na den sir izvozi se u zemlje EU. Za raz- zrenja pod zemljom. razvoj termofilnih startera St. thermo- liku od »Otlu«, »Carra« i »Surk« se Ovi sirevi se mogu proizvoditi i kao philus i Lb. bulgaricus, koje se takođe proizvode isključivo autohtonom teh- niskomasni, gde su Tarakçi i Kucuko- mogu, kao dodatne kulture, koristiti u nologijom u južnoj provinciji Hatay, ner (2006) ustanovili da se sir, najpri- izradi »Otlu« sira. gde se pretežno i konzumiraju. Ovi si- hvatljiviji za potrošače, dobija od obra- Hemijski sastav ovih sireva može revi se sličnom tehnologijom proizvo- nog mleka koje sadrži 1,5% MM. U da varira. Parametri se kreću u slede i u susednoj Siriji (Hayaloglu & cilju poboljšanja proteolize, pa samim dećim intervalima: suva materija Fox, 2008). tim i senzornih svojstava niskomasnih 44,95-68,72%, mlečna mast 14-34%, »Otlu« se tradicionalno proizvodi sireva, prilikom izrade se dodaju sle- proteini 16,6-27,4%, so 3,3-6,4%, pH od ovčijeg sirovog mleka, mada se u deći starteri: jogurtna kultura (St. 4,84-5,96, a titraciona kiselost 0,27- nedostatku ovčijeg može koristiti i thermophilus i Lb. bulgaricus), mezo- 0,78% mlečne kiseline. (Hayaloglu & kravlje ili kozje mleko (Hayaloglu & filna sirarska kultura (Lactococcus lac- Fox, 2008, Tarakçi i sar., 2004) Nauč- Fox, 2008, Tarakçi & Kucukoner, tis subsp. lactis i Lactococcus lactis nici su ustanovili da je prisustvo doda- 2006, Temiz i sar., 2008). U toku izra- subsp. cremoris), kao i termofilni Lb. tih biljaka rezultovalo sniženjem pH de se ne dodaju starteri, dok indus- helveticus (Tarakçi & Kucukoner, sira, jer se povećanjem koncentracije trijska proizvodnja zahteva pasteri- 2006). biljaka značajno redukovala pH vred- zaciju i upotrebu mezofilnih starter Biljke, koje se pored Allium spp., nost sira (Tarakçi, 2004, Tarakçi i sar., kultura, najčešće Lactococcus lactis najčešće upotrebljavaju su Chaero- 2006). Biljke takođe povećavaju kise- subsp. lactis i Lactococcus lactis phyllum macropodum, Antricus nemo- lost sira, što stimuliše početni rast subsp. cremoris. rosa, Silene vulgaris, Ferula spp., BMK prisutnih u sirovom mleku (Coş- Prilikom tradicionalne izrade, mle- Prangos spp., Tymus spp., Mentha kun & Tunçtürk, 2000). Povećana ko se odmah nakon muže podsirava spp., itd. (Tarakçi & Kucukoner, 2006, koncentracija gvožđa u »Otlu« siru je domaćim telećim sirilom i koagulacija Temiz i sar., 2008). Biljke se mogu posledica dodatog bilja (Mendil, traje 1-2 h na 30-35°C. Potom se gruš dodavati pojedinačno ili u vidu meša- 2006), a takođe i visok nivo vitamina prebacuje u platnena cedila uz do- vine dve ili tri različite vrste. Dodato C, koji je detektovan u ovim sirevima datak lekovitog i aromatičnog bilja (0,5-2 kg na 100 kg mleka) (Hayaloglu & Fox, 2008, Tarakçi i sar., 2004a), a zatim se vrši presovanje 3-4 h, pri čemu se intenzivno izdvaja surutka. Gruda se seče na blokove 7x7x5 cm, koji se potom potapaju u rastvor salamure (14-16% NaCl) ili se suvo sole (slika 1). Soljenje u salamuri se primenjuje u industrijskim uslovima i traje 6-10 h, nakon čega se sir prebacuje u plastične kante, u kojima zri narednih mesec dana (Hayaloglu & Fox, 2008). Ukoliko se sir soli ručno, nakon utrljavanja 5% soli, sir se ostavi da stoji 12 h, a potom se vakuumira i (a) (b) prenosi u prostoriju za zrenje, gde zri do 1,5 mesec na 4±1°C (Tarakçi & Slika 1. TURSKI SIR SA BILJEM »OTLU«: (a) U SALAMURI; (b) KRIŠKA Kucukoner, 2006). (Alichanidis, E., 2008) Suvo soljenje je karakteristično za Figure 1. TURKISH CHEESE WITH HERBS »OTLU«: (a) IN BRINE; (b) PIECE tradicionalan način izrade, pri čemu se sir slaže u plastične ili zemljane bilje siru daje karakterističan izgled i (~3mg na 100 g sira) (Coşkun & posude, koje se potom okrenu nao- aromu, a takođe i produžava rok tra- Öztürk, 2000). pačke (radi pospešivanja oticanja su- janja. Naime, ustanovljeno je da eks- Za proizvodnju »Otlu« sira koristi rutke) i stave 50 cm duboko u zemlju trakti etanola i metanola pojedinih se 25 različitih biljaka. Najzastupljenija na zrenje u trajanju od 2-3 meseca. biljaka (uključujući Allium vinelae, je Allium spp., verovatno zbog velike (Hayaloglu & Fox, 2008, Ekici i sar., Chaerophyllum macropodum i Pran- zastupljenosti ove biljke na planinskim 2006). Ovaj vid zrenja je, pored do- gos ferulacea) poseduju antibakterij- područjima regije Van, kao i zbog toga datog bilja, druga specifičnost koja sku aktivnost protiv L. monocytogenes što potrošači preferiraju ukus sira sa karakteriše ovaj sir. Iako se u indus- (Sagun i sar., 2006). Mnogi autori su ovom biljkom. trijskim uslovima ovaj postupak ne pri- ispitivali antimikrobnu aktivnost pojedinih biljaka, ali je Coskun (Haya-

124 Preh. ind. 1-2, (2009) OGNJEN D. MAĆEJ et al.: KARAKTERISTIKE SIREVA...

malim zanatskim radionicama. U istoj regiji se od kozjeg mleka izrađuje varijetet »Carra« - polutvrdi do tvrdi sir sa dodatkom začina. Sir se proizvodi tako što se kozje mleko zagreva na 30-32°C, dodaje sirilo i koagulacija traje 60 min. Gel se reže na male komade, a potom se gruš prebacuje u platnena cedila i presuje 30 min pod pritiskom. Sirna gruda se potom reže na kriške 4-5cm i soli morskom solju i tako osoljeni komadi se ostave da stoje 2-3 dana. Potom se dodaje me- Slika 2. TURSKI SIR SA BILJEM »SÜRK« (Guller-Akin M.B., 2000) šavina sušenog crnog kima i timijana Figure 2. TURKISH CHEESE WITH HERBS »SÜRK« (Guller-Akin M.B., 2000) u količini od po 5%. Kriške se slažu u zemljane ili grnčarske posude, prekriju tkaninom, a potom se na tkaninu stavlja drvo na koje je prethodno na- neta smeša pepela, soli i maslinovog ulja, koja se kad se osuši, prekriva još jednom tkaninom. Tako zatvoreni ću- povi se zakopavaju 1,5m pod zemlju, gde sir zri 4-5 meseci. Ovaj tehnološki proces još uvek nije standardizovan i može da varira od domaćinstva do domaćinstva. Stoga hemijski sastav ovih sireva drastično varira, a prose- čan sadržaj pojedinih sireva koji su a b Konar i sar. (1998) objavili analizom Slika 3. ŠVAJCARSKI SIREVI SA BILJEM: (a) TVRDI »BELLEVUE«; 30 uzoraka, je iznosio: suva materija (b) POLUTVRDI »PANORAMA« (http://www.emmi-swissalp.ch/ 53,4%, mlečna mast 24,9%, proteini english/home-swissalp/) 18,9%, so 8,8%, a pH 5,6 (Hayaloglu Figure 3. SWISS CHESSES WITH HERBS: (a) HARD »BELLEVUE«; & Fox, 2008). (b) SEMIHARD »PANORAMA« (http://www.emmi-swissalp.ch/

english/home-swissalp/) Sirevi koji se proizvode u Pored klasičnog »Otlu« sira, proiz- 5,1% i kiselost 1,5% mlečne kiseline Švajcarskoj vode se i varijeteti »Otlu Cacik« i (Hayaloglu & Fox, 2008). »Otlu Lor«. »Otlu Cacik« se proizvodi Varijetet »Sürk«, se slično »Ca- Za razliku od Turske, gde se tra- od turskog tradicionalnog jogurta »Ay- ciku«, proizvodi zagrevanjem nisko- dicionalno proizvode meki do polutvrdi ran« (niskomasni jogurt niskog visko- masnog jogurta Ayran na temperaturu beli sirevi sa biljem unutar sirnog tes- ziteta, čija se izrada bazira na me- ključanja oko 30 min. Koagulum se ta, u Švajcarskoj se proizvode polu- šanju iste količine jogurta i vode). Jo- potom presuje 5-6 sati, a potom se tvrdi i tvrdi sirevi i to pretežno varijeteti gurt se zagreva do temperature klju- dodaje mešavina bilja i začina (peper- sa biljem na površini. Primenom tra- čanja na kojoj se drži 5-10 minuta, do mint, timijan, nana, kim, cimet, crni dicionalne tehnologije, u malim doma- pojave belog koaguluma na površini. biber i đumbir). Smeša se pravi tako ćinstvima na Alpima proizvode se si- Potom se koagulum sakuplja u plat- što se svaki sastojak dodaje u količini revi »SwissAlp« od kvalitetnog planin- nena cedila i vrši se odlivanje seruma od 0,1-0,3% i meša sa 2% feferona, a skog mleka i najboljih alpskih trava. do postizanja adekvatnog sadržaja ponekad se dodaje i 1% belog luka. Industija mleka »Emmi« proizvodi dva suve materije. U takav sir se dodaje Nakon dodavanja 5% soli, od smeše varijeteta: polutvrdi »SwissAlp Pano- dobro pripremljena mešavina bilja u se formiraju konični oblici (slični obliku rama« i tvrdi »SwissAlp Bellevue«. Si- količini od 1-2%. »Cacik« ne podleže jagode) dijametra 5-7 cm i mase 150- revi se proizvode od pasterizovanog procesu zrenja, već se konzumira 200g (slika 2), koji se suše na vazdu- kravljeg mleka, koje se podsirava mik- svež. Hemijski sastav sira je sledeći: hu. robiološkim sirilom, a nakon obrade suva materija 16,5-20,8%, mlečna Sir se konzumira svež ili se umo- gruša i kalupljenja, na površinu se na- mast 1,5-4,3%, proteini 8,1-13,9%, so tava u pergament papir i stavlja u ćup nosi mešavina pažljivo selekcionisa- 0,3-3,2%, dok se pH kreće do pH 4,3 u kome zri 30 dana na sobnoj tem- nog aromatičnog i lekovitog bilja. Zre- (Hayaloglu & Fox, 2008, Kucukoner i peraturi, čime se pospešuje razvoj nje polutvrdog sira »Panorama« traje sar., 2006). plesni na površini. Postoji varijanta da do 4 meseca, a tvrdog »Bellevue« od »Otlu Lor« se dobija od surutke se sir u ćupu prelije maslinovim uljem, 5 do 7 meseci. Sirevi sadrže 55% ma- koja se izdvaja prilikom izrade »Otlu što sprečava prodor plesni i na taj sti u suvoj materiji, a pakuju se u vidu Cacika«. Gruš dobijen kuvanjem su- način produžava rok trajanja sira celih kolutova, zatim četvrtine koluto- rutke se meša sa 2-8% soli i 2-10% (Hayaloglu & Fox, 2008, Masatcioglu va i porcijama od 150 g ili 125 g (slika bilja i ostavlja da zri. Prosečan hemij- & Avsar, 2005). 3). ski sastav ovog sira je: suva materija Sir se tradicionalno proizvodi od Biljke se posebno uzgajaju na ma- 33,7%, mast 7,3%, proteini 17,3%, so kravljeg mleka u južnoj regiji Hatay u lim kultivisanim područjima na velikoj

125 Preh. ind. 1-2, (2009) OGNJEN D. MAĆEJ et al.: KARAKTERISTIKE SIREVA... nadmorskoj visini, gde je zemljište Rhône, u predelu Azurne obale, od biber ili beli luk, kumin ili piskavica) i, bogato mineralnim materijama, a sun- ovčijeg (period decembar-leto) ili u zavisnosti od upotrebljene kombi- ce veoma jako. Takve biljke sporo kravljeg mleka (tokom cele godine). nacije, dobija se sir odgovarajuće aro- rastu, čime se pospešuje formiranje Na površinu sira se posipa biber i me. Sadržaj MuSM se kreće iznad jače arome. Žetva ovog bilja se obav- herbes de Provence (bilje sa pome- 48%, a sirevi se proizvode od sirovog lja ručno. nutog podneblja, kao što su npr. bo- kravljeg mleka u kolutovima težine Vrste, koje se prilikom proizvodnje bice smreke) i na kraju ukrašava oko 4 kg. ova dva varijeteta dodaju, mešavina lovorovim listom. Pored Herbie, varijeteti koji se u su sledećeg lekovitog i aromatičnog «Boulette d'Avesnes» proizvodi se Belgiji proizvode su sledeći: bilja: žalfija (Salvia officinalis), timijan u severnom regionu Avesnes, blizu »Maaseyker provençale« je polu- (Thymus vulgaris), bosiljak (Ocimum belgijske granice, kako u tradicional- tvrdi sir, koji se proizvodi od pasterizo- basilicum), origano (Origanum vulga- nim, tako i industrijskim uslovima. Za vanog kravljeg mleka, a na površini je ris) i peršun (Petroselinum crispum). proizvodnju se koristi kravlje mleko ukrašen začinskim biljem sa prostora Iako se biljke nanose na površinu kore (sirovo ili pasterizovano, u zavisnosti provincije Anvers u severnoj Belgiji. sira, aroma tokom zrenja dospeva i u od toga da li se proizvodi u industriji ili Sadržaj masti u suvoj materiji je iznad centralne delove sirnog testa. Varijetet autohtono) ili mlaćenica. U sir se uba- 50%, što siru daje kremastu strukturu, »Panorama« ima prijatnu biljnu aro- cuje mešavina peršuna, bibera, estra- a začinsko bilje doprinosi pikantnoj mu, dok je aroma tvrdog sira »Belle- gona i karanfilića, smesa se ručno aromi. Sir se proizvodi u obliku koluta vue« nešto jačeg intenziteta. oblikuje u kupole, na koje se potom težine oko 3 kg. nanosi aleva paprika ili anato boja. »Moerenaar Fromage aux her- Sirevi koji se proizvode u zemljama Zrenje traje 2-3 meseca, nakon čega bes«, u prevodu sir Moerenar sa bilje- EU se u tradicionalnoj izradi površina sira m, koji se izrađuje u regionu Moeren u ispira pivom. blizini francuske granice. To je polu- U mnogim zemljama Evrope se «Boulette de Cambrai» proizvodi tvrdi sir, za čiju se izradu koristi sirovo takođe proizvode različite vrste sireva se sličnom tehnologijom kao prethod- kravlje mleko, a bilje se dodaje na sa aromatičnim i lekovitim biljem. U ni, ali se za razliku od prethodnog ne površini. Sir ima više od 50% MuSM, Francuskoj, koja proizvodi više od 300 nanosi aleva paprika na površinu i sir a poseduje karakterističnu pikantnu vrsta različitih sireva, postoji i veliki se konzumira svež. aromu belog luka. broj varijeteta sireva sa lekovitim i aro- «Dauphin» se takođe proizvodi u »Postel Provençal« je takođe po- matičnim biljem, među koje spadaju: Severnoj Francuskoj, od sirovog ili lutvrdi sir za čiju se izradu koristi sve- «Arôme au gène de marc» - to je pasterizovanog kravljeg mleka (tradi- že bilje sa područja Antverpen Kem- francuski autohtoni sir koji se proiz- cionalno i industrijski), mada se tra- pen. Proizvodi se od pasterizovanog vodi u regionu oko Liona i karakteriše dicionalno može proizvoditi i od koz- mleka i sadrži minimalno 50% MuSM. ga lišće vinove loze, koje se obavija jeg sirovog mleka (Harbutt, 1999). U »Rochefort aux algues« je polu- oko površine sirnog kotura. Sir se protoku izrade u gruš se dodaje meša- tvrdi sir sa algama, koje su bogat izvor izvodi od kravljeg i kozjeg mleka. vina estragona, peršuna, bibera i ka- natrijuma, kalcijuma i gvožđa, sadrže «Poivre d'âne / Pèvre d'aï» proiz- ranfilića. Sir se oblikuje i nosi na zre- veliki broj viramina i poseduju antikoa- vodi se od kravljeg, kozjeg ili meša- nje, koje traje od 2-4 meseca (Masui gulativnu i antikancerogenu aktivnost. nog sirovog mleka i na površinu se & Yamada, 2005). Sir se proizvodi od pasterizovanog stavlja lokalna biljka Saruteia horten- «Boursin» je mek, kremast sir, koji mleka u malim kolutovima do 1 kg sis, slična timijanu i menti, koja ovom se proizvodi u Normandiji od kravljeg (dimenzije 9x17x9 cm) i sadrži mini- siru daje pikantan ukus. mleka obogaćenog pavlakom, pa je mum 48% MuSM. 100g sira sadrži, «Petit Quercy» ili u prevodu «mali sadržaj masti vrlo visok, oko 70% između ostalog, 500mg fosfora, što je kersi» proizvodi se u istoimenoj pro- MuSM. U industrijskim uslovima se 60% od preporučenog dnevnog unosa vinciji na jugu Francuske i to od siro- proizvode različite kombinacije ovog (RDA), kao i 800mg kalcijuma, što je vog kozjeg mleka. Površina sira se sira, pa se na tržištu može naći «Bo- 100% RDA. ukrašava listom duda, a period zrenja ursin» sa belim lukom i lokalnim bi- »Rochefort Bio Basilic« se proiz- ovog sira je kratak, najduže dve ljem, kao i «Boursin» sa crnim bibe- vodi od mleka i bosiljka iz organske nedelje. rom. poljoprivrede i bogat je vitaminima A i «Fleur du Maquis» ili u prevodu «Figue» je tradicionalni sir koji se C, kalcijumom i gvožđem. Dodato bilje «cvet makis», kao i «Brin d'amour», proizvodi u zanatskim radionicama u stimuliše nervni sistem, a eterična ulja što u prevodu znači «malo ljubavi» su regionu Aquitaine od sirovog kozjeg koja se mogu izdvojiti, koriste se u sirevi koji se proizvode na Korzici i mleka. To je sveži sir koji se oblikuje u aromaterapiji protiv depresije i za oba varijeteta karakteriše veliki broj male kolutove oblika smokve. Oni se opuštanje. sušenog bilja na površini kore. Kombi- ručno sole, a potom posipaju začin- Pored navedenih, u Belgiji se nacija bilja koja se koristi (feferoni, skim biljem i paprom (Harbutt, 1999). proizvode i sirevi od ovčjeg mleka sa bobice kleke, ruzmarin), daje siru vrlo U Belgiji se proizvodi veliki broj dodatkom bilja, kao što su »Bailli auh paleći ukus na jeziku prilikom konzu- različitih varijeteta sireva sa začinskim orties« - polutvrdi sir sa ukusom pap- miranja. To su autohtoni sirevi, koji se biljem sa flamanskog geografskog rike i koprive, zatim »Brillat Basilic« - proizvode od ovčijeg sirovog mleka i područja. Najpoznatiji varijetet je kremasti sir sa bosiljkom i »Pomo- period zrenja im je minimalno mesec »Herbie«, koji predstavlja asortiman dori« - kremasti sir sa bosiljkom i pa- dana (Colloto i Dorelli, 2006, Harbutt, sireva koji se proizvode u provinciji radajzom. Od kozjeg mleka se proiz- 1999, Masui i Yamada, 2005). Flandrija Orijental. U proizvodnji ovih vodi »Lolivet« - svež sir, čija je unu- «Gardian» je sveži sitan sir, koji se sireva koristi se različito aromatično i trašnost ispunjena crnim maslinama. proizvodi u provinciji Bouches du lekovito bilje (kopriva, celer ili vlašac,

126 Preh. ind. 1-2, (2009) OGNJEN D. MAĆEJ et al.: KARAKTERISTIKE SIREVA...

U Holandiji se proizvode razni va- lim komponentama arome karakteris- Sir »Vulscombre«, koji se takođe rijeteti sireva u tipu »Gaude« ili »Eda- tičnim za ovaj tip sira (Harbutt, 1999). proizvodi u Engleskoj, i koji je dupli mera«, kako od kravljeg, tako i od U Danskoj se tradicionalno proiz- nosilac bronzane medalje na British ovčijeg i kozjeg mleka i to u malim za- vodi »Danbo» od kravljeg mleka. To je cheese Awards, je sveži kozji sir, koji natskim radionicama. Ovi sirevi pred- polumeki sir pravougaonog oblika, čija se u prodaji može naći bez bilja, kao i stavljaju specijalitet proizvodnog pro- je površina ponekad premazana crve- u kombinaciji sa svežim biljem i belim grama asocijacije Henri Willig, čije se nim ili žutim voskom, a unutrašnjost je lukom, posut crnim biberom ili ukra- farme i male mlekarske radionice na- ispunjena semenom kima, koji mu da- šen lovorovim listom. Sir se tradicio- laze širom Holandije. je specifičnu aromu. Proces zrenja nalno proizvodi u regionu Devon, a Varijeteti koji se proizvode od traje od 5-6 nedelja. Sir može biti bez karakteristično je da se koagulacija kravljeg mleka su sirevi sa korijande- začina, pri čemu u unutrašnjosti može odvija pod dejstvom prisutne auto- rom i đumbirom (slika 4), zatim pikant- sadržati nekoliko rupica veličine leš- htone mikroflore, odnosno ne dodaje ni sir sa belim lukom, vlašcem i peršu- nika. Slični sirevi, koji se u Danskoj se sirilo u toku izrade sira. Proces zre- nom, sir sa kimom, sa dodatkom ale- proizvode, su Fynbo, Elbo, Svenbo i nja traje 1-3 nedelje, a dobijeni kove paprike, itd. Jedan od novijih proiz- Molbo (Harbutt, 1999). lutovi su mali, do 170g, vlažne i voda je sir sa biljkom piskavica, iz U Nemačkoj se takođe proizvode kremaste teksture (Harbutt, 1999). porodice Fabaceae (Trigonella foe- sirevi sa aromatičnim i začinskim bi- num-graecum) (eng. Fenugreek). Pis- ljem. Najznačajnija tri predstavnika su kavica je seme koje se još 1600 go- (Colloto i Dorelli, 2006). Biohemijske promene u sirevima sa dina p.n.e. uzgajivalo zbog svojih le- »Biarom«, polutvrdi sir, koji se iz- biljem kovitih svojstava. Biljni deo se takođe rađuje od pasterizovanog kravljeg koristi, pa je čaj bio poznat kao piće mleka, u provinciji Gornje Bavarske. Grupa autora je proučavala pro- za podmlađivanje. Ukus sira sa seme- Sir je karakterističan po svom jedin- teolitičke promene u turskom »Otlu« nom piskavice je vrlo sličan siru sa stvenom, oštrom, ali slatkom ukusu. siru i ustanovila da biljke, kao što su orasima. Na aromu sira, takođe može uticati Allium spp. (Ekici i sar., 2006, Coşkun bilje koje raste na pomenutom pod- i Tunçtürk, 2000), Prangos spp. (Ta- neblju, kao i zeleni biber, seme kima rakçi, 2004) i Chaerophyllum spp. ili feferoni, koji se mogu dodati po- (Tarakçi i sar., 2006) favorizuju pro- sebno ili u kombinaciji. teolizu tokom zrenja. Ipak, povećana »Bonifaz« je meki, kremast sir, koji koncentracija bilja negativno utiče na se takođe proizvodi u Gornjoj Bavar- senzorne karakteristike finalnog proiz- skoj. Za proizvodnju se koristi paste- voda, pa su Tarakçi (2004) i Tarakçi i rizovano kravlje mleko čiji se sadržaj sar. (2006) ustanovili da koncentracija masti povećava dodavanjem pavlake, biljaka od 1% daje najbolje senzorne što utiče na kremastu strukturu sira, karakteristike sira (Tarakçi, 2004 Ta- čiji se sadržaj MuSM kreće i do 70%. rakçi i sar., 2006). Proizvode se različite kombinacije Sadržaj u vodi rastvorljivih azotnih sira, sa dodatkom aromatičnog bilja, materija bio je veći u sirevima proizve- Slika 4. HOLANDSKI SIREVI SA bibera, crvene paprike, belog luka i denim od sirovog mleka (Coşkun, BILJEM: SIR SA ĐUMBIROM šampinjona. 1998, Tuncturk i sar., 2003). Takođe, I KORIJANDEROM (foto »Altenburger Ziegenkäse« je meki Tuncturk i Coskun (2002) detektovali Seratlić S., 2007) sir koji se proizvodi od mešanog su veći stepen proteolitičkih promena Figure 4. NETHERLAND CHEESES kravljeg i kozjeg (min 15%) pasterizo- u sirevima kod kojih je primenjen po- WITH HERBS: CHEESE vanog mleka. Sir je sličan »Kamem- stupak suvog soljenja, što se može WITH GINGER AND beru«, na površini ima bele plesni, a objasniti migracijom pojedinih azotnih CORIANDER (Photo by S. unutrašnjost je svetlo žute boje, meke jedinjenja iz sira u salamuru. Naime, Seratlić, 2007) konzistencije i ispunjena je semenom Tuncturk i sar. (2003) su u salamuri kima, koji se dodaje prilikom kalup- detektovali povećan nivo u vodi rast- Sirevi se proizvode u vidu malih ljenja. Proces zrenja ovog sira traje 12 vorljivih azotnih materija, što je bilo i kolutova mase 440g, a sadržaj masti dana. očekivano, s obzirom na činjenicu da u suvoj materiji iznosi 48%. U Engleskoj se proizvode »Per- se tokom zrenja oslobađa izvesna ko- U Holandiji se takođe proizvodi roche« i »Rosary Herb Log«. Sirevi se ličina peptida i aminokiselina, od kojih »Leyden« ili »Leidsekaas / Komijen- izrađuju od sirovog kozjeg mleka, od pojedini difunduju u salamuru. Stoga kaas«. To je tvrdi sir, za čiju se izradu kojih prvi u regionu Hereford i Wor- se nameće potreba da se, paralelno koristi kravlje mleko, a proizvodi se u chester, a drugi u regionu Wiltshire. sa analizama sireva, izvrše i analize malim zanatskim radionicama u okviru To su sveži sirevi, u toku čije izrade salamure, kako bi proces zrenja mo- farmi univerzitetskog gradića Leidena. se dodaje različito bilje, poput miro- gao što adekvatnije da se prati. Ipak, Tekstura sira je slična teksturi »Gau- đije, estragona, ruzmarina i timijana i proteolitičke promene u ovim sirevima de«, ali pošto se za izradu koristi de- period zrenja traje minimum 2 nedelje. nisu u toliko velikom stepenu zastup- limično obrano mleko, sir ima nešto »Perroche« ima oblik zarubljene kupe, ljene, kao npr. kod sireva sa plavo- čvršću konzistenciju. Gruš se boji dok »Rosary Herb Log« ima oblik zelenim plesnima, kod kojih su Serat- anato bojom i meša sa semenom ki- valjka, a površina ovih sireva može lić i sar. (2006, 2007, 2008a) detek- ma pre presovanja i soljenja u sala- biti dekorisana mirođijom ili ruzma- tovali visok stepen rastvorljivih azotnih muri. Kim daje siru vrlo aromatičnu rinom ili mešavinom ovih biljaka sa materija, kako u 12% trihlorsirćetnoj, aromu, koja se dobro uklapa sa osta- gore pomenutim (Harbutt, 1999). tako i i 5% fosfovolframskoj kiselini,

127 Preh. ind. 1-2, (2009) OGNJEN D. MAĆEJ et al.: KARAKTERISTIKE SIREVA... koje su indikator »duboke« proteolize ma (Seratlić i sar., 2008b). Na taj na- še je niska da bi uticala na povećanje u sirevima. čin, plesni koje mogu biti prisutne u nivoa histamina u ovim sirevima. Ipak, Elektroforetskim ispitivanjima je sirevima sa biljem, učestvuju u proce- treba imati u vidu da potencijalno ustanovljen visok stepen degradacije sima lipolize, čime u velikoj meri utiču učešće u formiranju biogenih amina αs1-kazeina u zrelom »Otlu« siru, dok i na formiranje arome ovih sireva. Di- mogu imati mikroorganizmi, koji se je β-kazein ostao praktično netaknut raman (2004) je ustanovio prisustvo najčešće javljaju u sirevima u sala- (Tarakçi i sar., 2004a). Ekici i sar. masnih kiselina sa kratkim lancima muri. Takođe treba istaći da sirevi pro- (2006) su u sirevima proizvedenim od (C4-C8), kao i kapronske kiseline (C10) izvedeni od sirovog mleka poseduju sirovog mleka detektovali veći stepen u značajnom stepenu (cit Hayaloglu i veći broj ovakvih mikroorganizama. u vodi rastvorljivih azotnih materija. Fox, 2008). Sprovedena istraživanja od strane Naime, nestarterska mikroflora, koja Durlu-Özakaya (2002) vršio je ispi- Ekici i sar. (2006) ukazuju na to da je je u velikom broju prisutna u sirovom tivanje sadržaja biogenih amina u ne- nivo formiranog histamina bio niži u mleku, sadrži termorezistentne sojeve kim turskim sirevima i ustanovio da je sirevima proizvedenim od pasterizo- koji sintetišu veliki broj ekstracelular- tiramin najzastupljeniji u uzorcima sira vanog mleka. Ovi sirevi uglavnom nih enzima. Time se povećava kon- »Otlu«, ali da su ove koncentracije nisu sadržali bakterije roda Entero- centracija u vodi rastvorljivih azotnih bile znatno ispod nivoa toksičnosti. bacteriaceae, koje poseduju dekar- materija, kao i broj produkata razgrad- Putrescin, kadaverin i histamin su ta- boksilaznu aktivnost na histidin. Ipak, nje, koji doprinose dominantnim ka- kođe detektovani u ovom siru, ali u ukoliko je detektovano, prisustvo ove rakteristikama ukusa i mirisa. Osnovni znatno manjoj koncentraciji u odnosu bakterije potiče od dodatih biljaka. pokazatelj, koji karakteriše autohtonu na druge ispitivane turske sireve (zreli Naime, brojni autori su ustanovili da tehnologiju sireva, kao što je Otlu i meki sir »Civil«, zreli tvrdi sirevi »Ur- se u biljkama, koje se dodaju prilikom drugih sireva u salamuri, je upotreba fa«, »Mihaliç« i »Kacar«, kao i mladi izrade ove grupe sireva, mogu naći sirovog mleka. Tako se i beli sirevi u tvrdi sir »Örgü«) (Durlu-Özakaya, mikroorganizmi koji poseduju aktivne salamuri, kao što su Svrljiški, Zlatar- 2002). Naime, koncentracija biogenih dekarboksilaze, a među kojima su: ski, Sjenički i dr. proizvode od svežeg, amina je veća kod zrelih tvrdih sireva, Enterobacter aerogenes, Enterobacter termički netretiranog mleka, koje je proporcionalno povećanom sadržaju cloakae, Seratia fonticola, Hafnia al- izuzetnog kvaliteta, pre svega zbog slobodnih aminokiselina, čijom dekar- vei, Providencia stuartii, Citrobacter trava i pašnjaka na kojim se životinje boksilacijom ovi amini nastaju. freundi, pseudomonade i mikrokoke. hrane, a koji se nalaze na velikoj nad- Ekici i sar. (2006) su ispitivali uti- S obzirom na to da dodato bilje morskoj visini, kao i klimatskih uslova, caj biljaka na akumulaciju histamina u može da dovede do naknadne konta- što ima veliki uticaj i na kvalitet final- »Otlu« siru i ustanovili da dodato bilje minacije sireva mikroorganizmima koji nog proizvoda, na koji takođe utiče i može doprineti formiranju histamina u produkuju histamin, to ukazuje na po- sam tradicionalan način proizvodnje ovim sirevima, mada detektovane trebu da se izvrše ne samo analize (Jovanović i sar., 2005, Maćej i sar., koncentracije nisu bile štetne po sireva, nego i dodatih biljaka na pri- 2004, 2005, 2006, 2007, Vučić i sar., zdravlje. Biološki aktivni amini nastaju sustvo onih sojeva mikroorganizama 2008). kao proizvod metaboličkih procesa koje poseduju histidin-dekarboksilazu. Coşkun i Tunçtürk (2000) su usta- mikroorganizama, izdvajanjem α-kar- novili da dodato bilje povećava ne sa- boksilne grupe iz pojedinih slobodnih LITERATURA mo stepen proteolize, nego i lipolize u aminokiselina. Histamin nastaje dejst- »Otlu« i sirevima tipa »Otlu«. Upo- vom onih mikroorganizama koji pose- Ağaloğlu, S., Dostbil, N., Alemdar, S.: The treba sirovog mleka pospešuje lipolizu duju enzim histidin-dekarboksilazu Antibacterial Efficiency of Some Herbs Used u sirevima ove grupe i to najverovat- (Arnold i Brown, 1978). Tako su Dur- in Herby Cheese. Vet. Fak. Derg., 16 (2) (2005) 39-41. nije zbog prisutstva nativne lipaze lu-Özakaya i sar. (1999) ustanovili da Arnold, S.H., Brown, W.D.: Histamine toxicity from mleka (Coşkun, 1998). Tarakçi (2004) je sadržaj histamina u korelaciji sa fish products. Adv. Food Res., 34 (1978) 113- je detektovao veći nivo slobodnih brojem laktobacila u siru. Sadržaj his- 154. Ayar, A.: Effect of some herb essential oils on masnih kiselina u uzorcima zrelog tamina, koji je detektovan u »Otlu« lipolysis in white cheese. J. Food Lipids, 9 (2002) »Otlu« sira. Tako je nivo slobodnih siru, kretao se od 0,0 do 52,5 mg/kg. 225-237. masnih kiselina u zrelim sirevima bio Sagun i sar. (2005) su takođe ispitivali Bakirci, I.: The effects of some herbs on the 4,3 puta veći u odnosu na početak sadržaj ovog amina i detektovali pro- activities of thermophilic dairy cultures. Nah- rung, 43 (5) (1999) 333-335. zrenja. Takođe, isti autor je ustanovio sečnu koncentraciju od 21,9 mg/kg Casella, I.G., Gatta, M., Desimoni, E.: Deter- da su sirevi sa većim sadržajem bilja histamina u prvim danima zrenja, da mination of histamine by high-pH anion-ex- imali veće koncentracije slobodnih bi ona postepeno rasla i nakon 90 change chromatography with electro-chemical detection. Food Chem., 73 (2001) 367-372. masnih kiselina (Tarakçi, 2004). Ob- dana zrenja dostigla nivo od 46,2 Colloto, C., Dorelli, L.: Formaggi. N.G.V., Colonia jašnjenje se može tražiti u mogućoj mg/kg. Ove koncentracije nisu štetne (2006). kontaminaciji bilja plesnima, koje ta- po zdravlje, s obzirom na to da su Coşkun, H.: Microbiological and biochemical kođe učestvuju u procesima lipolize Casella i sar. (2001) objavili podatak changes in herby cheese during ripening. Nahrung/Food, 42 (5) (1998) 309-313. (Coşkun i Tunçtürk, 2000, Tarakçi, da koncentracija histamina od 1g/kg Coşkun, H., Tunçtürk, Y.: The effect of Allium sp. 2004). Naime, plesni su izraziti lipoliti, rezultuje trovanje organizma. Kance- on the extension of lipolysis and proteolysis in koji produkuju ekstracelularne lipaze, rogeno dejstvo biogenih amina se Van herby cheese during maturation. Nah- rung/Food, 44 (1) (2000) 52-55. koji ne samo da vrše hidrolizu masti ogleda u tome što u reakciji sa nitri- Coşkun, H., Öztürk, B.: Vitamin C contents of uz oslobađanje masnih kiselina, nego tima nastaju potencijalno kancero- some herbs used in Van herby cheese (Van i konverziju slobodnih masnih kiselina gena jedinjenja nitrozamini (Shalaby, Otlu Peyniri). Nahrung / Food, 44 (5) (2000) u β-keto kiseline, a potom i metil-ke- 1996). Međutim, koncentracija bilja, 379 – 380. Durlu-Özakaya, F.: Biogenic amine content on tone. Ova jedinjenja su glavni nosioci koje se u proizvodnji ovih sireva some Turkish cheeses. J. Food Process. Pre- arome sireva sa plavo-zelenim plesni- dodaje (do 2 kg na 100 l mleka), suvi- serv., 26 (2002) 259-265.

128 Preh. ind. 1-2, (2009) OGNJEN D. MAĆEJ et al.: KARAKTERISTIKE SIREVA...

Dorlu-Özakaya, F., Alichanidis, I., Litopoulou- Masui, K., Yamada, T.: French Cheeses. Dorling Tarakçi, Z., Kucukoner, E.: Note: Effect of Tzanetaki, E., Tunail, N.: Determination of Kindersley Limited, London (2005). Different Cultures on Psychico-chemical and biogenic amine content of Beyaz cheese and Mendil, D.: Mineral and trace metal levels in Sensory Properties of low-fat Herby Cheese. biogenic amine production ability tof some some cheese collected from Turkey. Food Food Sci. Tech. Int., 12 (5) (2006) 423-428. lactic acid bacteria. Milchwissenschaft, 54 Chem. , 96 (2006) 532-537. Tarakçi, Z., Sagun, E., Durmaz, H.: The effect of (1999) 680-681. Radin, D., Arsenović, B.: Antimikrobna aktivnost mendi (Chaerophyllum) - on ripening of Ekici, K., Coskun, H., Tarakçi, Z., Ondul, E., etarskih ulja i potencijalna primena u vacuum-packed herby cheese. Int. J. Dairy Sekeroglu, R.: Contribution of herbs to the proizvodnji sireva. (2008). Tech., 59 (1) (2006) 35-39. accumulation of histamine in “Otlu” cheese. J Sagun, E., Ekici, K., Durmaz, H.: The formation Temiz, H., Tarakci, Z., Aykut, U., Turhan, S.: The Food Biochem, 30 (2006) 362-371. of histamine in herby cheese during ripening. fatty acid levels and physicochemical Harbutt, J.: The world encyclopedia of cheese. J. Food Qual. , 28 (2005) 171-178. properties of herby brined cheese, a Harmes House, London (1999). Shalaby, A.R.: Significance of biogenic amines to traditional Turkish cheese. Int. J. Dairy Tech., Hayaloglu, A., Fox P.F.: Cheeses of Turkey: 3. food safety and human health. Food Res. Int. , 62 (2008) 56-62. Varieties containing herbs or spices. J. Dairy 29 (1996) 675-690. Tuncturk, Y., Coskun, H.: the effect of production Sci. Tehnol., (2008). Seratlić, S., Maćej, O., Jovanović, S., Barać, M.: and ripening methods on some properties of Jovanović, S., Maćej, O., Vučić, T., Seratlić, S.: The influence of two different types of the herby cheese, Otly peynir. Milchwissen- Karakteristike autohtone proizvodnje Penicillium roqueforti moulds on the protein schaft, 57 (2002) 638-640. Zlatarskog sira, Simpozijum “Mleko i proizvodi changes in Gorgonzola type blue-veined Tuncturk, Y., Coskun, H., Ghosh, B.C.: Nitrogen od mleka”, Tara, 2005, Zbornik radova, 84-86. cheeses, during ripening, 2nd International fractions in brine during ripening of herby Kucukoner, E., Tarakci, Z., Sagdic, O.: Congress on Bioprocesses in Food Industries, cheese (Otly peynir). Indian J. Dairy Sci., 56 Physicochemical and microbiological University of Patras, Rio - Patras, Greece, (2003) 208-212. characteristics and mineral content of herby 2006, Proceedings, 123-124. Vučić, T., Maćej, O., Jovanović, S., Seratlić, S., Cacik, a traditional Turkish dairy product. J. Sci. Seratlic, S., Maćej. O., Jovanović, S., Marinković, Niketić, G.: Zlatarski sir - autohtona tehnolo- Food Agric., 86 (2006) 333-338. S.: Chemical and sensory characteristics of gija i senzorne karakteristike. Prehrambena Maćej, O., Jovanović, S., Barać, M.: Uticaj vrste Gorgonzola-type cheeses produced in Serbia, industrija–Mleko i mlečni proizvodi, 19 (1-2) mleka na kvalitet Sjeničkog sira i sireva u tipu 14th Internation Congress Euro Food Chem (2008) 97-101. Sjeničkog sira izrađenih autohtonom XIV: Food quality, an issue of molecule based http://www.emmi-swissalp.ch/english/home- tehnologijom. Biotehnologija u stočarstvu, 20 science, Paris, France, 2007, Proceedings, (1) swissalp/ (1-2) (2004) 109-117. 230-233. http://www.jacquycange.be/ Maćej, O., Jovanović, S., Barać, M., Seratlić, S., Seratlić, S., Maćej. O., Jovanović, S., Barać, M., http://www.lesfromagesdecheznous.be/ Vučić, T.: Chemical and sensory Jovanović, Z.: Changes of Nitrogen Matters characteristics of Svrljig white cheese. during the Ripening of Gorgonzola Type Che- Biotechnology in Animal Husbandry, 21 (5-6) ese produced in Serbia, 5th IDF Symposium on (2005) 369-373. cheese ripening, Bern, Switzerland, 2008a, Maćej O., Snežana Jovanović, Gordana Niketić, Book of Abstracts, 116-117. Tanja Vučić, Sanja Seratlić: Senzorne Seratlić, S., Maćej. O., Jovanović, S., Jovanović, karakteristike Zlatarskog sira. XVII Inovacije u Z.: Mikroflora sireva sa plavozelenim plesni- stočarstvu, Biotehnologija u stočarstvu, 22 ma. Biotehnologija u stočarstvu, 24 (2008b) (2006) 317-327. 237-258. Maćej O., Snežana Jovanović, Sanja Seratlić, Tarakçi, Z.: The influence of helis (Prangos sp.) Tanja Vučić: Tehnološki postupak proizvodnje on characteristics of vacuum-packed Van autohtonog Zlatarskog sira, IV simpozijuma herby cheese during ripening. Milchwissen- ”Mleko i proizvodi od mleka”, Kladovo, 2007, schaft, 59 (2004) 619-623. Zbornik radova, 83-87. Tarakçi, Z., Coşkun, H., Tunçturk, Y.: Some pro- Masatcioglu, T.M., Avsar, Y.K.: Effects of perties of fresh and ripened herby cheese. flavorings, storage condition, and storage time Food Technol. Biotechnol., 42 (1) (2004) 47- on survival of Staphilococcus aureus in Surk 50. cheese. J. Food Prot., 68 (2005) 1487-1491.

SUMMARY

CHEESES WITH MEDICINAL AND AROMATIC PLANTS, PRODUCED IN EUROPE

Ognjen D. Maćej, Sanja V. Seratlić, Snežana T. Jovanović, Dragoslava Radin, Tanja R. Vučić

University of Belgrade, Faculty of Agriculture, Institute for Food Technology and Biochemistry

In the production of cheeses, the application of medicinal and aromatic herbs is Key words: cheeses with herbs • medicinal reflected both in improving sensory characteristics, and increasing stability and shelf plants • aromatic herbs life of final products. Also, the final product gets new physiological properties, of the so-called functional food. The antimicrobial properties of aromatic and medical plants essential oils are well established against wide spectra of microbes including bacteria, viruses, yeasts and fungi. Cheeses with medicinal and aromatic herbs are traditionally produced in Turkey (mostly soft fresh cheese and white cheese in brine). However, there is a large assortment of this kind of cheeses that is produced throughout Europe, from the soft and semi-soft to semi-hard and hard cheeses. The main characteristic of all these cheeses is the use of medicinal and aromatic plants from the unique geographic area for each European country. There are numerous medical and aromatic plants used in cheese production. These include: mint, thyme, basil, parsley, sage, oregano, dill, pepper, cinnamon, cumin, ginger, rosemary, garlic, pepperoni, pepper, bay, mulberry, cloves, tarragon, fenugreek, celery, shallot, nettle, etc. Also, in many countries these cheeses are traditionally produced from cow, sheep and goat or mixed milk. In France, a country known for the production of many different cheese varieties, a large number of cheeses from goat milk is traditionally produced. Belgium is not far behind, where the large number of cheese varieties is produced as well as in the Netherlands and Germany.

129 Preh. ind. 1-2, (2009) JASMINA S. STOJILJKOVIĆ: UTICAJ TEHNOLOŠKIH OPERACIJA...

JASMINA S. STOJILJKOVIĆ

Visoka škola primenjenih strukovnih studija u Vranju

UTICAJ TEHNOLOŠKIH OPERACIJA NA NAUČNI RAD DINAMIKU BROJA BAKTERIJA MLEČNE UDK: 637.02/.03:637.047:637.352 KISELINE U BELOM MEKOM SIRU

Tehnološke operacije pri proizvodnji UVOD da budu mezofilne i termofilne što za- belog mekog sira slede jedna za drugom i visi od tehnologije proizvodnje sira. imaju zadatak da pretvore mleko u sasvim Tehnološke operacije u proizvodnji U grupu tradicionalnih kultura koje nov proizvod – sir. U poređenju sa mle- belog mekog sira su dizajnirane tako se najčešće sreću u sirevima izrađe- kom, sir je sa značajno koncentrisanijim da kontrolišu i usmeravaju uslove za osnovnim hranljivim sastojcima, a u pore- nim od sirovog mleka, spadaju: S. đenju sa drugim belančevinskim prehram- razvoj poželjnih mikroorganizama koji thermophilus, L. delbrueckii ssp. bul- benim proizvodima, sir ima i značajno veću transformišu mleko u kvalitetan krajnji garicus, L. delbrueckii ssp. lactis, L. hranljivu vrednost. U toku proizvodnje, u proizvod. Sa koagulacijom mleka do- helveticum, L. plantarum, L. casei mleku pripremljenom za koagulaciju, broj bija se supstrat sastavljen od kazeina, (Cogan & Hill, 1993). bakterija mlečne kiseline pokazivao je iz- masti i nekih rastvorljivih komponenti Prema Micevu i Bubalovu (1988), vesno smanjenje u odnosu na njihov broj u mleka. Ovaj supstrat sadrži mikroor- od presudnog značaja za proizvodnju prijemnom mleku. To je ukazivalo da se sa ganizme čiji enzimski sistemi, zajedno sira je praćenje dinamike mlečnokise- pasterizacijom mleka smanjuje broj mikro- sa enzimima sirila u grušu, izazivaju organizama. Tokom dalje proizvodnje, broj linskih bakterija. Povećanjem kiselosti, bakterija mlečne kiseline svoj maksimum je transformaciju hemijskih komponenti. u toku zrenja sira u salamuri dolazi do dostigao u fazi kalupljenja i soljenja, samo- Biohemijske transformacije koje se smanjenja broja bakterija mlečne kise- presovanja i presovanja. Kod zrenja sira u odvijaju u toku zrenja sira unose nova line. salamuri, broj bakterija mlečne kiseline svojstva u sirnu masu. Ako je sir u po- počinje da se smanjuje. Najveći pad broja četku bio tvrd, kompaktan, bez svojst- mikroorganizama se poklapa sa najvećim venog mirisa i ukusa, zrenjem postaje MATERIJAL I METODI smanjenjem pH. Na kraju salamurenja broj proizvod sa prijatnom aromom i lako bakterija mlečne kiseline se kreće u grani- 5 5 svarljiv. Ispitivanja koja su predmet ovog cama od 2,4x10 – 5,8x10 /g sira. Ove Fox and Wallace (1997) navode rada su izvedena u Mlekari Han DOO bakterije su najznačajnije za formiranje Vladičin Han, u mikrobiološkoj labora- konačnog ukusa, mirisa i arome sira. da je primarna uloga bakterija mlečne kiseline iz starter kultura stvaranje toriji. Beli meki salamureni sir je proiz- Ključne riječi: mleko • tehnološke opera- mlečne kiseline u toku procesa fer- vod koji zauzima ključno mesto u pro- cije • bakterije mlečne kiseline • beli meki mentacije. Stvaranje mlečne kiseline izvodnom programu Mlekare Han. sir ima nekoliko funkcija: pomaže aktiv- Kao sirovina za izradu belog mekog nosti sirila i smanjuje sadržinu vlage u sira koristi se kravlje mleko sa terena sirnoj masi čime doprinosi izlučivanju celog Pčinjskog regiona (Vladičin surutke iz gruša posle podsirivanja Han, Vranje, Surdulica, Bujanovac, mleka (Fox et al., 2000). Sa druge Trgovište) u Republici Srbiji. strane mlečnokiselinske bakterije do- Ispitivanja u mlekari vršena su na prinose zrenju sireva, jer su njihovi tri posebna proizvodna procesa u pro- enzimi neophodni pri dobijanju sasto- izvodnji belog mekog sira, a sprove- jaka važnih za ukus. Ove bakterije dena u tri različita letnja meseca (julu, mlečne kiseline mogu da se dodaju avgustu i septembru), sa mlekom let- mleku na početku proizvodnje ili da nje laktacije. budu prisutne kao prirodni kontami- Za vreme proizvodnog procesa pri nenti mleka kao što je slučaj sa ve- izradi belog mekog sira, probe za likim brojem tradicionalnih sireva na- mikrobiološka ispitivanja bakterija pravljenih od sirovog mleka. Bakterije mlečne kiseline uzete su iz sledećih

Adresa autora: mlečne kiseline tokom proizvodnje si- faza: Mr Jasmina Stojiljković, Visoka škola primenjenih reva mogu da dostignu brojnost od 1. Faza: priprema mleka za koa- strukovnih studija u Vranju, Filipa Filipovića 20, 108/g - 109/g sira (Beresford et al., gulaciju, koagulacija mleka, obrada 17500 Vranje gruša, samopresovanje i presovanje tel.: 017/416–814; 063/698–544 2001; Centeno et al., 1996). U pogle- e–mail: [email protected] du optimalne temperature one mogu gruša. Probe su uzete prvog dana od:

130 Preh. ind. 1-2, (2009) JASMINA S. STOJILJKOVIĆ: UTICAJ TEHNOLOŠKIH OPERACIJA...

- sirovog zbirnog mleka, mleka loptaste i štapićaste bakterije mlečne U fazi kalupljenja i suvog soljenja, pred koagulaciju, surutke, gruša pred kiseline, na šta ukazuju istraživanja broj bakterija mlečne kiseline u odno- obradu i od gruša posle samopreso- raznih autora. Foster et al., (1961), su na prethodnu fazu počinje da se vanja i presovanja. navodi da posle pasterizacije mleka smanjuje kod prva dva ponavljanja i to 2. Faza: kalupljenja i suvog so- može da preživi Streptococcus lactis, 1,85 i 1,7 puta, a kod trećeg ponav- lenja, probe su uzete drugog dana od: zato što se ovaj mikroorganizam često ljanja povećava se 1,33 puta. Uzrok - sira posle kalupljenja i solenja. sreće i ima ga posle pasterizacije povećanja broja bakterija mlečne kise- 3. Faza: zrenja sira u salamuri, mleka. line u fazi kalupljenja i suvog soljenja probe su bile uzete prvog, desetog, dvadesetog, tridesetog i četrdeset pe- Tabela 1. BROJ BAKTERIJA MLEČNE KISELINE U BELOM MEKOM SIRU OD POČETKA IZRADE DO KRAJA ZRENjA (u mL ili g probe) tog dana od salamurenja iz: Table 1. THE NUMBER OF LACTIC ACID BACTERIA IN WHITE SOFT CHEESE - sira. DURING THE CHEESE MAKING (in mL or g test) Probe su uzete sterilno na sledeći način: PROBA JUL AVGUST SEPTEMBAR 1. Probe mleka i surutke su uzete Sirovo mleko 8,7 x 107 2,7 x 107 1,3 x 107 sterilnom pipetom od 10 ml. Mleko pre koagulacije 7,8 x 107 1,9 x 107 1,2 x 107 2. Probe od gruša pre obrade, gru- Surutka 2,9 x 106 2,7 x 106 1,8 x 106 ša posle samopresovanja i sira uzete Gruš pre obrade 4,3 x 107 2,9 x 107 2,2 x 107 su čeličnim nožem sa oštrim vrhom, Gruš posle samopresovanja 3,9 x 107 3,4 x 107 2,4 x 107 steriliziranim flambiranjem. Sir posle kalupljenja i soljenja 2,1 x 107 2,0 x 107 3,2 x 107 Po uzimanju probe stavljane su u Prvi dan salamurenja 2,4 x 106 1,1 x 107 1,3 x 106 sterilne staklene sudove. 10-ti dan salamurenja 1,1 x 106 1,8 x 106 2,1 x 106 Za ispitivanje bakterija mlečne ki- 20-ti dan salamurenja 8,9 x 105 2,9 x 105 1,3 x 106 seline korišćene su sledeće podloge: 30-ti dan salamurenja 5,4 x 105 2,1 x 105 7,8 x 105 standardni laktoza agar (hranljiv agar 45-ti dan salamurenja 5,8 x 105 2,4 x 105 3,4 x 105 sa 10% laktozom) i MRS (Man, Sharp and Rogosa) agar. Posle formiranja gruša, broj bak- u odnosu na prethodnu fazu samopre- terija mlečne kiseline je i dalje visok sovanja može da bude dodatno zaga- zahvaljujući razmnožavanju mikroor- đenje iskalupljenog sira. To se dešava REZULTATI I DISKUSIJA ganizama u njemu, i njihovom fizič- pri manuelnoj manipulaciji zaposlenih kom zarobljavanju u grušu, posle od- nečistim rukama. Uzimajući u obzir ulogu bakterija stranjivanja surutke od delića gruša Smanjenje broja bakterija mlečne mlečne kiseline u izradi sira, literaturni (Stević, 1962; Tatini et al., 1971; Alon- kiseline zapaža se i tokom zrenja sira podaci pokazuju da je ova grupa bak- so–Calleja et al., 2002). u salamuri. terija najzastupljenija pri proizvodnji i U poređenju sa surutkom, 91,48 - Prvog dana salamurenja belog zrenju sira (Caridi et al., 2003; Psoni 93,69% bakterija mlečne kiseline os- mekog sira, broj bakterija mlečne ki- et al., 2003; Hatzikamari et al., 1999; taje u grušu. Ukoliko se napravi pore- seline u odnosu na početni broj u Fernandez del Pozo et al., 1988; Ma- đenje broja bakterija mlečne kiseline u sirovom mleku smanjuje se do 2,75% cedo et al., 1995). Kretanje broja bak- surutki i grušu, zapaža se da se kod kod prvog ponavljanja, 40,74% kod terija mlečne kiseline tokom proizvod- prvog ponavljanja u surutki nalazi drugog ponavljanja i ostaje na istom nje belog mekog sira dat je u tabeli 1. 6,31%, a u grušu 93,69%, kod dru- nivou za treće ponavljanje. Broj bakterija mlečne kiseline u si- gog, u surutki se nalazi 8,52%, a u U odnosu na kalupljenje i suvo rovom mleku koje se koristilo za izra- grušu 91,48%, dok kod trećeg ponav- solenje, posle 24-časovnog salamure- du belog mekog sira u „Mlekari Han“, ljanja u surutki ima 7,56%, a u grušu nja sira, u njemu ostaje 11,43% bak- bio je najveći u julu, zatim u avgustu, 92,44%, odnosno veći procenat mik- terija mlečne kiseline kod prvog po- a najmanji u septembru. Da sirovo roorganizama se zadržava u grušu. navljanja, 55% kod drugog i 40,63% mleko sadrži veći broj bakterija mleč- U fazi samopresovanja gruša u kod trećeg ponavljanja. ne kiseline, dokazuju i drugi autori koji odnosu na gruš pre obrade, broj pri- Desetog dana salamurenja – prosu ispitivali druge vrste mleka kao što sutnih bakterija mlečne kiseline je i centi zastupljenosti bakterija mlečne je kozije i ovčije (Xanthopoulos et al., dalje visok i gotovo je na istom nivou. kiseline u sirnoj masi u odnosu na po- 2000; Alonso – Calleja et al., 2002). U ovoj fazi izrade sira u odnosu na četni broj mikroorganizama, značajno Termički tretirano kravlje mleko u prethodnu, broj bakterija mlečne kise- se menjaju. U siru ostaje 1,26% bak- momentu koagulacije za izradu belog line se povećao 1,17 puta kod prvog terija kod prvog ponavljanja, 6,66% mekog sira sadrži manji broj bakterija ponavljanja i 1,09 puta za drugo i kod drugog i 16,15% kod trećeg po- mlečne kiseline od sirovog termički treće ponavljanje. Manipulisanje gru- navljanja. netretiranog mleka. Najveći broj se šom tokom njegovog sečenja i modeli- U odnosu na fazu kalupljenja i su- zadržao u mleku za prvo ponavljanje ranja isto tako može da utiče na po- vog solenja u siru desetog dana sala- u julu, zatim za drugo u avgustu i većanje broja mikroorganizama. Sma- murenja, ostaje 5,24% bakterija mleč- najzad za treće ponavljanje u septem- njenje vrednosti pH pri formiranju sirne kiseline kod prvog ponavljanja, 9% bru. Smanjenje broja bakterija mlečne nog testa u odnosu na mleko, rezultat kod drugog ponavljanja i 6,56% bak- kiseline u mleku posle termičkog tret- je povećanja broja bakterija mlečne terija mlečne kiseline kod trećeg po- mana nastupilo je usled dejstva viso- kiseline, odnosno njihove metaboličke navljanja. ke temperature. Temperatura pasteri- aktivnosti, pri čemu se kao krajnji re- Dvadesetog dana salamurenja, zacije smanjuje broj bakterija mlečne zultat razlaganja laktoze javlja mlečna procenti zastupljenosti bakterija mleč- kiseline. Pasterizaciju preživljavaju i kiselina (Alonso – Calleja et al., 2002). ne kiseline u odnosu na početni broj

131 Preh. ind. 1-2, (2009) JASMINA S. STOJILJKOVIĆ: UTICAJ TEHNOLOŠKIH OPERACIJA... sve više se smanjuju. Oni iznose: gazi, 1984) i dominiraju u završnim ZAKLJUČAK 1,02% za prvo ponavljanje, 1,07% za fazama zrenja sira. drugo i 10% za treće ponavljanje. Dinamika bakterija mlečne kiseline Na osnovu svega do sada iznetog, U odnosu na fazu kalupljenja i su- kod belog mekog sira u julu, avgustu i mogu se dati sledeći zaključci: vog soljenja, u siru je dvadesetog da- septembru je grafički prikazana na sli- 1. U sirovom mleku zabeležen je na salamurenja ostalo 4,23% bakterija kama 1, 2 i 3. visok broj bakterija mlečne kiseline, mlečne kiseline za prvo ponavljanje,1,45% za drugo i 4,06% za treće Динамика броја млечнокиселинских бактерија код белог меког сира у јулу ponavljanje. Tokom salamurenja broj 100000000 bakterija mlečne kiseline i dalje se бактерија smanjuje. Ovi rezultati su u saglasnosti sa rezultatima Alonsa–Calleje 10000000 (2002). ЈУЛ Tridesetog dana salamurenja za 1000000 prva dva ponavljanja procenat zastup- млечнокиселинских ljenosti bakterija mlečne kiseline u 100000 ovoj fazi salamurenja dostiže najnižu Број vrednost i iznosi 0,62% i 0,77%, a za treće ponavljanje procenat zastupljenosti bakterija mlečne kiseline u odnosu na početni broj iznosi 6%. U odnosu na fazu kalupljenja i suvog solenja, u siru tridesetog dana sa- Технолошке операције lamurenja je ostalo 2,57% za prvo ponavljanje, 1,05% kod drugog i 2,44% Slika 1. DINAMIKA BAKTERIJA MLEČNE KISELINE KOD BELOG MEKOG SIRA U JULU kod trećeg ponavljanja. To se objaš- Figure 1. DYNAMIC OF LACTIC ACID BACTERIA IN WHITE SOFT CHEESE ON JULY njava time što se pH vrednost smanjuje u ovoj fazi salamurenja sira. Динамика млечнокиселинских бактерија код белог меког сира у августу

Najniži procenat zastupljenosti 100000000 bakterija mlečne kiseline u odnosu na бактерија

početni broj za treće ponavljanje javlja 10000000 se četrdeset petog dana salamurenja АВГУСТ sira i iznosi 2,62%. Kod prvog i dru- 1000000 gog ponavljanja ti procenti iznose

0,66% i 0,88%. млечнокиселинских 100000 U siru u odnosu na fazu kalup- Број ljenja i suvog solenja ostaje 2,76% bakterija mlečne kiseline kod prvog ponavljanja, 1,2% bakterija mlečne kiseline kod drugog i 1,06% bakterija mlečne kiseline kod trećeg ponavljanja. Технолошке операције Ovi rezultati se poklapaju sa podacima Kirova i Čomakova (1965) i Slika 2. DINAMIKA BAKTERIJA MLEČNE KISELINE KOD BELOG MEKOG SIRA U AVGUSTU Rašića (1961), prema kojima broj bak- Figure 2. DYNAMIC OF LACTIC ACID BACTERIA IN WHITE SOFT CHEESE ON AVGUST terija mlečne kiseline kod belog sala- murenog sira se smanjuje odmah Динамика млечнокиселинских бактерија код белог меког сира у септембру posle njegovog potapanja u salamuru i to od 8,81% do 0,05 % u odnosu na 100000000 бактерија početni broj, a odstupaju od podataka Addis et al., (2001). Oni su pratili dina- 10000000 miku tehnološki važne mikroflore to- СЕПТЕМБАР 1000000 kom zrenja kamambera (Camembert) i utvrdili da je broj bakterija mlečne 100000 млечнокиселинских kiseline zavisno od proizvođača iznosio od 107 do 109/g sira. Број Kao rezultat osetljivosti laktokoka na više koncentracije soli (Núñez et al., 1985), kao i inhibitornog uticaja nižih vrednosti pH, njihova zastupljenost u siru se postepeno smanjuje to- Технолошке операције kom zrenja, a na njihovo mesto se javljaju laktobacili koji su nasuprot njima tolerantni na nisku pH (Núñez, Slika 3. DINAMIKA BAKTERIJA MLEČNE KISELINE KOD BELOG MEKOG SIRA U 1978), visoke koncentracije soli (He- SEPTEMBRU Figure 3. DYNAMIC OF LACTIC ACID BACTERIA IN WHITE SOFT CHEESE ON SEPTEMBAR

132 Preh. ind. 1-2, (2009) JASMINA S. STOJILJKOVIĆ: UTICAJ TEHNOLOŠKIH OPERACIJA...

što ukazuje na nedovoljnu higijenu u 9. Tehnološke operacije pri proiz- milk cheese during ripening. Journal of Dairy Research, 55 (1988) 449 – 455. proizvodnji sirovog mleka. Poveća- vodnji belog mekog sira sa jedne Foster, M. E., Nelson, E. F., Speck, L. M., njem higijenske ispravnosti sirovog strane utiču na fizičko-hemijske pro- Doetsch, N. R. and Olson, C. J.: Dairy micro- mleka, bilo bi moguće približavanje do mene komponenti mleka, a sa druge biology, Second printing, Prentice-Hall, Inc. kriterijuma i standarda koji važe za utiču na razvoj i biohemijsko dejstvo Englewood cliffs, New Jersey, USA (1961). Fox, P. F. & Wallace, J. M.: Formation of flavor zemlje Evropske unije. Osnovni pred- bakterija mlečne kiseline. Međutim, i compounds in cheese. Advances in Food uslovi za poboljšanje higijene sirovog bakterije mlečne kiseline sa svojom Microbiology, 45 (1997) 17 – 85. mleka su higijena pri muži, propisno biohemijskom aktivnošću utiču na Fox, F. P., Guinee, P. T., Cogan, M. T., McSwe- eny, L. H. P.: Fundamentals of cheese scien- hlađenje mleka posle muže i adekva- fizičko-hemijske promene mleka, pa ce. Aspen Publishers, Inc. Gaithersburg, Ma- tan transport sirovog mleka do mle- tako posredno deluju na same teh- rylend (2000). kare u kojoj se prerađuje. nološke operacije. Može da se zak- Hatzikamari, M., Litopoulou-Tzanetaki, E., Tza- 2. S obzirom na to da tehnologija ljuči da postoji tesna povezanost iz- netakis, N.: Microbiological characteristics of Anevato: a traditional Greek cheese. Journal proizvodnje belog mekog sira pred- među tehnoloških operacija i biohemij- of Applied Microbiology, 87 (4) (1999) 595- viđa termički tretman sirovog mleka, ske aktivnosti bakterija mlečne kise- 601. normalno je smanjenje broja bakterija line u procesu transformacije mleka u Hegazi, F. Z.: The microbial flora of salted raw milk. Systematic and Applied Microbiology, 5 mlečne kiseline. sir. Ta povezanost je toliko velika da (1984) 527 – 533. 3. Pri podsirivanju mleka prime- je osnovni cilj tehnoloških operacija da Киров, Н., Чомаков, Х.: Микрофлора болгарс- ćuje se značajnije povećanje broja reguliše biohemijsku aktivnost ovih кой Брынзы. Молочная промышленость. bakterija mlečne kiseline u grušu, mikroorganizama u procesu proizvod- Москва (1965). Macedo, A. C., Malcata, F. X. and Hogg, T. A.: nego u surutki. nje belog mekog sira. Microbiological profile in Serra ewe’s cheese 4. Presovanjem sirne mase uglav- during ripening. Journal of Applied Bacteriolo- nom se istiskuje zaostala surutka, a u gy, 79 (1995) 1-11. LITERATURA Мицев, Н., Бубалов, М.: Земјоделска микро- presovanom grušu i dalje se zadržava биологија - специјален дел. Основен учеб- veći deo mikroflore. ник. Универзитет ,,Кирил и Методиј”, Скопје 5. Solenje sira je limitirajući faktor Addis, E., Flee,t G. H., Cox, J. M., Kolak, D. and (1988). za razvoj mikroorganizama. S druge Leung, T.: The growth, properties and interac- Núñez, M.: Microflora of Cabrales cheese: Chan- tions of yeasts and bacteria associated with ges during maturation. Journal of Dairy Rese- strane, tokom solenja kao posledica the maturation of Camembert and blue-veined arch 45, (1978) 501 – 508. nekog dopunskog zagađenja soli, broj cheeses. International Journal of Food Micro- Núñez, M., Gaya, P. and Medina, M.: Influence bakterija može da se poveća. To se i biology, 69 (1-2) (2001) 25-36. of manufacturing and ripening conditions on Alonso-Calleja, C., Carballo, J., Capita, R., Ber- the survival od Enterobacteriaceae in Man- dešavalo u ovom ispitivanju u fazi so- nardo, A. and Garsía Lόpez M. L.: Changes in chego cheese. Journal of Dairy Science, 68 lenja sira suvom solju i u fazi zrenja the microflora of Valdeteja raw goat’s milk (1985) 794-800. sira u salamuri. cheese throughout manufacturing and ripe- Psoni, L., Tzanetakis, N., Litopoulou-Tzanetaki, 6. Pri zrenju sira u salamuri broj ning. Lebensm.-Wiss. u. -Technol., 35 (2002) E.: Microbiological characterristics of Batzos, 222-232. a traditional Greek cheese from raw goat’s bakterija mlečne kiseline drastično se Beresford, Tom P., Fitzsimons, A. Nora, Bren- milk. Food Microbiology, 20 (2003) 575 - 582. smanjuje. Najveće smanjenje broja nan, L. Noelle and Cogan, M. Tim.: Recent Rašić, J.: Mikroflora belog sira, dinamika razvića mikroorganizama poklapa se sa advances in cheese mikrobiology. Internatio- i njena biohemijska aktivnost u procesu zrenja nal Dairy Journal, 11 (4-7) (2001) 259-274. sira, Disertacija, Beograd (1961). najvećim smanjenjem pH. Caridi, A., Micari Caparra, P., Cufari, A., Sarullo, Stević, B.: Tehnološka mikrobiologija stočnih proizvo- 7. Bakterije mlečne kiseline su naj- V.: Ripening and seasonal changes in micro- da i ishrane stoke. Naučna knjiga, Beograd, značajnije za ceo tok proizvodnje sira bial groups and in physico-chemical properties (1962). i od njihovog pozitivnog dejstva zavise of the ewe’s cheese Pecorino del Poro. Inter- Stojiljković, J.: Dinamika broja tehnološki značaj- national Dairy Journal, 13 (2003) 191-200. nih mikroorganizama kod belog mekog sira, karakteristike finalnog proizvoda, t.j. Centeno, J. A., Menedez, S., Rodriguez – Otero, Magistarska teza, Univerzitet „Sv. Kiril i Me- specifični ukus, miris, aroma i konzi- J. L.: Main microbial flora present as natural todij“ Skoplje – Fakultet poljoprivrednih nauka stencija. starters in Cebreiro raw cow’s – milk cheese i hrane (2007). (northwest Spain). International Journal of Tatini, S. R., Jezeski, J. J., Moris, H. A., Olson, J. 8. Nužna je standardizacija proce- Food Microbiology, 33 (2–3) (1996) 307 – 13. C. and Gasman, E. P.: Production of entero- sa proizvodnje belog mekog sira za Cogan, M. T. and Hill, C.: Cheese starter toxin A in Cheddar and Colby cheese. Journal vreme svih tehnoloških operacija sa cultures, in Cheese: Chemistry, Physycs and of Dairy Science, 54 (1971) 815-825. ciljem da domaće mleko i njegove Microbiology, eds. F. Fox, Chapman & Hall., Xanthopoulos, V., Hatzikamari, M., Adamidis, T., London (1993) pp. 193 – 255. Tsakalidou, E.,Tzanetakis, N., Litopoulou-Tza- prerađevine zauzmu mesto na trpe- Fernandez del Pozo, B., Gaya, P., Medina, M., netaki, E.: Heterogeneity of Lactobacillus zama ne samo naših, nego i svetskih Rodriguez – Marin, M. A. and Nuñez, M.: plantarum isolates from Feta cheese throug- metropola. Changes in the microflora of La Serena ewe’s hout ripening. Journal of Applied Microbiology, 88 (2000) 1056-1064.

133 Preh. ind. 1-2, (2009) JASMINA S. STOJILJKOVIĆ: UTICAJ TEHNOLOŠKIH OPERACIJA...

SUMMARY

INFLUENCE OF TECHNOLOGICAL OPERATIONS ON THE NUMBER OF LACTIC ACID BACTERIA IN WHITE SOFT CHEESE MAКING FROM MILK OF SUMMER LACTATION

Jasmina S. Stojiljković

College of Applied Studies, Vranje

The technological operations during cheese making, have a task to converse milk Key words: milk • technological operations • into a completely new product-cheese. In comparison with milk, cheese has more lactic acid bacteria • white brined cheese concentrated basic nutritive ingredients, but compared to other food protein products, cheese has better nutritive value. During cheese making, the number of lactic acid bacteria in the milk prepared to be used in the process was decreasing in comparison to their number in raw milk, which proves that the total number of microorganisms is significantly reduces after pasteurization. During further production, the number of lactic acid bacteria reaches its maximum in phases of pressing or self-pressing, forming and salting. The number of lactic acid bacteria decreases during cheese ripening in brine. The greates decrease of microorganisms number correspond with highest decrease of the pH value. At the end of salting, the number of lactic acid bacteria varies in the range from 2,4x105 - 5,8x105/g. These bacteria have the most important effect on taste and aroma of the final product.

134 Preh. ind. 1-2, (2008) UPUTSTVO AUTORIMA

UPUTSTVO AUTORIMA

Časopis PREHRAMBENA INDUSTRIJA – MLEKO I MLEČNI PRIZVODI objavljuje pregledne naučne i stručne radove, prikaze iz industrijske prakse, prikaze savremene tehnološke opreme, zatim knjiga i drugih stručnih izdanja, privredne vesti i tehnološke novosti.

Rad treba da je izložen jasno i da sadrži sledeće delove: Izvod (do 200 reči), Ključne reči, Uvod, Materijal i metodi, Rezultati i diskusija, Zaključak i Izvod na engleskom jeziku (Summary), do 250 reči.

Na prvoj strani dati predlog autora za kategoriju rada (naučni ili stručni) i naslov (koji ne treba da sadrži simbole, formule i skraćenice). Ispod naslova rada staviti ime, srednje slovo i prezime svakog autora, bez titula, zvanja i funkcija. Ispod imena autora navesti u najkraćem obliku nazive i mesto institucija u kojima rade autori. Pri kraju prve strane navesti punu adresu jednog autora, zvanje, e-mail i telefon.

Preporučuje se da celokupan rukopis, uključujući priloge, ne bude veći od 15 strana.

Pridržavati se Međunarodnog sistema jedinica (SI), Zakona o mernim jedinicama i merilima, i uobičajene hemijske nomen- klature. Spisak literature daje se po abecednom redu i prilaže na odvojenom listu. Skraćene nazive časopisa treba navoditi prema Međunarodnom kodeksu za skraćivanje naslova periodičnih publikacija.

Reference se navode na sledeći način: ČASOPISI: Buriti, F.C.A., da Rocha, J.S.and Saad, S.M.I.: Incorporation of Lactobacillus acidophilus in Minas fresh cheese and its implications for textural and sensorial properties during storage. International Dairy Journal, 15 (2005) 1279-1288. KNJIGE: Tamime, A.Y. and Robinson, R.K.: Yoghurt Science and Technology, Woodhead publishing limited, Cambridge, England, p. 619 (2004). POGLAVLJE U KNJIZI: Kindstedt, P., Carić, M., Milanović, S.: Pasta Filata Cheeses. Chapter 11, in: Cheese: Chemistry, Physics and Microbiology, 3rd ed.: Major Cheese Groups-vol. 2, eds. P.F. Fox et al., Elsevier Science Ltd., London (2004) pp. 251-277. ZBORNIK RADOVA: Fox, P.F., Kelly, A.L.: Milk proteins: Technological aspects, International Dairy Symposium "Recent Developments In Dairy Science and Technology", Isparta-Turkey, 24-28 May 2004, Proceedings, p.17. TEZA ( Ph.D., M.Sc.): prezime, inicijali imena.: naslov doktorske disertacije ili magistarske teze, naziv univerziteta, godina.

Pri pisanju literature u tekstu navesti prezime autora, bez inicijala i godinu publikacije. Primeri: 1. Steventon, Donald and Gladden (1994) izučavali su efekte... ili 2. Slične rezultate publikovali su i drugi autori (Anderson, Douglas, Morrison & Weiping, 1990). 3. Ako se navodi više rezultata istog autora u isto vreme, poređati datume po redu. Koristiti slova posle godine da bi se naznačilo više publikacija od istog autora iste godine: "Više studija (Johnson, 1988, 1990a, 1990b, Johnson et al.1995a, 1995b) pokazalo je isti rezultat."

Na posebnom listu, na kraju rukopisa, dati izvod na engleskom jeziku (SUMMARY) do 250 reči koji treba da sadrži: naslov rada, ime i prezime svakog autora, naziv institucije u kojoj autori rade (na engleskom), važnije pojmove (Key words) na engleskom jeziku.

Sve nazive tabela i slika i upise u njima u tekstu napisati i na engleskom jeziku.

Tehnički detalji u vezi sa pisanjem radova za časopis PREHRAMBENA INDUSTRIJA:

Radove pisati u Wordu. Format strane je A4 sa marginama od 25 mm. Koristiti font Times New Roman veličine 12 pt, a Izvod na srpskom i engleskom veličine 10 pt. Naslove pisati velikim slovima veličine 12 pt (bold), a podnaslove malim slovima veličine 12 pt (bold). Reči ne rastavljati. Ilustracije i tabele postaviti na svoja mesta u tekstu. Ilustracije treba da su u crno-beloj tehnici i treba ih dati još i u posebnom grafičkom fajlu (ne u Wordu). Ako je vektorska grafika u pitanju, u obzir dolaze formati *.cdr i *.wmf, a za bitmapiranu grafiku preporučuju se formati *.bpm ili *.tif u rezoluciji od najmanje 300 dpi. Kolor ili crno-bele fotografije, ukoliko ih ima u radu, treba dostaviti u *.jpg formatu. Takođe, sve grafikone koji su urađeni pomoću Microsoft Office Excel programa dostaviti u originalnom excel formatu. Ako se u ilustracijama koriste neki nestan- dardni fontovi treba ih pretvoriti u krive.

Radove slati na CD–u i jednu 'hard' kopiju na adresu: Prof. dr Spasenija Milanović, glavni urednik (Prehrambena industrija- Mleko i mlečni proizvodi), Tehnološki fakultet, 21000 Novi Sad, Bul. cara Lazara 1 i na e–mail adresu: [email protected].

Svi radovi podležu recenziji. Konačnu odluku o kategorizaciji i štampanju rada donosi Uredništvo časopisa.

135