WPŁYW MIKROBIOLOGICZNEJ REDUKCJI AZOTANÓW(V) W SOKU Z BURAKA ĆWIKŁOWEGO NA JEGO WŁAŚCIWOŚCI SENSORYCZNE

Transkrypt

1 ŻYWNOŚĆ 1(30), 2002 DOROTA WALKOWIAK-TOMCZAK, JANUSZ CZAPSKI WPŁYW MIKROBIOLOGICZNEJ REDUKCJI AZOTANÓW(V) W SOKU Z BURAKA ĆWIKŁOWEGO NA JEGO WŁAŚCIWOŚCI SENSORYCZNE Streszczenie Celem pracy był kreślenie wydajnści prcesu denitryfikacji sku z buraka ćwikłweg z zastswaniem bakterii Paracccus denitrificans raz wpływu prcesu hdwlaneg na właściwści sensryczne sku p denitryfikacji i mżliwści jeg wykrzystania d barwienia żywnści. Zastswanie badaneg szczepu pzwlił na całkwite usunięcie aztanów(v) z sku, przy pczątkwej ich zawartści 4 g/dm3, z maksymalną szybkścią 0,67 g/dm3-h_1. Na pdstawie badań mdelwych sku w warunkach bidenitryfikacji stwierdzn, że na straty barwników betalainwych i stsunku ich zawartści raz zmianę parametrów barwy największy wpływ miała wartść ph i ilść dstępneg tlenu. Prces mikrbilgicznej denitryfikacji wpłynął na zmianę barwy, smaku i zapachu sku. Jednak p dparwaniu części wdy wraz z substancjami ltnymi, mżliwe jest zastswanie sku p hdwli d prdukcji preparatu barwiąceg. Wprwadzenie Szkdliwść aztanów(v) wynika z mżliwści ich redukcji d aztanów(iii), które z klei stanwią bezpśrednie zagrżenie dla zdrwia [10, 14]. Zatrucie aztanami(iii) wywłuje methemglbinemię, chrbą szczególnie niebezpieczną dla niemwląt [5, 18], Aztany(III) stanwią czynnik nitrzujący w twrzeniu nitrzamin, które wykazują właściwści raktwórcze i mutagenne [24, 27], Nadmierne pbieranie aztanów(v) wywłuje pnadt wiele innych dlegliwści, jak np.: zaburzenia wzrstu, czynnści tarczycy, przyswajalnści witamin, niedkrwistść. Należy tu jednak nadmienić, że w świetle badań z statnich lat, aztany(iii) i aztany(v) nie zawsze wykazują niekrzystny wpływ na zdrwie. Niektóre dniesienia wręcz wykluczają związek między pbieraniem aztanów (III) i (V) raz twrzeniem się N- Dr inż. D. Walkwiak-Tmczak, prf. dr hab. J. Czapski, Akademia Rlnicza im. Augusta Cieszkwskieg, Instytut Technlgii Żywnści Pchdzenia Rślinneg, ul. Wjska Plskieg 31, Pznań.

2 WPŁYW MIKROBIOLOGICZNEJ REDUKCJI AZOTANÓW(V) W SOKU Z BURAKA ĆWIKŁOWEGO nitrzzwiązków, a zachrwalnścią na raka przewdu pkarmweg [8, 25, 26]. Pnadt aztanm(iii) przypisuje się również aktywnść antybakteryjną w stsunku d patgennych bakterii żłądkw-j elit wy ch [6, 15, 16]. Aztany(V) mgą stanwić zanieczyszczenie zbirników wdnych, wód pdskórnych raz rślin uprawnych, głównie warzyw [20, 28], Kumulwanie aztanów (V) w warzywach związane jest nie tylk z nieracjnalnym nawżeniem aztanwym, ale również z właściwściami gatunkwymi i rdzajem rganu użytkweg rślin, pnadt uzależnine jest d typu gleby i jej zasbnści, warunków agrtechnicznych i pgdwych raz djrzałści fizjlgicznej rśliny [21]. Na pdstawie badań tksyklgicznych, Kmitet Ekspertów ds. Ddatków d Żywnści (FAO/WHO) kreślił dpuszczalną dzienną dawkę (ADI) aztanów(v) na 3,65 mg/kg masy ciała, zaś aztanów(iii) dpwiedni 0,13 mg/kg [9], Warzywa dstarczają 70-80% pbieranych dziennie aztanów(v) [22], Wśród warzyw krzeniwych grmadzących największe ilści aztanów(v) znajduje się m.in. burak ćwikłwy, który stanwił biekt badawczy niniejszej pracy. Wg różnych autrów, pzim aztanów(v) w burakach kształtwał się d kilkudziesięciu d mg NaNCVkg, zaś dpuszczalna ich zawartść wynsi 1500 mg NaNC^/kg świeżeg prduktu [7]. Birąc pd uwagę fakt, że jny aztanwe (III) i (V) występują zarówn w wdzie, jak i w wielu prduktach spżywczych, w tym jak knserwanty celw wprwadzane d żywnści, ADI tych związków jest częst przekraczane. W statnich latach nastąpił wzrst zaintereswania w zakresie pracwania metd redukcji aztanów (III) i (V) w wdzie raz warzywach i ich przetwrach. Pza racjnalnym stswaniem zabiegów agrtechnicznych i technlgicznych, pracwan wiele metd redukcji aztanów(v) na drdze fizykchemicznej raz bilgicznej. W praktyce, spśród metd fizykchemicznych d prduktów spżywczych stsuje się jedynie wymianę jnwą z użyciem żywic jnwymiennych [4], jednak główne wykrzystanie tych metd dtyczy wdy pitnej [2, 13]. Najbardziej biecująca, zarówn pd względem skutecznści, jak i spektrum działania, jest metda bilgiczna, w praktyce wykrzystywana d czyszczania wdy ściekwej [1, 12, 19, 29, 30]. Trwają także badania nad bilgiczną denitryfikacją sków warzywnych [11] raz wdy pitnej [29], Celem pracy był kreślenie wydajnści prcesu denitryfikacji sku z buraka ćwikłweg z zastswaniem bakterii Paracccus denitrificans raz zachdzących w prdukcie zmian właściwści sensrycznych, jak również cena mżliwści wykrzystania trzymaneg p hdwli sku d barwienia żywnści.

3 54 Drta Walkwiak-Tmczak, Janusz Czapski Materiał i metdy badań Mikrrganizmy W badaniach stswan szczep Paracccus denitrificans (ATCC 19367), który przechwywan i hdwan na pżywkach i w warunkach zalecanych przez ATCC. Sk z buraka ćwikłweg Sk z buraka ćwikłweg trzymywan pprzez rzcieńczenie kncentratu sku wdą destylwaną w stsunku 1:4, dzięki czemu uzyskiwan stężenie składników jak w sku naturalnym przed zagęszczeniem. Kncentrat pchdził z zakładów Hrtex- Hlding S.A. w Warszawie, ddział w Górze Kalwarii. Pczątkwa wartść ph kncentratu wynsiła 4,5, a zawartść ekstraktu refraktmetryczneg k. 50%. Wartść ph sku dprwadzan d 7,0 przy użyciu 10% rztwru NaOH. Sterylizację sku prwadzn na drdze mikrfiltracji (średnica pr <j> = 0,45 i 0,22 am, Millipre, USA). Pczątkwa zawartść aztanów(v) w sku wynsiła 1-4 g NCV/dm3. Metdy hdwlane Wszystkie hdwle prwadzn metdą kreswą w warunkach względnie beztlenwych, w temperaturze 30 C, przy wartści ph sku 7,0, w czasie 12 lub 24 gdz. Badania nad kinetyką i wydajnścią denitryfikacji prwadzn w bireaktrze Bifl III (New Brunswick Sci.), stsując sk pczątkwej zawartści aztanów(v) 4 g/dm3. Dświadczenia ceny wpływu warunków denitryfikacji na właściwści sensryczne sku p hdwli prwadzn w klbach Erlenmayera, stsując sk pczątkwej zawartści aztanów(v) 1, 2 i 4 g/dm3, czas hdwli ustaln na 12 i 24 gdz. Z sku p hdwli ddzielan bimasę i przeprwadzan jeg pasteryzację, p czym część sku zakwaszan d ph 4,5, przy użyciu 20% rztwru kwasu cytrynweg, a następnie wszystkie próby pddawan cenie sensrycznej. W celu usunięcia związków dpwiedzialnych za bcy smak i zapach, sk pddawan ddatkw zagęszczeniu pprzez dparwanie części wdy, p czym rzcieńczan g wdą d wyjściwej bjętści i przeprwadzan pnwną cenę sensryczną. D ceny mżliwści zastswania sku d barwienia żywnści, kiedy stsuje się duże jeg rzcieńczenia, sk p zagęszczaniu pddawan również cenie sensrycznej metdą rzcieńczeń, badając rztwry wdne sku stężeniach 10-50%. W celu ceny stabilnści barwników w warunkach mdelwych zastswan metdę płaszczyzny dpwiedzi. Plan dświadczenia (układ Bx-Behnken a uwzględniający trzy zmienne niezależne) raz analizę wyników pracwan w parciu prgram kmputerwy Design-Expert ver

4 WPŁYW MIKROBIOLOGICZNEJ REDUKCJI AZOTANÓW(V) WSOKUZBURAKA ĆWIKŁOWEGO Metdy analityczne Zawartść aztanów(iii) i aztanów(v) znaczan metdą chrmatgrafii cieczwej (HPLC) z zastswaniem klumny APS Hypersil 5 am (200x4,6 mm AP-514). Jak eluent używan 15 mm bufr fsfranwy ph 3,2. Zawartść barwników betalainwych znaczan metdą spektrftmetryczną wg Nilssna [17], a barwę w systemie CIE L*a*b*. Oznaczenia barwy wyknywan w spektrftmetrze Hitachi U-3000, przy źródle światła C, w świetle przepuszcznym. Barwę kreślan na pdstawie następujących parametrów: L* (jasnść), a* (udział barwy czerwnej), b* (udział barwy żółtej), C* (nasycenie) raz h* (kąt tnu). Ocenę sensryczną sku p hdwli prwadzn metdą skalwania punktweg z zastswaniem skali hednicznej raz metdą rzcieńczeń, w której stswan skalę d 1 (niewyczuwalny) d 5 (mcn wyczuwalny). Wyniki i ich mówienie Kinetyka prcesu denitryfikacji sku z buraka ćwikłweg Badania te prwadzn w warunkach ptymalnych d rzwju stswaneg szczepu, kreślnych na pdstawie wcześniejszych badań (ph 7,0, temperatura 30 C). Sk wyjściwy zawierał 126 g/dm3 suchej masy raz 4 g/dm3 aztanów(v), zaś stężenie wprwadzanej bimasy P. denitrificans wynsił 10,5 g s.m./dm3. W tab. 1. przedstawin zmiany zachdzące w sku w trakcie denitryfikacji. Prawie całkwite usunięcie aztanów(v) (97,4%) stwierdzn p 10 h (rys. 1), nie stwierdzając becnści aztanów(iii). Redukcji aztanów(v) twarzyszył wzrst wartści ph d 7,9 p 9 gdz. prcesu, p czym bserwwan jej niewielki spadek. Prawidłwść tę stwierdzn również we wcześniejszych badaniach, zatem zmiany wartści ph mgą być wskaźnikiem zakńczenia prcesu denitryfikacji. W czasie 24- gdzinnej hdwli bserwwan ciągły spadek zawartści suchej masy sku ( 8,5 g/dm3 p 12 h i 10,9 g/dm3 p 24 h) raz przyrst bimasy ( 2,8 g/dm3 p 12 h i 3,5 g/dm3 p 24 h), pmim siągnięcia prawie całkwitej redukcji aztanów(v) już p 10 h. Przemawia t za kniecznścią skracania czasu denitryfikacji d niezbędneg d redukcji aztanów(v). Przydatnść technlgiczną prcesu cenian na pdstawie pierwszych 12 gdz., pdczas których następwała praktycznie całkwita redukcja aztanw(v) (tab. 2). Szybkść denitryfikacji wzrastała d 8. gdziny, siągając najwyższą wartść p 7. gdzinie prcesu (0,67 g/dm3-h). W tym samym czasie bserwwan również najwyższą wartść prduktywnści właściwej (0,053 g/g-h). Okreswi najwyższej aktywnści denitryfikacyjnej dpwiadał najbardziej efektywne wykrzystanie składników suchej masy na redukcję aztanów(y) (1,03 g/g) raz na przyrst kmórek (3 g/g).

5 X) H Zmiany wybranych wskaźników jakści sku z buraka ćwikłweg w czasie denitryfikacji przy użyciu Paracccus denitrijlcans. O & jk 5 s s _ c *c -O bo =3 O X) "O <u "O c 3 a* a> 6 a> e> c U AS O N - '3 cd JD -fi O!<73 CQ O S 5 <u 6 '5- p cd <u T3 U X 0sfi O fi X5 tso (U U 5 S c/i *T3 <D n fa O O) > > >> J a> <l> O cj Z fi O U X. cd a n.s U H 'Sb N O' O fi fi a> 6 W) *Ł ls c ; ' ed.t5 J=3 5 * *0. fi 0) U. C/5 irj C On 6 cd a O b c c \ ^ s? - i B - cd' P N & u & a ca. 2 S c N 4) O -N O * p c 3 C/3 V5 w5 3 U 5c/5 5 fc*. I +1

6 WPŁYW MIKROBIOLOGICZNEJ REDUKCJI AZOTANÓW(V) W SOKU Z BURAKA ĆWIKŁOWEGO Zatem wszystkie współczynniki siągały najkrzystniejsze wartści w czasie, kiedy bserwwan najwyższy stpień denitryfikacji. 5 'O cc 4 > N : 0) 'c 0 N X Q. CO Czas denitryfikacji Denitrificatin time [h] Rys. 1. Zmiany stężenia aztanów(v) i wartści ph pdczas denitryfikacji sku z buraka ćwikłweg przy użyciu Paracccus denitrificans; A - stężenie aztanów(v) [g/dm3], - wartść ph. Fig. 1. Changes f nitrate cncentratin and ph value in red beet juice during denitrificatin by Paracccus denitrificans; - nitrate cncentratin [g/dm3], - ph value. Tabela 2 Wskaźniki szybkści i wydajnści prcesu denitryfikacji sku z buraka ćwikłweg przy użyciu Paracccus denitrificans. Rate and efficiency factrs f red beet juice denitrificatin prcess by Paracccus denitrificans bacteria. Czas Time Ubytek n 3- Lss n 3- Szybkść redukcji N 0 3" Rate f N 0 3' reductin Szybkść redukcji N 0 3" / s.m.km. Rate f N 0 3' reductin / cell d.m. A s.m. sku / a n 3- A juice d.m. / ANCV A s.m. sku / A s.m.km. A juice d.m. / A cell d.m. A s.m.km. / a n 3- A cell d.m. / a n 3- M [%] [g/lh] [g/1 h]/[g] [g/g] [g/g] [g/g] l 3,0 0,17 0,015 4,48 1,67 2, ,8 0,32 0,027 2,56 3,46 0, ,1 0,43 0,035 1,89 3,33 0, ,7 0,67 0,053 1,03 3,00 0, ,3 0,35 0,027 1,78 4,50 0, ,2 0,05 0,004 10,60 5,30 2,00

7 58 Drta Walkwiak-Tmczak, Janusz Czapski W wyniku mikrbilgicznej denitryfikacji, w sku nastąpiły zmiany właściwści sensrycznych. Zmieniła się zawartść barwników betalainwych (tab. 1), czeg dzwierciedleniem była zmiana barwy sku w czasie hdwli. Zawartść barwników czerwnych zmniejszała się, a zawartść barwników żółtych wzrastała. Wpłynęł t na zmniejszenie stsunku zawartści barwników czerwnych d żółtych z 1,94 d 1,28 p 12 gdz., c dpwiadał zmianie tnu barwy z filetw-czerwnej d czerwnej. Stwierdzn pnadt zmianę zapachu sku p hdwli w kierunku nietypweg karmelweg lub wcw-winneg. Ocena stabilnści barwników betalainwych w mdelwych warunkach prcesu bidenitryfikacji metdą płaszczyzny dpwiedzi W celu ceny stabilnści barwników betalainwych badan wpływ następujących czynników (zmiennych niezależnych) na trzech pzimach: ilści dstępneg tlenu, wyrażnej jak stpień wypełnienia ampułki skiem (0,1, 0,55, 1,0), ph (5,0, 6,5, 8,0) i temperatury (25, 27,5 i 30 C). Jak zmienne zależne (wartści dpwiedzi) analizwan: zawartść barwników czerwnych i żółtych raz stsunek ich zawartści (współczynnik <j>), a także parametry barwy L*, a*, b*, C* i h*. Rys. 2. Fig. 2. Płaszczyzny dpwiedzi w dniesieniu d strat barwników i zmiany stsunku zawartści barwników czerwnych d żółtych w sku z buraka ćwikłweg w badaniach mdelwych p 24 h przechwywania w temperaturze 27,5 C; Y - stpień wypełnienia. Respnse surfaces fr pigments lss and changes in red t yellw pigments rati in red beet juice in mdel investigatins after ne day f strage at 27,5 C; Y - filling degree. Wszystkie badane czynniki wpływały na zawartść barwników. Obserwwan spadek zawartści barwników czerwnych, największy przy ph 8 i dużym dstępie tlenu. Zawartść barwników żółtych najczęściej wzrastała w czasie przechwywania prób, c jest związane z degradacją betacyjanów d brązwych związków, które w stswanej metdzie spektrftmetrycznej są znaczane wraz z barwnikami żółtymi

8 WPŁYW MIKROBIOLOGICZNEJ REDUKCJI AZOTANÓW(V) WSOKUZBURAKA ĆWIKŁOWEGO [3]. Pwyższe zmiany zawartści barwników betalainwych pwdwały zmniejszenie stsunku zawartści barwników czerwnych d żółtych z 1,3 d 0,28 przy ph 8 i małym stpniu wypełnienia. Odzwierciedleniem spadku wartści współczynnika ( ) była zmiana tnu barwy sku z czerwn-filetwej na brązw-czerwną i brązwą. Analizując współczynniki w równaniach płaszczyzn dpwiedzi dnśnie strat barwników czerwnych i żółtych raz zmian stsunku ich zawartści stwierdzn, że największy wpływ na wartści dpwiedzi miała wartść ph sku i stpień wypełnienia (rys. 2), zaś wpływ temperatury był niewielki. Wzrst stpnia wypełnienia bniżał straty bu barwników, a wzrst ph zwiększał straty barwników czerwnych raz zmniejszał straty barwników żółtych. Wzrst ph i ilści dstępneg tlenu zmniejszały stsunek zawartści betacyjanów d betaksantyn. Zmiany w ilści i prprcjach barwników znalazły swje dbicie w zmianach parametrów barwy, na które największy wpływ miała wartść ph i stpień wypełnienia (rys. 3). W czasie przechwywania bserwwan w sku spadek parametru L* i a* raz wzrst parametru b*. Jedncześnie zmniejszał się parametr C*, czyli barwa zbliżała się d barwy białej raz zwiększała się wartść h*, c znacza zmianę barwy w kierunku żółtej. Zarówn w przypadku strat barwników, jak i zmian parametrów barwy. widczna była interakcja między współczynnikiem stpnia wypełnienia i wartścią ph sku. Rys. 3. Fig. 3. Płaszczyzny dpwiedzi w dniesieniu d parametrów barwy w sku z buraka ćwikłweg w badaniach mdelwych p 24 h przechwywania w temperaturze 27,5 C; Y - stpień wypełnienia. Respnse surfaces fr clur parameters in red beet juice in mdel investigatins after ne day f strage at 27,5 C; Y - filling degree. Przedstawine wyniki badań mdelwych umżliwiają stwierdzenie, że prcesy denitryfikacji należy prwadzić w warunkach beztlenwych przy kntrlwanej wartści ph, nie przekraczającej 7,0.

9 60 Drta Walkwiak-Tmczak, Janusz Czapski Wpływ bróbki sku p denitryfikacji na jeg cechy sensryczne Na pdstawie wcześniejszych badań stwierdzn, że w wyniku prcesu bilgicznej denitryfikacji, sk p hdwli znacznie różnił się d sku wyjściweg barwą, zapachem i smakiem. D wyeliminwania lub zmniejszenia tych zmian przeprwadzn ddatkwą bróbkę sku p denitryfikacji, plegającą na dparwaniu z sku części wdy wraz z substancjami ltnymi dpwiedzialnymi za zmieniny smak czy zapach. Ocenę sensryczną przeprwadzan przed i p prcesie zagęszczania. W dniesieniu d ceny sensrycznej sku p hdwli stwierdzn, że zarówn w próbach zakwasznych, jak i niezakwasznych, zapach i smak sku pgarszały się wraz ze wzrstem pczątkweg stężenia aztanów(v) w sku i czasu denitryfikacji. W wyniku prcesu zagęszczania i pnwneg rzcieńczania trzyman sk znacznie lepszych właściwściach sensrycznych, pzbawiny bcych smaków i zapachów, jakie stwierdzan pdczas pierwszej ceny sensrycznej. Również p zagęszczaniu, ski p 24-gdzinnej hdwli cenin niżej niż p 12-gdzinnej. Wskazuje t na kniecznść skracania czasu prcesu denitryfikacji i przerywania g w mmencie uzyskania zadawalająceg pzimu aztanów(v). Na pdstawie ceny sensrycznej (metdą rzcieńczeń) sku p zagęszczaniu stwierdzn, że przy małym jeg stężeniu w badanych próbach, smak i zapach były słab wyczuwalne lub niewyczuwalne, nawet w próbach p 24-gdzinnej hdwli, przy najwyższej zawartści pczątkwej aztanów(v). Ocenę smaku i zapachu, metdą rzcieńczeń, wybranej próby sku przedstawin na rys. 4. i 5. We wszystkich próbach sku niezakwaszneg dminwał zapach i smak słdk-buraczany z nutą brzęczkweg lub karmelweg. Natmiast w próbach sku zakwaszneg stwierdzan smak i zapach kwaśneg barszczu, z ddatkiem nut fermentacyjnej i brzeczkwej różnym nasileniu, w zależnści d stpnia rzcieńczenia sku. Wyniki bu cen sensrycznych wskazują na mżliwść zastswania sku p denitryfikacji i dpwiedniej bróbce, jak barwnika i składnika prduktów spżywczych. Zgdnie z zaleceniami Kmitetu Ekspertów FAO/WHO ds. Ddatków d Żywnści [23], ilść aztan ó w ^ ) w preparatach barwiących trzymywanych z buraka ćwikłweg nie mże przekraczać pzimu dpuszczneg w żywnści przeznacznej dla dzieci i niemwląt. Wskazuje t na kniecznść kntrlwania pzimu aztanów(v) w burakach ćwikłwych przeznacznych nie tylk d bezpśredniej knsumpcji, ale również tych d prdukcji preparatów barwiących (czerwień buraczana E 162).

10 WPŁYW MIKROBIOLOGICZNEJ REDUKCJI AZOTANÓW(V) WSOKUZBURAKA ĆWIKŁOWEGO a) buraczany b) buraczany 5 T -1 0 % «- 20% * -3 0 % 40% -S3-50% Rys. 4. Fig. 4. Prfilgramy zapachu rztwrów sku p denitryfikacji i zagęszczaniu w zależnści d stężenia [%] sku w rztwrze, dtyczące próby pczątkwej zawartści aztanów(v) 4 g/dm3 i czasie hdwli 24 h; a) sk niezakwaszny; b) sk zakwaszny d ph 4,5. Flavur prfilgrams f juice slutins after denitrificatin and cncentratin accrding t juice cncentratin [%] fr juice at initial nitrate cntent 4 g/dm3 and fermentatin time 24 h; a) nnacidified juice, b) juice after acidificatin t ph 4,5. buraczany / red beet dur; barszczu / red brsch dur, brzęczkwy / wrt like; fermentacyjny / fermentative; karmelwy / caramel like; kwaśny / sur; słdki / sweet.

11 62 Drta Walkwiak-Tmczak, Janusz Czapski a) buraczany % -* -2 0 % A 30% 40% S3 50% b) buraczany 5 T 4-1 Rys. 5. Fig. 5. Prfilgramy smaku rztwrów sku p denitryfikacji i zagęszczaniu w zależnści d stężenia [%] sku w rztwrze dtyczące próby pczątkwej zawartści aztanów(v) 4 g/dm3 i czasie hdwli 24 h; a) sk niezakwaszny; b) sk zakwaszny d ph 4,5. Taste prfilgrams f juice slutins after denitrificatin and cncentratin accrding t juice cncentratin [%] fr juice at initial nitrate cntent 4 g/1 and fermentatin time 24 h; a) nnacidified juice, b) juice after acidificatin t ph 4,5. Objaśnienia jak na rys. 4.

12 WPŁYW MIKROBIOLOGICZNEJ REDUKCJI AZOTANÓW(V) W SOKU Z BURAKA ĆWIKŁOWEGO Wniski 1. Zastswanie bakterii Paracccus denitrificans umżliwił całkwitą redukcję aztanów(v) w sku z buraka ćwikłweg. 2. W wyniku prcesów bidenitryfikacji zmianie uległa zawartść barwników betalainwych w sku p hdwli. Zawartść barwników czerwnych wzrsła, a żółtych zmalała, c spwdwał zmniejszanie się stsunku zawartści barwników czerwnych d żółtych i zmianę tnu barwy w kierunku czerwnej i brązwej. 3. Na pdstawie badań mdelwych wpływu warunków denitryfikacji na stabilnść barwników, największy wpływ miała dstępnść tlenu i wartść ph raz interakcja tych czynników. 4. W czasie przechwywania sku następwał spadek jasnści barwy L* i wartści parametru a* raz wzrst parametru b*, jedncześnie malał nasycenie barwy C* i wzrastała wartść tnu barwy h*. 5. W wyniku prcesów denitryfikacji następwały niekrzystne zmiany właściwści sensrycznych sku. Barwa zmieniała się w kierunku brązw-czerwnej, a zapach w kierunku karmelweg lub brzęczkweg. 6. Na skutek zagęszczania sku p denitryfikacji następwała pprawa jeg cech sensrycznych. Zmniejszała się wyczuwalnść bcych smaków i zapachów, c wskazuje na mżliwść zastswania sku, p hdwli i zagęszczaniu, d prdukcji preparatów barwiących w przemyśle spżywczym. Literatura [1] Barreirs A.M., Rdrigues C.M., Cresp J.P.S.G., Reis M.A.M.: Membrane bireactr fr drinking water denitrificatin. Biprcess Eng., 18 (4), 1998, 297. [2] Cliffrd D., Liu X.: A review f prcesses fr remving nitrate frm drinking water. Prceedings f the 1995 American Water Wrks Assciatin Annual Cnference, Anaheim, Califrnia; June 19-22, [3] Czapski J., Maksymiuk M., Grajek W.: Analysis f bidenitrificatin cnditins f red beet juice using the respnse surface methd. J. Agric. Fd Chem., 46 (11), 1998, [4] Hitze W.:Deutsches Patentamt DE AL, Deutsches Patentamt: Verfahren zur selektiven Entfemung bzw. Reduzierung vn Nitrat-inen aus Gemiisehmgenaten., Bundesrepublik Deutschland [5] Duchań B., Hady S.: Trzy przypadki methemglbinemii w przebiegu zatrucia aztynami. Rczniki PZH, 43 (3-4), 1992,267. [6] Duncan C., Li H., Dykhuizen R., Frazer R., Jhansn P., MacKnight G., Smith L., Lamza K., Mc Kenzie H., Batt L., Kelly D., Glden M., Benjamin N., Leifert C.: Prtectin against ral and gastrintestinal diseases: Imprtance f dietary nitrate intake, ral nitrate reductin and entersalivary nitrate circulatin. Cmp. Bichem. Physil. A-Physil., 118 (4), 1997, 939. [7] Dz.U. Nr 9 z dn r.: Rzprządzenie Ministra Zdrwia z dnia r. W sprawie wykazu dpuszczalnych ilści substancji ddatkwych i innych substancji bcych ddawanych d

13 Drta Walkwiak-Tmczak, Janusz Czapski śrdków spżywczych lub używek, a także zanieczyszczeń, które mgą znajdwać się w śrdkach spżywczych lub używkach. [8] Eichhlzer M., Gutzwiller F.: Dietary nitrates, nitrites and N-nitrs cmpunds and cancer risk: A review f the epidemilgic evidence. Nutr. Rev., 56 (4 part 1), 1998, 95. [9] Evaluatin f certain fd additives. Twenty third reprt f the Jint FAO/WHO Expert Cmmittee n Fd Additives. Techn. Rep. Ser.: 648, WHO, Genewa [10] Ganglli S.D., Van den Brandt D.A., Fern V.D., Jn-Zwsky C., Keman J.H., Speijers G.J.A., Spiegelhlder B., Walker R., Winshnk J.S.: Assessment: nitrate, nitrite and N-nitrs cmpunds. Eur. J. Pharmacl., Envirn. Txicl. Pharmacl. Sect., 292, 1994, 1. [11] Gierschner K., Hammes W.P.: Mikrbilgische Nitrat - entfemung aus Gemiisesaften bzw Gemiiefliissigprdukten. Fliissiges Obst., 58 (5), 1991, 236. [12] Hallin S., Pell M.: Metablic prperties f denitrifying bacteria adpting t methanl and ethanl in activated sludge. Water Res., 32 (1), 1998,13. [13] Kapr A., Viraraghavan T.: Nitrate remval frm drinking water - review. J. Envirn. Engineering, 123 (4), 1997,371. [14] Klb E., Haug M., Janzwski C., Vetter A., Eisenbrnd G.: Ptential nitrsamine frmatin and its preventin during bilgical denitrificatin f red beet juice. Fd Chem. Txicl., 35, 1997, 219. [15] McKnight G.M., Duncan C.W., Leifert C., Glden M.H. : Dietary nitrate in man: friend r fe? Br. J. Nutr., 81 (5), 1999, 349. [16] McKnight G.M., Smith L.M., Drummnd R.S., Duncan C.W., Glden M., Benjamin N.: Chemical synthesis f nitric xide in the stmach frm dietary nitrate in humans. Gut., 40, 1997, 211. [17] Nillsn T.: Studies int the pigments in beetrt. Lantbrukshegsk. Ann., 36, 1975, 179. [18] Oliveira C.P., Glria A., Barbur J.F., Scanlan R.A.: Nitrsamines in whey-cntaining fd prducts. J. Agric. Fd Chem., 43, 1995, 967. [19] Pinar G., Oliva J.M., Senchez-Barber L., Calv V., Rams J.L.: Remval f nitrate frm industrial wastewater in a pilt plant by nitrate-tlerant Klebsiella xytca CECT 4460 and Arthrbacter glbifrmis CECT Bitech. Bieng., 58 (5), 1998, 510. [20] Ryszkwski L., Życzyńska-Bałniak I., Szpakwska B.: Wpływ barier bigechemicznych na graniczenie rzprzestrzeniania się zanieczyszczeń bszarwych. Oczyszczanie hydrbtaniczne. II Międzynardwa Knferencja Naukw-Techniczna, Pznań, Materiały knferencyjne pd red. R. Błażejewskieg, 147. [21] Sady W.: Czynniki graniczające zawartść aztanów i metali ciężkich w warzywach. Przem. Ferm. i Owc.-Warzyw., 5, 2001, 21. [22] Santamaria P.: Occurrence f nitrate and nitrite in vegetables and ttal dietary intakes. Ind. Aliment., 36(364), 1997,1329. [23] Summary f evaluatins perfrmed by the Jint FAO/WHO Expert Cmmittee n Fd Additives (JECFA). FAO/WHO Geneva, [24] Tsezn A., Kitsin-Tzeli S., Galla A., Gurgitis D., Papagergin J., Mitrn S., Mlybdas P.A., Sinanitis C.: High nitrate cntent in drinking water: cytgenetic effects in exspsed children. Arch. Envirn. Health, 51 (6), 1996, 458. [25] Van Leeuwen J.A., Waltner-Teus D., Abernathy T., Smith B., Shukri M.: Assciatins between stmach cancer incidence and drinking water cntaminatin with atrazine and nitrate in Ontari (Canada) agrsystems, Int. J. Epidemil., 28 (5), 1999, 836. [26] Van Ln A.J., Btterweck A.A., Gldbhm R.A., Brants H.A., van Klavem J.D., van der Brandt P.A.: Intake f nitrate and nitrite and the risk f gastric cancer: a prspective chrt study. Br. J. Cancer, 78(1), 1998, 129.

14 WPŁYW MIKROBIOLOGICZNEJ REDUKCJI AZOTANÓW(V) W SOKU Z BURAKA ĆWIKŁOWEGO [27] Van Maanen Welle I.J., Hageman G., Dallinga J.W., Martens P.L., Kleinjns J.C.S.: Nitrate cntaminatin f drinking water: relatinship with HPRT variant frequency in lymphcyte DNA and urinary excretin fn-nitrsamines. Envirn. Health Perspectives, 104 (5), 1996, 522. [28] Walkwiak-Tmczak D., Grajek W., Nwak A., Czapski J.: Akumulacja aztanów w warzywach i metdy ich usuwania. Przem. Ferm. i Owc.-Warzyw., 1, 1996, 25. [29] Wang Z.: Applicatin f bifilm kinetics t the sulfur/lime packed bed reactr fr auttrphic denitrificatin f grundwater. Wat. Sci. Tech., 37 (9), 1998, 97. [30] Zayed G., Winter J.: Remval f rganic pllutants and f nitrate frm wastewater frm the dairy industry by denitrificatin. Appl. Micrbil. Bitechnl., 49, 1998, 469. INFLUENCE OF MICROBIOLOGICAL REDUCTION OF NITRATES IN RED BEET JUICE ON ITS SENSORY PROPERTIES Summary The purpse f this study was t determine the efficiency f denitrificatin prcess f red beet juice by Paracccus denitrificans bacteria and culture prcess influence n sensry prperties f juice after fermentatin and evaluatin f the usefulness f denitrified juice fr the prductin f a natural cluring preparatin fr fds. The use f P. denitrificans bacteria resulted in cmplete reductin f nitrates in the juice, at initial nitrate cncentratin 4 g/1 and maximal denitrificatin rate 0,67 g/1 h. In the mdel investigatins the greatest effect n red and yellw pigments lss and their rati changes as well as changes f clur parameters was demnstrated by xygen availability and ph value. The micrbilgical denitrificatin prcess influenced n clur and flavur changes. Hwever, cncentratin by evapratin makes pssible t use the juice after denitrificatin in prductin f cluring preparatin. KOMUNIKAT Oddział Nauk Żywnści Instytutu Rzrdu Zwierząt i Nauk Żywnści PAN w Olsztynie zaprasza d uczestnictwa w: EUROFOODTOX V FOOD SAFETY a challenge fr prcessing f fd f plant rigin w dniach sierpnia 2002 r. w Mierkach k/olsztyna. Infrmacje: Oddział Nauk Żywnści IRZiBŻ PAN ul. Tuwima 10, Olsztyn tel. +48 (0) fax +48 (0) ffice@pan.lsztyn.pl