• 2024 m. liepos 25 d., tobulindami tinklavietės tipografiją, naujinome šriftų šeimą „Georgia“ į „Georgia Pro“. Raginame pasitikrinti, ar jūsų kompiuteryje ir kituose e. įrenginiuose, kuriuose skaitote @eitį, yra įdiegta šriftų šeima „Georgia Pro“, o jei ne, įsidiegti. Tinklavietėje skaitydami informaciją, matysite dailesnius ir tikslesnius šriftus. Išsamiau apie numatytąją tinklavietės tipografiją žr. Žinynas > Technologija.

Straipsnis Technologinių veiksnių įtaka penicilino kiekiui gaminant pieno produktus

Rezultatai (8 pav.) paaiškina tyrimų duomenis, parodytus 7 pav.

8 pav. Pieno rūgšties bakterijų vystymosi poveikis slopinimo zonų susidarymui su testavimo kultūromis: a – B. subtilis, b – M. luteus. Mėginiai: 1 – kontrolinis pienas be penicilino; 2 – su kefyro raugu (DT 1 000 l); 3 – su rūgpienio raugu (YC-380); 4 – su CHN-19 raugu / Fig. 8. Influence of development of lactic acid bacteria on the composition of inhibition zones with a) Bacillus subtilis and b) Micrococcus luteus test cultures. Samples: 1 – milk without penicillin; 2 – samples with kefir ferment (DT 1 000 l); 3 – samples with sour milk ferment (YC-380); 4 – samples with CHN-19 ferment
8 pav. Pieno rūgšties bakterijų vystymosi poveikis slopinimo zonų susidarymui su testavimo kultūromis: a – B. subtilis, b – M. luteus. Mėginiai: 1 – kontrolinis pienas be penicilino; 2 – su kefyro raugu (DT 1 000 l); 3 – su rūgpienio raugu (YC-380); 4 – su CHN-19 raugu / Fig. 8. Influence of development of lactic acid bacteria on the composition of inhibition zones with a) Bacillus subtilis and b) Micrococcus luteus test cultures. Samples: 1 – milk without penicillin; 2 – samples with kefir ferment (DT 1 000 l); 3 – samples with sour milk ferment (YC-380); 4 – samples with CHN-19 ferment
 
Matyti, kad pieno rūgšties bakterijos turi įtakos slopinimo zonų susidarymui. Mažiausios slopinimo zonos gautos mėginiuose, suraugintuose su DT 1 000 l raugu, didesnės – su raugu YC-380 ir didžiausios – su CHN-19 raugu. Slopinimo zonų skirtumas (7 ir 8 pav.) susidaro dėl to, kad penicilinas sumažina pieno rūgšties bakterijų vystymąsi (tai rodo mėginiuose po surauginimo per 24 val. susidaręs pieno rūgšties kiekis, 3 lentelė).
3 lentelė. Pieno rūgštis, susidariusi mėginiuose per 24 val., % / Table 3. Amount of lactic acid in samples to form in 24 hours, %
Mėginiai
Samples		Raugai
Ferments
DT-1 000 lYC-380CHN-19
Mėginiai be penicilino
Samples without penicillin		0,460,560,58
Mėginiai su penicilinu
Samples with penicillin		0,330,420,48
Pieno rūgšties sumažėjimas %
Reduction of lactic acid, %		28,3025,0011,10

Iš pateiktų duomenų matyti, kad mėginiuose su penicilinu, palyginti su mėginiais be penicilino, naudojant skirtingas pieno rūgšties bakterijas (raugus), susidariusios pieno rūgšties kiekis sumažėja nuo 11,1 iki 28,3 %.

Gauti rezultatai parodė, kad slopinimo zonos priklauso nuo pieno rūgšties bakterijų aktyvumo. Mėginiuose, kuriuose buvo daugiau pieno rūgšties, slopinimo zonos buvo didesnės.

 

Paaiškėjo, kad ne tik penicilinas, bet ir pieno rūgšties bakterijos turi įtakos slopinimo zonų susidarymui. Todėl tyrimų rezultatai (slopinimo zonos), parodyti 7 pav., atspindi dviejų veiksnių įtaką: pieno rūgšties bakterijų vystymosi ir penicilino. Manome, kad 7 pav. parodytos slopinimo zonos turėtų būti kur kas mažesnės, t. y. penicilino veikliosios medžiagos turėtų būti gerokai mažiau. Todėl šiuo metodu tiksliai įvertinti pieno rūgšties bakterijų vystymosi įtaką penicilino aktyviosios medžiagos sumažėjimui negalėjome.

Nustatyta, kaip penicilinas veikia pieno rūgšties bakterijų vystymąsi rauginimo proceso pradžioje (per 5 val.). Pieno rūgšties susidarymas rauginimo procesu mėginiuose su penicilinu ir be jo pavaizduotas 9 pav. Gauti rezultatai rodo, kad mėginiuose su penicilinu pieno rūgštis susidarė gerokai lėčiau.

 
9 pav. Pieno rūgšties susidarymas per 5 val.: a – rauginant su kefyro raugu (DT 1 000 l); b – rauginant su rūgpienio raugu (YC-380); c – rauginant su CHN-19 raugu / Fig. 9. Amount of lactic acid within 5 hours: a – with kefir ferment (DT 1 000 l); b – with sour milk ferment (YC-380); c – with CHN-19 ferment
9 pav. Pieno rūgšties susidarymas per 5 val.: a – rauginant su kefyro raugu (DT 1 000 l); b – rauginant su rūgpienio raugu (YC-380); c – rauginant su CHN-19 raugu / Fig. 9. Amount of lactic acid within 5 hours: a – with kefir ferment (DT 1 000 l); b – with sour milk ferment (YC-380); c – with CHN-19 ferment
 

Praėjus 5 val. nuo proceso pradžios rauginant su DT 1 000 l raugu pieno rūgšties mėginiuose su penicilinu susidarė 36,84 %, su YC-380 raugu – 43,75 %, o su CHN-19 raugu – 38,9 % mažiau.

Taigi penicilino likučiai piene prailgina technologinių procesų laiką gaminant įvairius raugintus pieno produktus.

Siekdami įvertinti pieno rūgšties susidarymo greičio kinetiką, gautus tyrimų rezultatus aproksimavome. Gavome, kad pieno rūgšties susidarymas (y) laiko (t) atžvilgiu priklauso nuo panaudotų pieno rūgšties bakterijų ir vyksta pagal šias aproksimuotas lygtis:

Raugas DT 1 000 l:

mėginys be penicilino​
\[ y_{1}=0,0112\;t^{2}+0,0005\;t+0,1008\qquad R_{1}^{2}=0,99;\tag{1} \]
mėginys su penicilinu​
\[ y_{2}=0,0039\;t^{2}+0,0084\;t+0,0981\qquad R_{2}^{2}=0,99.\tag{2} \]

Diferencijuodami gautas lygtis nustatome pieno rūgšties susidarymo greitį per pirmąsias 5 proceso valandas. Jį surandame taip:

mėginys be penicilino​
\[ v_{1}=\displaystyle \frac{dy_{1}}{dt}=0,0224\;t-0,0005;\tag{3} \]
mėginys su penicilinu​
\[ v_{2}=\displaystyle \frac{dy_{2}}{dt}=0,0078\;t-0,0084.\tag{4} \]
 

Analogiškai surandame pieno rūgšties susidarymo proceso greitį, kai rauginimui naudojamas YC-380 raugas:

mėginys be penicilino​
\[ {y}_{3}=0,0061\;{t}^{2}+0,016;{t}+0,0882\qquad R_{3}^{2}=0,99;\tag{5} \]
mėginys su penicilinu​
\[ {y}_{4}=0,0051\;{t}^{2}-0,0156\;{t}+0,1314\qquad R_{4}^{2}=0,98.\tag{6} \]

Išdiferencijavus šias lygtis gautas pieno rūgšties susidarymo greitis yra:

mėginys be penicilino​
\[ v_{3}=\displaystyle \frac{dy_{3}}{dt}=0,0122\;t+0,016;\tag{7} \]
mėginys su penicilinu​
\[ v_{4}=\displaystyle \frac{dy_{4}}{dt}=0,0102\;t-0,0156.\tag{8} \]

Naudojant CHN-19 raugą pieno rūgšties susidarymo procesas vyksta pagal tokias aproksimuotas lygtis:

mėginys be penicilino​
\[ {y}_{5}=-0,0006\;{t}^{2}+0,0696\;{t}+0,0333\qquad R_{5}^{2}=0,99;\tag{9} \]
mėginys su penicilinu​
\[ y_{6}=0,0042\;t^{2}+0,0024\;t+0,100\qquad R_{6}^{2}=0,99.\tag{10} \]

Pieno rūgšties susidarymo greitis yra apskaičiuojamas taip:

mėginys be penicilino​
\[ v_{5}=\displaystyle \frac{dy_{5}}{dt}=-0,0012\;t+0,0696;\tag{11} \]
mėginys su penicilinu​
\[ v_{6}=\displaystyle \frac{dy_{6}}{dt}=0,0084\;t+0,024.\tag{12} \]
 

Pasinaudojus gautomis lygtimis galima apskaičiuoti pieno rūgšties susidarymo greitį bet kuriame proceso t momente nuo 1 iki 5 val.

Paanalizavę pieno rūgšties susidarymo greitį po 4 val. mėginiuose su DT 1 000 l raugu gauname, kad:

mėginys be penicilino v1 = 0,0891;
mėginys su penicilinu v2 = 0,0228.​

Matyti, kad penicilino priedas mėginiuose pieno rūgšties susidarymo greitį sumažina 3,9 karto.

Panaudoję YC-380 raugą apskaičiavome, kad po 4 val. pieno rūgšties susidarymo greitis buvo:

mėginys be penicilino v3 = 0,0648;
mėginys su penicilinu v4 = 0,0252.​

Šiuo atveju penicilino priedas pieno rūgšties susidarymo greitį po 4 val. sumažina tik 2,6 karto.

Naudojant CHN-19 raugą, tuo pačiu proceso laiku pieno rūgšties susidarymo greitis:

mėginys be penicilino v5 = 0,0648;
mėginys su penicilinu v6 = 0,0576.​

Mėginiuose su CHN-19 raugu penicilino priedas pieno rūgšties susidarymo greitį po 4 val. sumažina tik 1,1 karto.

 

Išvados

1. Nustatyta, kad pieno mėginiuose laikymo metu, esant 8 °C temperatūrai, penicilino veiklioji medžiaga per 72 val. sumažėja vidutiniškai 6,6 %.

2. Gauta, kad terminio pieno mėginių apdorojimo metu penicilino veiklioji medžiaga kinta – mažėja. Sumažėjimas priklauso nuo temperatūros. Kuo aukštesnė mėginių apdorojimo temperatūra, tuo labiau sumažėja veiklioji medžiaga. Po 80 °C temperatūros poveikio veiklioji medžiaga sumažėja 25–29,4 %.

3. Mechaninis poveikis mažina penicilino veikliosios medžiagos kiekį. Mėginiuose po 3 min. mechaninio poveikio penicilino veiklioji medžiaga, palyginti su kontroliniais (mechaniškai neapdorotais) mėginiais, sumažėja iki 23,6 %.

4. Panaudojus vieną technologinių procesų – mėginių užšaldymą nustatyta, kad užšaldymas esant –20 °C taip pat mažina veikliąją medžiagą. Po 15 parų laikymo užšaldytuose mėginiuose penicilino veikliosios medžiagos neberandama.

5. Gauta, kad biotechnologinių procesų metu, veikiant pieno rūgšties bakterijoms, penicilino veiklioji medžiaga sumažėja iki 29,5 %. Nustatyta, kad penicilino veikliosios medžiagos sumažėjimas priklauso nuo pieno rūgšties bakterijų vystymosi intensyvumo. Intensyviau besivystančios pieno rūgšties bakterijos penicilino aktyviąją medžiagą ardo stipriau.

6. Nustatyta, kad penicilino veiklioji medžiaga trukdo vystytis pieno rūgšties bakterijoms. Panaudojant regresinę analizę pateikta galimybė nustatyti pieno rūgšties susidarymo greitį bet kuriuo biotechnologiniu procesu.

 

Literatūra

  • Andrade, L. R. A.; J. B. Figueiredo, J. L. F. H. A. Lins, “Evaluation of the Discharge of Antibiotic Residues in Milk after Medication with Penicillin and Streptomycin in Aqueous and Oily Formulations with Dimethyl Sulfoxide Adjuvant,” Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinaria e Zootecnia, 1993, vol. 45, no. 4, pp. 343–351.
  • Beckman-Sundh, Ulla, “Extension of the Withholding Period for Benzylpenicillin Procaine Preparations,” Svensk Veterinartidning, 1994, vol. 46, no. 8/9, pp. 406–407.
  • Champagne, Claude P., “Effect of Penicillin on Free or Immobilized Loctococci: Milk Acidification and Residual Antibiotic Level,” Journal of Food Safety, 1992, vol. 12, no. 4, pp. 327–337.
  • Funke, H., “Time Course of Benzylpenicillin G Residues Excretion Into Milk,” Svensk Veterinartidning, 1994, vol. 46, no. 8/9, pp. 385–390.
  • Himei, Ruriko; Keiko Koide, Isao Tsuji, Seishi Yamamoto, Masakazu Horie, Sumiko Suzuki, Hiroyuki Nakazawa, “Simultaneous Determination of Penicillins and Sulfonamides in Milk by High Performance Liquid Chromatography,” Journal of the Food Hygienic Society of Japan, 1993, vol. 34, no. 5, pp. 392–397.
  • Jackman, R.; J. Chesham, S. J. Mitchell et al., “Performance of a Rapid ELISA for Penicillin G in Milk,” Journal of the Society of Dairy Technology, 1990, vol. 43, no. 4, pp. 93–95.
  • Jasutienė, Ina; Galina Garmienė, Meilė Kulikauskienė, „Aflatoksino M1 stabilumas jogurto gamybos metu: nustatymas imunofermentinės ir skysčių chromatografijos metodu“, Maisto chemija ir technologija, 2003, t. 37, nr. 3, p. 34–40.
  • Krasauskaitė, D., „Antibiotikai neigiamai veikia pieno produktų kokybę“, Pienininkystė, 1991, nr. 5, p. 14–16.
  • Lochbihler, E.; E. Usleber, G. Terplan, G. Engelhardt, P. Wallnoefer, “Enzyme Immunological Studies on the Occurrence of Antibiotics and Sulphonamides in Bavarian Consumer Milk,” Archive fuer Lebensmittelhygiene, 1995, vol. 46, no. 3, pp. 60–62.
  • Maciejska, A.; B. Czarnocka-Roczniakowa, “Possibilities of Utilization of Penicillinase-Positive Strains of Micrococcus sp. in the Technology of Fermented Milk Products. III. Attempts to Utilize Penicillinase-Positive Strains of Micrococcus sp. for the Manufacture of Yohurt,” Acta Alimentaria Polonica, 1989, vol. 15, no. 3, pp. 261–266.
  • Maris, Pierre; Valérie Gaudin, “Report: Proficiency Study for the Analysis of Chloramphenicol Residues in Milk by ELISA,” AFSSA Fougeres, 2002, January, 12.
  • Muroch, V. I., «Lekarstvennyye sredstva, primenjaemyye v selskom khozyaystve, kak vozmozhnyye kontaminanty pishchevykh produktov», Voprosy pitaniya, 1991, no. 6, p. 21–26.
  • Narkevičiūtė, Irena, „Bakterijų atsparumo antibiotikams problemos“, Gydymo menas, 2008, nr. 10 (157), p. 10–11.
  • Rybińska, K.; I. Karkocha, “Determination of Antibiotic Residues in Selected Foods of Animal Origin,” Roczniki Panstwowego Zakladu Higiene, 1992, vol. 43, no. 3/4, pp. 241–244.
  • Scortichini, Giampiero; Loredana Annunziata, M. Naceur Haouet, F. Benedetti, I. Krusteva, Roberta Galarini, “ELISA Qualitative Screening of Chloramphenicol in Muscle, Eggs, Honey and Milk: Method Validation according to the Commission Decision 2002/657/ES Criteria,” Analysis Chimica Acta, 2005, vol. 535, pp. 43–48.
  • Skioeldebrand, E.; A. Franklin, B. Olofsson et al., “Procaine Penicillin: An Evaluation of the Withholding Period for Milk,” Svensk Veterinartidning, 1994, vol. 46, no. 1, pp. 5–10–15.
  • Standards Association of Australia, Food Microbiology. Method 3.11: Examination for Specific Products-dairy Products-test for Penicillin, Australia Standard; AS 1766, Part 3.11–1991, 1991.
  • Šalomskienė, Joana; Renata Žvirdauskienė, „Inhibitorių žaliame karvių piene nustatymo problemos“, Maisto chemija ir technologija, 2005, t. 39, nr. 2, p. 54–60.
  • Šarkinas, Antanas, „Bakterijų jautrumo antimikrobinėms medžiagoms priklausomybė nuo kultūrų fiziologinės būklės ir kultivavimo temperatūros“, Maisto chemija ir technologija, 2005, t. 39, nr. 1, p. 76–81.
  • Šarkinas, Antanas; D. Jasinauskaitė, „Kai kurių maisto produktų užterštumo inhibitoriais pakitimai“, Maisto chemija ir technologija, 1997, t. 31, p. 83–87.
  • Šuliak, T. L.; N. F. Korotchenko, «Sovershenstvovaniya metoda opredeleniya ingibiruyushchikh veshchestv v moloke», Моlochnaya promyshlennost, 2007, no. 11, p. 26–27.
  • Urbienė, Sigita, Maisto toksikologijos pagrindai, Akademija (Kauno r.): Lietuvos žemės ūkio universiteto Leidybos centras, 2010.
  • Urbienė, Sigita; Antanas Šarkinas, Vytautas Jonavičius, „Pieno perdirbimo procesų įtakos tetraciklino aktyviajai medžiagai įvertinimas difuzijos į agarą metodu“, Maisto chemija ir technologija, 2009, t. 43, nr. 2, p. 96–105.
  • Urbienė, Sigita; J. Stankevičiūtė, „Sausųjų išrūgų priedo įtaka denitrifikacijos procesams raugintuose pieno produktuose“, Vagos, 2003, nr. 58 (11), p. 118–125.
  • Urbienė, Sigita; Saulius Savickis, Aušra Steponavičienė, Marijus Stančikas, „Technologinių veiksnių įtaka chloramfenikolio kiekio kaitai gaminant pieno produktus“, Veterinarija ir zootechnika, 2009, t. 48 (70), p. 86–92.
  • Valintėlienė, Rolanda, „Antibiotikai – didžiulis medicinos išradimas ir nemenka problema“, Farmacija ir laikas, 2006, nr. 2, p. 30–31.
  • Walstra, Pieter; Tom J. Geurts, Ad Noomen et al., Dairy Technology, New York: Basel, 1999.
  • Žukauskienė, Regina, „Antibiotikai ir disbiozė: mitai ir tikrovė“, Gydymo menas, 2006, nr. 05 (128), p. 24–25.
  • Žvirdauskienė, Renata; Joana Šalomskienė, L. Urbšienė, „Inhibitorinių grupių nustatymas žaliame karvių piene mikrobiologiniais metodais“, Maisto chemija ir technologija, 2004, t. 38, nr. 2, p. 55–62.
 

Influence of Technological Factors on Penicillin Content in Dairy Products

  • Bibliographic Description: Antanas Šarkinas1), Sigita Urbienė2), Andrius Šarka2), Lina Sasnauskaitė2), „Technologinių veiksnių įtaka penicilino kiekiui gaminant pieno produktus“, @eitis (lt), 2016, t. 725, ISSN 2424-421X.
  • Previous Edition: Antanas Šarkinas1), Sigita Urbienė2), Andrius Šarka2), Lina Sasnauskaitė2), „Technologinių veiksnių įtaka penicilino kiekiui gaminant pieno produktus“, Žemės ūkio mokslai, 2011, t. 18, nr. 1, p. 22–34, ISSN 1392-0200.
  • Institutional Affiliation: 1) Kauno technologijos universiteto Maisto institutas, 2) Lietuvos žemės ūkio universitetas.

Summary. The influence of dairy technological factors on the content of the active substance of the antibiotic penicillin was studied using the agar diffusion method. Milk samples with a known concentration of penicillin active substance were tested under the following technological conditions: pasteurized by changing the pasteurization temperature from 63 °C to 80 °C, homogenized by changing the preservation time from 0 to 15 min at a temperature of 85 °C, kept at a temperature of 7–8 °C for 72 hours, frozen (–20 °C) and defrosted (+10 °C), and homogenized. Also, changes in penicillin active substance during biotechnological processes (fermentation) were determined. To evaluate changes in penicillin active substance, the microbiological agar diffusion method of determining the inhibition zone diameter was used. Changes in the inhibition zone diameter, examined with Bacillus subtilis and Micrococcus luteus test cultures, indirectly showed the reduction of penicillin active substance. In milk samples stored at 8 °C, within 72 hours the content of penicillin active substance decreased by 6.6 percent.

During the heat treatment of milk samples, the content of penicillin active substance was found to decrease depending on the temperature: the higher the temperature of the sample treatment, the greater the reduction of the active substance. After treatment at 80 °C, the content of the the active substance decreased by 25 to 29.4 percent. Freezing at –20 °C was also found to reduce the content of the active substance. After storing for 15 days, penicillin active substance was no longer found in frozen samples. The way in which penicillin active substance changes during the biotechnological processes was tested. Under the effect of lactic acid bacteria, the content of penicillin active substance decreased by 29.5 percent. The reduction was found to depend on lactic acid bacteria development. An intensive development of lactic acid bacteria eliminates penicillin active substance more rapidly.

Keywords: milk, technological factors, penicillin, active substance, agar diffusion method, pasteurization temperature, biotechnological processes, storage at –20 °C and +8 °C.

 
Rašoma prisijungus
Grįžti
Viršutinė Apatinė