Статии

  • Пълен член
  • Цифри и данни
  • Препратки
  • Допълнителни
  • Цитати
  • Метрика
  • Лицензиране
  • Препечатки и разрешения
  • PDF

РЕЗЮМЕ

Въведение

Йодираната сол, използвана като добавка при производството на храни, е основният източник на йод в Швейцария (Haldimann et al. 2015). Йодирането на солта е въведено за първи път в Швейцария през 1922 г. при ниво от 3,75 mg kg -1. В следващите години концентрацията на йод в солта се увеличава постепенно до настоящата стойност от 25 mg kg -1. Концентрацията на йод в солта обаче не може да се увеличи допълнително до каквато и да е степен, тъй като това може да доведе до прекомерен прием на йод при лица с висока консумация на сол. СЗО препоръчва нивата на обогатяване с йод от порядъка на 20–40 mg kg -1. За да се намали рискът от йоден дефицит, високото ниво на проникване на йодирана сол в преработените храни е важно, за да се постигне снабдяване с йод, което отговаря на хранителните изисквания на различни групи от населението.

повишаване

За да осигури адекватно снабдяване с йод, СЗО препоръчва минимален праг на концентрация на йод в урината (UIC) от 100 µg l -1 за кърмачета, деца и възрастни и 150 µg l -1 за бременни жени. Въпреки все по-високите концентрации на йод в солта, доставката на йод на швейцарското население изглежда неадекватна, тъй като средното ниво на UIC е по-ниско от препоръчаното от СЗО (

100 µg l −1), докато рискът от йоден дефицит е по-висок при определени групи, включително възрастни (76 µg l −1), бременни (140 µg l −1) и кърмещи жени (75 µg l −1), кърмачета (91 µg l -1) и деца до 6 месеца (91 µg l -1) (Andersson and Herter-Aeberli 2018; Andersson et al. 2019).

Млякото и млечните продукти обикновено са добри хранителни източници на йод (Haldimann et al. 2005; Bath et al. 2012); те обаче са склонни към вариации в концентрацията на йод. Големите колебания в съдържанието на йод в млякото и млечните продукти произхождат главно от добавки към фуражите за говеда (Schöne et al. 2017; van der Reijden et al. 2018) и сезонни вариации (Walther et al. 2018). По време на производството на сирене голяма част от млечния йод се губи, тъй като подобно на други вещества, разтворени в млечния серум, йодът преминава в суроватката, която се отделя от изварата. Използването на йодирана сол при обработка със саламура и втвърдяване на сирене може да подобри приноса на сиренето към доставката на йод в Швейцария, където консумацията на сирене на глава от населението, приблизително 21,3 кг, е висока (TSM Treuhand GmbH 2017).

Коефициентът на дифузия (D) е константа на пропорционалност, която се използва за описване на масовия транспорт на вещество през хомогенен материал, използвайки закона на Фик (Tyrrell 1964). За разлика от това, привидният коефициент на дифузия (Dapp) отчита не само случайното движение на частиците (броуновско молекулярно движение), но и зависими от матрицата фактори като порьозност и сорбционни ефекти. Dapp е мярка за подвижността на частиците, която може да се определи от разстоянието, което частиците са мигрирали през среда за дадено време. Следователно, експерименталното определяне на Dapp позволява сравнение на скоростите на дифузия на различни вещества в матрица. Съобщава се, че привидният коефициент на дифузия на NaCl във влагата на сиренето е 2,3 × 10 −10 m 2 s −1, въпреки че варира от 1,2 × 10 −10 до 5,2 × 10 −10 m 2 s − 1 според състава на сиренето и условия за наводняване (Geurts 1974; Guinee 2004). За разлика от него, коефициентът на дифузия (D) на NaCl в чиста вода при 12,5 ° C е 1,2 × 10 −9 m 2 s -1 (Friedman and Kennedy 1955). Нещо повече, в сравнително проучване беше показано, че натриевите и калиевите катиони дифузират с подобна скорост от саламурата в сирене (Reps et al. 1995).

Малко проучвания изследват използването на йодиран саламура за обогатяване на йод на сирене. Калиев йодат (KIO3) е използван за изследване на преноса на йод от саламура (20 mg kg -1 йод в сол) към сирене Edam (Wiechen и Hoffmann 1994). Дифузията на йодат (IO3 -) се наблюдава чрез измерване на радиоактивен йод-131 индикатор. Изследването разкрива огромни разлики между съдържанието на йод в граничната зона с дебелина 1 cm (399 µg kg -1) и сърцевината (52 µg kg -1) след период на узряване от 42 дни. Предполага се, че йодатът се редуцира до елементарен йод, който се задържа в кората на сиренето в резултат на йодно-протеиново взаимодействие. По този начин авторите не препоръчват използването на йодиран саламура.

По същия начин, проучване със сирене Фета показа, че йодатният транспорт е сложен процес, който не може да се обясни с постоянен коефициент на дифузия; част от йода се улавя в протеиновия матрикс (Vosniakos et al. 1992). За разлика от това, йодирането на саламура (18,5 mg kg -1 йод в сол) с KIO3 се оказа ефективно средство за увеличаване на съдържанието на йод в полутвърдо сирене (Hoffmann et al. 1997). Също така, осоляването на суха повърхност води до повишено съдържание на йодат в мекото сирене Камамбер (Zimmermann et al. 2005). В Швейцария солта, използвана за добавяне на йод, се йодира с калиев йодид (KI). Поради тази причина не е възможно да се приложат резултатите от гореспоменатите проучвания, за да се прецени колко йод може да се абсорбира от сиренето.

Като халогенен елемент йодидът трябва да се държи подобно на хлорида, но поради размера и атомната маса йодидният йон (I -) е вероятно да се дифузира по-бързо от йодата (IO3 -). За разлика от йодата, няма информация за миграционното поведение на йодида в сиренето. За по-добро разбиране на разпространението на йодирана сол в сирене са необходими познания за дифузионното поведение на йодида в различни видове сирена. Следователно основната цел на тази работа беше да се изследва дифузната миграция на йодид в различни видове сирена след потапяне в саламура и последващо узряване. Допълнителен анализ на хлорида позволява директно сравнение на миграционното поведение на двата халогенидни йона. Въз основа на тези резултати може да се постигне подобрена оценка на потенциалното снабдяване с йод от сирене за швейцарското население.

Материали и методи

Производство на експериментални сирена

Четири твърди сирена, четири полутвърди сирена и партида меки сирена са произведени в експериментално сирене (Агроскоп, Либефелд, Швейцария).

Полутвърдите сирена (тип Tilsit, диаметър 30 ​​cm, тегло 7,2 kg) са произведени от 70 l пастьоризирано пълномаслено (37 g kg -1) краве мляко с добавяне на 5,0 ml калциев хлорид 35%. След добавяне на 5 л вода и начални култури (по 30 мл от MK 420 и RMK 150; Агроскоп, Либефелд, Швейцария), които се състоят от щамове от Lactobacillus delbrueckii подс. lactis, Streptococcus thermophilus, и Lactococcus lactis подс. лактис, млякото е узряло предварително при 31–32 ° C за 15 минути. За коагулация 10 ml сирище (Winkler GR портокал) се разреждат в 1 L вода и се добавят към млякото, което след това се инкубира при 32 ° С в продължение на 35 минути. Коагулумът беше нарязан на кубчета с размер около 10 мм с помощта на сирена арфа с вертикални жици. След това към сместа от извара и суроватка се добавят 20 L вода, която се загрява до 44 ° C в продължение на 20 минути, последвано от последно разбъркване (43 ° C, 20 минути). За да се отстрани суроватката, изварата се прехвърля в перфорирани форми (30 см) и се пресова за 7,5 часа. След това сирената се потапят в 20% разтвор на саламура за 14 часа при 11–13 ° C и накрая узряват при 14–15 ° C и 90–96% относителна влажност за 90 дни. Втвърдяването на сирене е направено по същия начин, както е описано по-горе за твърдите сирена тип Грюер.

За да се изследва влиянието на йодираната и нейодираната сол върху концентрацията на йод в потребителското сирене, половината от произведените сирена са осолени и са намазани с помощта на физиологични разтвори, приготвени с йодирана сол, докато за другата половина от сирена солени разтвори, приготвени с използвана е нейодирана сол. Разсолите, съдържащи йодирана или нейодирана сол, са получени от 180 l гореща вода (70 ° C) чрез добавяне на 20% натриев хлорид (Schweizer Rheinsalinen, Pratteln, Швейцария). Съгласно спецификациите на производителя, йодираната сол е допълнена с 20 mg йод на kg под формата на калиев йодид (KI). Добавя се калциев хлорид, за да се получи крайна концентрация от 0,22%. Впоследствие стойността на рН се коригира на 5,2 чрез добавяне на 90% млечна киселина. (Д-р Grogg Chemie AG, Берн, Швейцария). Сирената бяха намазани с 4% физиологичен разтвор, съдържащ съответно йодирана или нейодирана сол и повърхностна култура.

Вземане на проби

Хлябовете от сирена от тип камамбер се вземат проби след 14 дни узряване и се съхраняват при -20 ° C до анализ. Взети са проби от полутвърди сирена тип Тилзит след 45 дни и 90 дни узряване. Проби от твърди сирена тип Грюер са взети проби след 45 дни, 90 дни и 180 дни узряване. При всяко вземане на проби от експерименталните сирена Tilsit и Gruyère от хляба бяха отстранени три вертикални цилиндъра с диаметър 2,5 cm на разстояние половината от радиуса.

Както е показано на фигура 1, два от взетите проби вертикални цилиндри бяха нарязани на пет части, за да се извършат зонални анализи (кора, граница и зона на сърцевината) на съдържанието на сол и йод на различни етапи на узряване. В първата стъпка горната и долната кора на сиренето бяха отрязани (ширина 0,5 cm), след това горната и долната гранична зона (ширина 2,5 cm) бяха отрязани, за да се получи основната зона (ширина 4 cm). Горната и долната кора на сиренето, както и горната и долната гранична зона бяха обединени.