CC BY
22
УДК 631.362.3:631.1
К.М. КЛЕВЦОВ
Херсонський нацюнальний техшчний ушверситет
ДОСЛ1ДЖЕННЯ Б1ОХ1М1ЧНИХ I Ф1ЗИКО-Х1М1ЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ
КОМПОНЕНТ1В НАС1ННЯ ЛЬОНУ
У po6omi представлена детальна юлъюсна iнформацiя про до^дження фракцшного складу i властивостей лiпiдiв настня лъону, i'x молекулярнш маа, а також про структурних параметрах фосфолiпiдiв, ix жирно кислотний та структурний склад.
Отримана нова тформацп про фiзико-xiмiчниx i структурно-функцюналъних властивостях бшюв лъону вiдкриваe широт перспективи, як в плат фундаменталъних до^дженъ, так i для створення нових технологш для сшъсъкого господарства, xарчовоi промисловостi, бютехнологИ та медицини.
Ключовi слова: наання, лъон, властивостi.
К.Н. КЛЕВЦОВ
Херсонский национальный технический университет
ИССЛЕДОВАНИЕ БИОХИМИЧЕСКИХ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
КОМПОНЕНТОВ СЕМЯН ЛЬНА
В работе представлена подробная количественная информация об исследовании фракционного состава и свойств липидов семян лъна, их молекулярной массе, а также о структурных параметрах фосфолипидов, их жирно кислотный и структурный состав.
Получена новая информации о физико-химических и структурно-функционалъных свойствах белков лъна открывает широкие перспективы, как в плане фундаменталъных исследований, так и для создания новых технологий для селъского хозяйства, пищевой промышленности, биотехнологии и медицины.
Ключевые слова: семена, лен, свойства.
K. KLEVTSOV
Kherson National Technical University
RESEARCH ON THE BIOCHEMICAL AND PHYSICAL-CHEMICAL PROPERTIES OF THE
COMPONENTS OF FLAX SEEDS
The paper presents a detailed quantitative information on the study of fractional composition and properties of lipids flax seed, and their molecular weight, and the structural parameters of phospholipids and their fatty acid composition and structure.
New information on the physico-chemical and structural and functional properties of proteins, flax opens up broad prospects, both in terms of basic research and for the development of new technologies for agriculture, food industry, biotechnology and medicine.
Keywords: seeds, flax, properties.
Постановка проблеми
Льон, одна з найважливших сшьськогосподарських культур Украши, вивчений недостатньо з точки зору окремих клаав бюоргашчних макромолекул. Зокрема мало дослщжеш основш бюоргашчт молекули льону - лшвди - i 1х ф1зико-х1м1чш та бюх1м1чш властивосп. £ шформащя, що насшня льону (Linum usitatissimum L.) мютить ввд 18% до 33% бшкових молекул. Важливють дослвдження бшкових макромолекул визначаеться тим, що саме ця група визначае структурш характеристики бютканин, 1х специфiчнi функцп та бiохiмiчнi особливосл, характеризуе зв'язок структури i властивостей. У той же час ввдомо, що альбумiновi бiлки вщграють важливу роль у процесах росту i розвитку рослин льону (створюють тургор тканини, визначають транспорт мжроелеменпв, е депо для амшокислот) , а, отже, здатш впливати на як1сть льняного волокна. Стшшсть i перспектива якостi залежать вш фракцп альбумiнових бiлкiв. У зв'язку з цим вивчення на молекулярному рiвнi альбумiнiв льону дозволить наблизитися до створення умов i механiзмiв, що забезпечують високу яшсть лляних волокон.
Для виконання цього завдання Херсонським нацiональним технiчним ушверситетом та Одеською нацiональною академiею харчових технологш було дослщжено структурно-функцiональний стан бiлкiв, що формують к1льк1сть та довжину елементарних волокон та ш.
Отримання ново! шформацп по дослвдженню поведшки !ммобшзованих бiлкових макромолекул - альбумшових бiлкiв льону - представляе очевидний iнтерес з фундаментально! точки зору. Дослщження на молекулярному рiвнi механiзмiв утворення та стабшзацп штучних коло!дних систем мае величезне значення для льону, а також розробки нових лжарських форм i нових технологш для харчово! та косметично! промисловостi та iн.
Анатз останшх дослiджень i публшаци Однак, в даний час в арсеналi дослщнишв не розробленi в достатнiй мiрi пiдходи i методи, що дозволяють на молекулярному рiвнi вивчати фiзико-хiмiчнi властивостi бiлкiв, адсорбованих на поверхн роздiлу. Iнформацiя, що зустрiчаеться в лiтературi (Гегенов Ж, 1991; Миколаева М.Г., 1999), носить скорше якюний i епiзодичний характер.
Таким чином, розробка сучасних методичних пiдходiв на стику бюхши, коло!дно! х!ми, ф!зично! х1ми i т.д. для отримання ново! шформацп про фiзико-хiмiчних i структурно-функцiональних властивостях бiлкiв льону ввдкривае широк! перспективи, як в план фундаментальних дослвджень, так i для створення нових технологш для альського господарства, харчово! промисловосп, бiотехнологi! та медицини.
Формулювання мети досл1дження Мета роботи - вивчити бюх1м!чш та ф!зико-х!м!чш властивосп бшшв, видшених з насшня льону, ! сформувати шдходи в досладженн молекулярних та !ммобшзованих форм його б!лшв.
Викладення основного матерiалу досл1джень У клтгинах насшня олшних культур лшди локал!зуються у вигляд! сферосом р!зно! величини. Сферосоми оточен! мембранами, що складаються з бшшв ! полярних лшщв. Мембрани сферосом високоолшних клггин контактують, утворюючи безперервну систему в значнш частиш об'ему кл1тини. У цю систему включен! органели клтгини ! локальш скупчення.
Результати проведених дослщжень показали, що масова частка лшщв у насшш льону сорту "Швденна нч" становить у середньому 41,4±1,03 %, а у насшш сорту "Дебют" - 43,5± 1,08 %. Фракцшний склад лшщв насшня льону представлений у табл. 1.
Таблиця 1
Фракцшний склад i масова частка кожио'Г фрак'цИ, масова частка ввд маси лiпiдiв, %
Склад лшвдв Сорти льону
Дебют Швденна шч
Триглщериди 98,50 98,20
Фосфолшщи 0,83 1,22
Вшьт жирт кислоти 0,07 0,10
Стероли 0,40 0,33
Еф!ри стерол!в 0,10 0,15
Моно- ! диглщериди 0,10 слщи
Токофероли, мг% 49,00 58,00
Встановлено, що у фракцшному склад! превалюють нейтральн лшвди, масова частка яких перевищуе 98 %. Другим за значимютю класом е фосфолшди, вмют яких у насшн сорту льону "Швденна шч" на 32 % бшьше, нж у насшн сорту "Дебют". Водночас лшщи насшня сорту "Дебют" мютять на 25 % б!льше стерол!в. Сшввщношення м!ж еф!рами стерол!в ! вшьними жирними кислотами в ол!ях насшня льону обох вивчених сорпв було дуже близьким. Насшня льону сорту "Швденна шч" вщр!зняеться щдвищеним вмютом токоферол!в.
У фракщях фосфолшщв переважають фосфатидилхолши, фосфатидилетаноламши ! фосфатидилшозитоли, що складають у сум! в насшш сорту «Швденна шч» 65,7 %, а в насшш сорту «Дебют» 63,2 % (табл. 2).
Таблиця 2
Хiмiчний склад фосфолшвдв, масова частка ввд маси фосфолшвдв, %_
Фосфолшщи Сорти льону
"Дебют" "Швденна шч"
Дифосфатилглщерини слщи слщи
Фосфатидш кислоти 6,3 8,1
Фосфатидилетаноламши 18,5 21,7
Фосфатидилглщерини 3,3 2,1
Фосфатидилхолши 25,8 21,3
Л!зофосфатидилхолши 5,1 7,1
Фосфатидилшозитоли 18,9 21,7
Фосфатидилсерини 7,9 5,0
Фосфогшколшщи 6,8 5,3
Глщерофосфат 2,1 1,5
Нещентифжоват фосфолшщи 5,3 6,2
Фосфолшди насшня льону обох сорпв представлеш десятьма типами сполук, основна 1хня маса в сортi "Дебют" становить 94,7 %, у сорт "Швденна шч" — 93,8 %. Винятком е неiдентифiкованi форми, вмют яких у сорт "Дебют" дорiвнюе 5,3 %, а в сортi "Швденна шч" — 6,2 %. Насiння льону сорту "Дебют" мютить бiльшу шльшсть фосфатидилсеринiв, фосфоглiколiпiдiв i глiцерофосфату (у сумi 16,8 %), на ввдмшу ввд сорту "Пiвденна нiч" (у сумi 11,8 %). У склащ фосфолiпiдiв обох сортiв спостерiгався ввдносно високий вмiст фосфатидних кислот: 8,1 % для сорту "Швденна шч" i 6,3 % для сорту "Дебют" ввдповщно.
Незважаючи на деяш вiдмiнностi, склад i вмiст жирних кислот лiпiдiв рiзних сортiв дуже близьк1. 1ндекс ненасиченостi (U/S) лшщв насiння льону становить 7,3-7,8, що значною мiрою обумовлюе високу лабшьшсть ще! групи речовин у процес зберiгання та первинно! обробки сировини.
Ведомо, що бiологiчна цiннiсть рослинних олiй залежить ввд !хнього жирнокислотного складу i вмiсту жиророзчинних впашшв. Найбiльш цiнними компонентами е полшенасичеш жирнi кислоти i група токоферолiв (вiтамiн Е). Як1сть олiй залежить вщ вмiсту хлорофiлу, госиполу, ароматичних вуглеводiв, що знижують 1хш смаковi й товарнi властивостi.
Вивчення жирнокислотного складу лшщв насшня льону методом катлярно! газово! хроматографй' показало, що серед високомолекулярних жирних кислот домiнують ненасичеш: оле!нова, лiнолева i лшоленова, масова частка яких становить 87,7-88,6%.
Порiвняно з наявними в лiтературi даними [1], за складом жирних кислот насшня льону сорту "Дебют" вiдрiзняеться б№ш високим вмiстом олешово! кислоти. Насиченi жирнi кислоти представлеш в основному пальмггиновою, стеариновою та арахшовою кислотами. У лiпiдах насшня льону сорту "Дебют" щентифжували мiзернi кiлькостi (слiди) мiристиновоl кислоти (табл. 3).
Таким чином, усього було вдентифжовано 25 лшдних речовин, серед яких переважаючими е триглiцероли, фосфолшди, фосфатидилетаноламiни, фосфатидилхолiни, фосфатидилiнозитоли та ш.
Жирнi кислоти лiпiдiв представленi 8 компонентами, з яких найбшьшою масовою часткою (вмютом) вiдрiзнялася лiнолева кислота (12,8-15,4 %), що е одним з найважливших есенщальних iнгредiентiв у харчуванш людини.
Таблиця 3
Жирнокислотний склад лiпiдiв, масова частка вщ маси лiпiдiв, %_
Кислоти Сорти льону
Дебют Швденна шч
Насичеш 12,1 11,4
Мiристинова С14:0 слвди 0
Пальмiтинова С16:0 7,4 8,0
Стеаринова С18:0 4,2 3,2
Арахiнова С20:0 0,5 0,2
Ненасиченi 87,9 88,6
Пальмггоолешова C16:i 0,2 слвди
Олешова С18:1 21,4 18,1
Лiнолева С18:2 12,8 15,4
Лiноленова С18:3 53,5 55,1
У табл. 4 наведено деяш показники якосп лляно! олл.
Таблиця 4
_Показники якосп лляно'1 олй' при температур 20 °С, (р< 0,05, n=3)_
Густина, кг/м3 Показник заломлення В'язшсть, Па-с Температура застигання, °С Ацетильне число
912-918 1,48-1,487 0,053-0,056 19-26 7-8
Данi табл. 4 свiдчать, що лляна олiя мае висок показники густини й температури застигання, а ацетильне число знаходиться в межах норми.
У класичнш технологи для руйнування кл1тинних структур у рослиннш сировинi використовують механiчну i вологотеплову обробку, пiсля чого пресуванням отримують сиру харчову ол1ю. Залишкову ол1ю видiляють зi шроту екстракщею вуглеводородними розчинниками, з подальшим роздшенням мiцели. Така технологiя мае ряд недолшв. Отримана харчова ол1я (пресова фракцiя) мiстить побiчнi продукти, яш утворюються на стадп вологотеплово! обробки, що знижуе фiзiологiчну цiннiсть i товарнi властивостi олИ. Видiлення олИ зi шроту вуглеводородними розчинниками призводить до шдвищення пожежо- i вибухонебезпечносп на виробництвi. Подiл мiцел i очищення оли ввд розчинник1в - складний i дорогий процес, а одержуваний продукт придатний лише для технолопчних цiлей.
Ферментативна обробка рослинно1' сировини дозволяе видмти олш в м'яких умовах, збержаючи ïï бiологiчнi властивостi й поживну цiннiсть. Вiдпадае необхiднiсть застосування вуглеводородних розчинникiв, пвдвищуеться екологiчна безпека виробництва [2].
Найбiльш ефективно процес проходить при гiдромодулi 1:2, що забезпечуе достатнi дифузiйнi процеси пвд час ферментативного розщеплення бiополiмерiв сировини. При обробцi насiння льону ферментним комплексом вихвд олiï становив понад 97 %, що значно перевищуе вих1д зазначеного продукту при видшенш олiï за iснуючими технолопями. При цьому повнiстю зберiгаються ïï бюлопчш й поживнi властивостi, особливо есенщальш кислоти (лiнолева, лiноленова та олешова), що пiдтверджують характеристики таких показнишв, як кислотне число (сорт "Швденна шч" - 2,3±0,3 мг КОН; сорт "Дебют" - 2,8±0,1мг КОН), йодне число (сорт "Швденна шч" — 171±4,3 г J2; сорт "Дебют" -180±15,1 г J2), число омилення (сорт "Швденна тч" - 196±7,4 мг КОН; сорт "Дебют" - 190±6,2 мг КОН), ефiрне число (сорт "Швденна шч" - 187,7±5,7 мг КОН; сорт "Дебют" - 182,2±4,1 мг КОН), яш вiдповiдають вимогам ГОСТ 10582-76.
Таким чином, за результатами дослвджень можна зробити висновок, що ферментативний споаб видiлення сировини з насшня льону мае своï переваги порiвняно з механiчним, забезпечуе збереження бiологiчноï та поживноï цiнностi сировини, дозволяе використовувати ïï для виробництва продовольчiх товарiв, а також як есенщальний продукт.
Водорозчиннi полiсахариди (гум^ насiння льону (ВПСЛ) складають близько 8-10 % ввд маси сухих речовин. При екстракцп ВПСЛ 1'х вихiд становить 80-90 % i залежить вiд умов видiлення. Яшсний i к1льк1сний склад ВПЛ залежить ввд сорту льону, клiматичних умов i мюця вирощування [3].
Рядом авторiв [1] показана перспективнiсть застосування ВПСЛ як харчових добавок, що мають рiзноманiтнi функцiональнi властивостi: структуроутворювачiв, емульгаторiв, стабiлiзаторiв, водоутримувальних гiдроколоïдiв. Ц властивостi ВПСЛ залежать вiд багатьох факторiв i, насамперед, ввд хiмiчного, мономерного й полiсахаридного складу фракцш ВПСЛ.
Метою цiеï частини дослвджень е фракцiонування ВПСЛ сортiв льону "Дебют" i "Швденна ^ч", вибiр умов ïхнього видiлення i характеристика хiмiчного складу фракцп, що залежать ввд вибору екстрагувального агента. Ввдомо, що найбiльш характерним способом екстракци полiсахаридiв е хлорування. Результати дослвдження з вибору умов видiлення сумарних ВПСЛ показали, що масова частка видiлюваних ВПСЛ залежить ввд тривалосл екстракцiï, температури i ГМ.
Аналiз отриманих даних дозволив визначити оптимальш умови, при яких досягаеться максимальний вих1д ВПСЛ: тривалiсть екстракцiï - 3 години, температура - 70-80 °С, ГМ - 25. У цих умовах вихвд ВПСЛ становить 8,5-9,0 % ввд маси сухих речовин насшня льону. Сортовi особливосп практично не впливають на вихвд екстрагованих ВПСЛ iз насiння, однак слвд ввдзначити, що вихiд сумарних полiсахаридiв (СП) iз насiння сорту "Швденна тч" на 0,5 - 0,8 % вищий (табл. 5).
Таблиця 5
Характеристика сумарних полiсахаридiв насшня (р< 0,8, n = 5), масова частка вщ вихвдноТ
сировини, %
Сорти льону Вихвд Вологють Хiмiчний склад
вуглеводи бвдки зола
Швденна тч 7,0-8,3 5,1 86,4 4,8 3,6
Дебют 7,0-7,8 5,4 84,7 5,8 4,1
ВПСЛ сорту "Швденна тч" ввдр!зняються пвдвищеним вмютом у сумарнш фракци вуглевод!в (86,4%), меншим вмютом супутшх бшшв (4,8%) ! мшеральних речовин (3,6 %). Пвд час попередшх дослвджень нами було встановлено, що вмют бшшв у ВПСЛ збвдьшуеться з! зростанням температури екстракци [4]. СП насшня сорпв льону "Дебют" ! "Швденна тч" практично не ввдр!зняються за як1сному ! шльшсним моносахаридним складом (табл. 6).
Таблиця 6
Моносахаридний склад СП насшня льону, масова частка, ввд сумарних полкахарщ^в, %
Сорти льону L-Rhal L-Fuc L-Ara D-Xyl D-Gal D-Glc D-Gl
"Швденна тч" 7,9 3,7 8,9 33,1 14,1 3,7 28,6
"Дебют" 4,4 2,1 9,7 32,6 13,3 4,2 33,7
Як видно з табл. 6 переважаючими моносахаридами ВПСЛ е ксилоза (сорт "Швденна тч" - 33,1%, сорт "Дебют" - 32,6%), галактуронова кислота (сорт Швденна нч" - 28,6%, сорт "Дебют" - 33,7%), ! галактоза (сорт Швденна шч" - 14,1%, сорт "Дебют" - 13,3%). ВПСЛ ввдр!зняються вмютом фукози (сорт "Швденна нч" - 3,7%, сорт "Дебют" - 2,1%) ! глюкози (сорт "Швденна тч" - 3,7%, сорт "Дебют" - 4,2%).
Це пояснюеться тим, що до складу насшня льону, на ввдм!ну ввд насшня шших олшних культур, входить фукоза, що характеризуе специф!чнють як само! сировини, так ! видшених полюахарид!в.
Якщо юльюст ввдмшносп в моносахариднш фракцй НП ВПСЛ сорпв "Швденна шч" i "Дебют" незначш, то в кислш фракцй' можна вщзначити îctothî розбiжностi у bmîctî галактуроново! кислоти, галактози, ксилози i рамнози. У кислш фракцй' ВПЛ сорту "Швденна шч" на 12 % менше галактуроново1 кислоти, але на 3,3 % бшьше рамнози i на 6,4 % ксилози порiвняно i3 сортом "Дебют". Наявнiсть ксилози та арабшози у фракцiï КП, очевидно, пов'язана з частковим переходом у не1 нейтральних полiсахаридiв, що шдтверджуеться даними iнших авторiв [5].
Результати дослщжень показали, що до складу насшня льону входять нейтральш i кислi фракцiï полiсахаридiв, яш в основному представленi галактозою, ксилозою та арабшозою. Це дае можливють використовувати 1х як бiологiчно активш компоненти (БАК) при додаваннi в харчовi системи. Також вони виконують роль загусник1в, наповнювачiв, стабiлiзаторiв емульсш i пiн, що забезпечуе водоутримувальну здатнiсть i формування термостабiльних гелiв. Крiм того, вони виводять з оргашзму токсини, важкi метали, радюнуклщи, що сприяе детоксикацiï.
Аналiз мшерального складу полiсахаридiв насiння льону сввдчить, що домiнуючими елементами СП ВПСЛ е калш, натрiй i магнш (табл. 7). При фракцiонуваннi полiсахаридiв ввдбуваеться перерозподiл елементiв м1ж фракщями. У КП спiввiдношення мiж калiем i магнiем приблизно 2:1, а в НП, навпаки, 1:2.
Таблиця 7
Ммеральний склад полiсахаридiв насшня льону, масова частка вщ зольного залишку, %
Елементи Сумарнi полюахариди Нейтральш полюахариди Ки^ полюахариди
сорти льону сорти льону сорти льону
Швденна шч Дебют Швденна нч Дебют Швденна нч Дебют
Калш 2,12 2,94 0,27 0,57 0,82 0,71
Магнш 0,51 0,33 0,41 0,26 0,46 0,39
Фосфор 0,15 0,23 0,09 0,18 0,09 0,08
Натрш 0,62 0,44 0,60 0,38 0,61 0,57
Срка 0,11 0,09 0,07 0,08 0,07 0,06
Кальцiй 0,07 0,02 0,06 0,01 0,01 0,01
Мiдь 0,04 0,03 0,04 - 0,01 -
Зал1зо 0,001 0,002 0,01 - - 0,01
Гумi насiння льону являють собою водорозчиннi пол1сахариди, вмют яких складае 8-10 % ввд маси сухих речовин. Нами було дослвджено фракцiйний склад i фiзико-хiмiчнi властивостi ВПСЛ як потенцiйних пдроколощв для харчових систем. У робот використовували насiння сортiв "Швденна шч" i "Дебют". Полiсахариди зi здрiбненого насiння льону видiляли i фракцюнували. Реологiчнi дослвдження (визначення гранично! в'язкосп) водних розчинiв полiсахаридiв i гхтх фракцiй проводили на вiскозиметрi при 25 °С.
Молекулярний розподiл сумарних ВПСЛ i 1'хшх фракцiй методом гель-хроматографування показав, що вони складаються з високомолекулярних фракцiй, як1 елюються ранiше, нж лiнiйний декстран. Гель-хроматографiчнi профiлi препаратiв водних екстрактiв лляних гумi показали, що вуглеводи елюються зi стовпчика iз сефадексом пов№шше, нж лiнiйний декстран Т-500.
Ки^ полiсахариди елюються пiзнiше, нiж нейтральш, що ймовiрно зв'язано з меншим гiдродинамiчним об'емом кислих ВПСЛ. Полюахариди елюються переважно у вiльному об'емi стовпчика, тодi як бiлковi речовини - у в№ному i загальному об'емi. Хроматографiчнi профiлi ВПСЛ ютотно не вiдрiзняються в залежностi ввд сорту насiння льону, але спостер^аються розбiжностi в полiдисперсностi фракцiй, що е, мабуть, характерними ознаками ВПС.
Гель-хроматографiчнi профiлi препаратiв водних екстракпв лляних гумi (сортiв "Пiвденна шч" i "Дебют") показали, що вуглеводи елюються зi стовпчика у вшьному об'емi, а бiлки як у вшьному, так i в загальному об'емах.
Як сумарний препарат, так i його кисла та нейтральна фракцй складаються з високомолекулярних полiмерiв, що елюються зi стовпчика iз сефадексом повшьшше, нiж лiнiйний декстрин Т-500. 1стотш кiлькостi уронових кислот були виявлеш в кисл1й фракцй екстракту. У цiлому, елюйований об'ем кислих полiсахаридiв з'являеться пiзнiше, шж пiк елюйованого об'ему нейтральних полiсахаридiв, що свiдчить про низький гiдродинамiчний об'ем кислих полiсахаридiв лляних гум^ Цi результати погоджуються з даними мелування, моносахаридного аналiзу i 13С та ЯМР-спектроскопil [5], як1 показують, що нейтральш полюахариди лляних гумi е однорщними нейтральними фракцiями.
В обох дослвджуваних зразках при гель-хроматографуванш вiдзначено основний пiк, близький до вшьного об'ему стовпчика. Це також е сввдченням того, що НП лляних гумi мiстять головним чином високомолекулярш фракцil з незначною наявнютю нейтральних низькомолекулярних полiсахаридiв.
Молекулярний розподвд КП показав наявшсть вуглеводiв з меншими гiдродинамiчними об'емами, нiж у нейтральних сумарних фракщях лляних гумi.
Реологiчнi дослвдження (визначення гранично1' в'язкостi) водних розчинiв полiсахаридiв i 1'хн1х фракцiй (С=0,1-1,5 %). проводили на вiскозиметрi Ubbelohde при 25 °С. Реологiчнi властивостi i ВЗЗ вище, нiж окремих фракцш, що можливо за рахунок полiмер-полiмерних взаемодiй.
На пiдставi отриманих даних було встановлено, що за реолопчними властивостями полiсахариди сумарного препарату лляних гумi незначно поступаються ксантановiй камедг
Очевидно, реологiчнi властивостi СП ВПСЛ обумовлюються головним чином арабiноксиланами, яш е основними полiсахаридами ВПЛ i ввдповвдають за процеси гелеутворення у водних розчинах. Висок1 показники в'язшсних властивостей розчишв НП ВПЛ можуть бути поясненi наявнiстю ß-Д-(1,4) -ксиланових залишк1в арабiноксиланових компонентiв, що виявляють кращi гiдродинамiчнi властивостi, шж КП.
У результатi дослiджень також було встановлено, що зi зб№шенням масово1' частки НП гумi насшня льону у водному розчиш збшьшуються мiцнiснi властивостi гелiв, що характерно для властивостей високомолекулярних полiмерiв.
Порiвняльнi дослiдження водозв'язуючо1' здатностi (ВЗЗ) рiзних гiдро колоïдiв у лляних гумi (табл.8) сввдчать, що цей показник для гуарово1' та ксантаново1' камедi коливаеться в межах 2150 г Н2О/100 г сухих речовин i 1700 г Н2О/100 г сухих речовин.
Як ввдомо, видвдеш з насшня льону гумi мiстять близько 75-83 % вуглеводiв. Сумарний препарат лляних гумi був фракцiонований на кислу i нейтральну фракцiï. Значення ВЗЗ для дослвджених гiдроколоïдiв свiдчить про те, що гумi насшня льону мають ввдносно високу водозв'язуючу здатнiсть, яка бiльш н1ж в 1,5 рази перевищуе цей показник для ксантаново!' камедi.
Таблиця 8
Водозв'язуюча здатмсть лляних гумi i промислових зразмв харчових гщроколо~1дав
Гвдроколовди ВЗЗ, г Н2О/100 г сухих речовин Сумарнi полiсахариди ВЗЗ, г Н2О/100 г сухих речовин
Гуарова камедь 2150±300 насiння сорт "Пiвденна нiч" 2600±340
Ксантанова камедь 17000±550 насiння сорт "Дебют" 2950±400
Беручи до уваги простоту видшення гум! з насшня льону ! досить висок1 показники !х якосп як гвдроколощв, можна зробити висновок про перспектившсть !хнього використання в нових рецептах харчових продукпв.
Науков! розробки в галуз! застосування натуральних лляних гвдро колоГдав як стабшзатор!в дозволять розширити асортимент функцюнальних продукпв харчування.
Останшм часом людство страждае ввд недостатнього споживання бшка, що ввдцрае ушкальну роль у життед!яльносп людини. Лляний бшок (линулш) мае повний склад незам!нних для людського оргашзму амшокислот, тому що лляному насшню, уживаному в !жу, не потр!бна попередня терм!чна обробка, яка призводить до змши бшково! молекули. У зв'язку з цим вш збертае свою бюлопчну актившсть ! е щнною сировиною для одержання бшкових продукпв.
Це спонукае кра!ни, населення яких використовувало в радюн додатковий рослинний бшок, до витиснення со! з продовольчо! сфери ! замши Г! льоном.
Через сильно розвинуту х1м!чну структуру лляний бшок виявляе гвдроф!льт властивосп, тому одержати його безпосередньо з лляного насшня неможливо. З цього випливае, що першою технолопчною стад!ею при одержанн бшка з насшня льону може бути тшьки виробництво лляно! олл, яка мае цшш поживн1 та л!кувальн властивосп. Ввдходами виробництва лляно! олп холодним пресуванням насшня е макуха, яка мютить понад 40 % харчового б!лка. Кр!м бшка, лляна макуха мютить до 11 % о л!!, не менше 33 % вуглевод!в, близько 8 % золи ! не бвдьше 8 % води.
Анал!з складу ! квдькосп шгред!енпв лляно! макухи показуе, що вона мае високу харчову щншсть ! г! застосування як кормово! добавки е прикладом марнотратства продовольчо! сировини. Тому дощльно використовувати лляну макуху як1 основу вггчизняну сировину з метою одержання рослинного бшка для потреб харчово! ! фармацевтично! промисловосп.
Результати дослвдження б!лкового концентрату (табл. 9) сввдчать, що вш складаеться з 18 амшокислот, мютить як замшш, так ! незамшн амшокислоти. Вивчення х1м!чного складу бвдкового концентрату (визначання масово! частки компоненпв) показало, що основна його маса 74,30 % - це бшки, з яких 44,33% е водорозчинними, кр!м того наявш 20,3% вуглевод!в, 1,9% жир!в ! 2,1% мшеральних речовин.
Таблиця 9
Амшокислотний склад лляного борошна, макухи i бiлкового концентрату (г/100 м бiлка)_
№ Амшокислоти Лляне борошно Макуха Б!лковий концентрат
Швденна тч Дебют
1. Аспарагшова кислота 9,32±0,27 10,73±0,41 14,12±0,63 13,40±0,49
2. Треонш 5,12±0,11 3,93±0,17 4,32±0,12 3,84±0,13
3. Серин 4,02±0,11 5,14±0,20 5,72±0,10 5,54±0,12
4. Глутамшова кислота 21,30±1,33 22,34±0,93 23,17±0,95 20,44±1,05
5. Пролш 3,12±0,16 4,40±0,12 3,11±0,12 5,35±0,21
6. Глщин 6,12±0,13 5,57±0,19 4,32±0,14 3,73±0,15
7. Алашн 3,30±0,14 3,92±0,12 2,94±0,089 3,06±0,12
8. Валш 1,43±0,07 1,81±0,05 1,92±0,03 0,94±0,02
9. Метюнш 2,10±0,07 1,77±0,03 2,09±0,02 3,34±0,11
10. 1золейцин 3,37±0,14 3,86±0,15 4,32±0,62 4,17±0,40
11. Лейцин 4,21±0,11 4,87±0,13 4,09±0,51 4,52±0,41
12. Тирозин 2,02±0,03 1,80±0,02 1,55±0,02 2,20±0,04
13. Феншаланш 6,17±0,21 5,47±0,21 4,09±0,03 5,92±0,23
14. Пстидин 3,17±0,16 2,81±0,09 3,35±0,17 4,29±0,31
15. Л!зин 4,92±0,27 4,47±0,18 4,09±0,31 5,19±0,30
16. Аргшш 11,74±0,52 9,72±0,41 10,27±0,39 8,98±0,34
17. Триптофан 2,34±0,60 1,90±0,04 1,00±0,03 0,82±0,01
18. Цистин 11,40±0,07 1,80±0,05 1,98±0,06 0,92±0,02
Висновки
Анал!з проведених дослiджень дозволяе стверджувати що:
1. Рослиннi бiлки, що вводиться в традицшш харчовi системи, можуть вiдгравати в них двояку роль: по-перше, використовуватися як збагачувальн добавки (до 10-15 % маси), при цьому пiдвищуеться загальний вмют бiлка, харчова й бiологiчна цшшсть харчового продукту; по-друге, вони мають бiльш висок1 показники функцiональних властивостей (жиро- i водорозчинностi), нiж тваринш, до того ж вони е легко поновлюваними i менш дорогими.
2. Якщо порiвняти за амшокислотним складом лляне борошно, макуху з бшковим концентратом, то за яшсним складом вони йому не поступаються, але спостерiгаються розбiжностi в шлькюному складi. Так, наприклад, сумарний вмют незамшних амiнокислот (масова частка вщ бiлка) у лляному борошнi сорту "Швденна шч" становить 29,66 %, сорту "Дебют" - 28,08 %, у макуа - 25,92 %, у бшковому концентрал - 28,74 %. З наведених даних видно, що БК за сумарним вмютом незамшних амшокислот наближаеться до лляного борошна, а в макус мютиться найменша !х к1льк1сть.
3. БК ввдр!зняеться в!д iнших бiлкових продукпв тим, що мае бiльш виражений лiпофiльний характер. Його лiпофiльнi властивосп пояснюються наявнiстю специфiчних полiсахаридiв насшня льону, що переходять у розчин при одержанш бiлкових продуктiв.
4. Виходячи з бiохiмiчного складу i властивостей, можна зробити висновок, що лляне борошно, макуха i БК можуть бути використаш як бшково-вуглеводш та лiпiдно-бiлково-вуглеводнi функцiональнi добавки в харчових системах.
5. Так! бiлковi добавки називаються функцiонально-технологiчними, а будучи введеними в обмеженш шлькосп до складу багатьох харчових продукпв без попршення органолептичних показнишв з масовою часткою 1-3%, виконують функцй' емульгаторiв, стабiлiзаторiв тн, зв'язуваючих речовин, що сприяють полiпшенню бюлопчно! й харчово! цшносп готово! продукцй. При застосуванш цих добавок у складi багатокомпонентних традицшних харчових систем визначаеться сукупшсть таких функцiонально-технологiчних властивостей, що роблять !х придатними для введення в той чи шший продукт без зниження органолептичних, бюлопчних i яшсних показнишв, як! вiдповiдають традицiйним загальноприйнятим уявленням про щ види продукпв харчування.
Список використаноТ лiтератури
1. Budwig J. Flax oil as a True Aid Against Arthritis, Hear Infection, Cancer and Other Diseases/ Vancouver: Appl. Publishing, 1992. - P. 34.
2. Матусевич Л.Г. Селиверстова Т.С., Кузнецова И.В., Резников В.М. Исследование химического состава лубяной и древесной частей льняного стебля // Химия древесины.- 1982.- №2.- С.45-49.
3. Технология производства растительных масел/В.М. Копейковский, С.И. Данильчук, Г.И. Данильчук, Г.И. Гарбузова и др. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 416 с.
4. Соболев М.А. Химия льна и лубоволокнистых материалов. - М: Гизлеспром, 1963.-120с.
5. Johnston P.V. Flaxseed oil and cancer: a-linolenic acid and carcinogenesis // Flaxseed in Human Nutrition, S.C. Cunnane and L.U. Thompson, Champaign, IL: AOCS Press. - 1995. - P. 207-218.
