CC BY
13
вергнутых термической обработке пищевых продуктах не вызывает в этих продуктах признаков гнилостного распада в течение 2—3 суток^ несмотря на обильное размножение.
4. При исследовании штаммов протея на синтетической среде с добавлением химически чистого казеина в отдельности и в смеси с другими микробами, принадлежащими к гнилостной группе (Вас. mycoides, mesentericus, megatherium, putrificus), получены следующие данные:
а) ни один из перечисленных микроорганизмов в чистой лультуре не вызывает в среде с казеином признаков гнилостного распада (отсутствует запах, реакции на аммиак и индол остаются отрицательными);
б) признаки гнилостного разложения наступают быстро (через 18—24 часа) только при посеве на среду с казеином каждого из перечисленных микробов совместно с протеем, причем только в том случае, если посев сделан одновременно или если протей добавлен к развившимся уже культурам. Если же посев сделан в обратной последовательности и перечисленные микроорганизмы, принадлежащие к гнилостной группе, добавлены к развившейся уже культуре протея, признаки гнилостного разложения 'наступают с большим опозданием только к концу третьих суток;
в) результаты наших опытов делают понятным отсутствие признаков гнилостного распада в пищевых продуктах и готовых блюдах, подвергшихся тепловой обработке и лишь после этого зараженных протеем; быстро развиваясь па пищевых продуктах и подавляя своих конкурентов, протей не вызывает глубокого распада белка, не обработанного предварительно ферментами или не обсемененного уже другой микрофлорой, так как участие протея в гнилостных процессах начинается с разложения полипептидов.
■й- Ъ Ъ
П. Ф. Воронин1
О влиянии гуминовых веществ на аскорбиновую
кислоту
За последние годы советскими гигиенистами опубликован ряд работ., посвященных изучению влияния микроэлементов, содержащихся в питьевой воде, на аскорбиновую кислоту. Возросший интерес к этой проблеме объясняется стремлением гигиенистов максимально уменьшить потере аскорбиновой кислоты при обработке пищевых продуктов, содержащих витамин С. С гигиенической точки зрения проблема борьбы с потерями витамина С при кулинарной обработке продуктов имеет особое значение в специфических условиях Севера.
Изучение степени сохраняемости аскорбиновой кислоты при варко овощей в воде, богатой гуминовыми веществами, показало резкое снижение содержания аскорбиновой кислоты в этих блюдах по сравнению с аналогичными овощными блюдами, приготовленными на водопроводной и колодезной воде. Указанные факты дали основание заподозрить разрушающее влияние гуминовых веществ, содержащихся в водах болотного происхождения, на аскорбиновую кислоту.
Учитывая повсеместное распространение в северных условиях вод, богатых гуминовыми веществами, было проведено четыре серии исследований с целью изучения влияния гуминовых веществ на аскорбиновую кислоту. Первая и вторая серии опытов имели задачи выяснить влияние гуминовых веществ на аскорбиновую кислоту, а третья и четвертая .серии опытов— изыскать способы борьбы с их разрушающим дей ствием.
4.4.
Методика и порядок проведения опытов
Опыты были проведены в лабораторных условиях. В первой серии опытов было взято 500 мл дестиллированной, водопроводной, колодезной, речной и озерной воды. При этом речная и озерная вода содержала в большом количестве гуминовые вещества. Во все пробы воды искусственно вводилась аскорбиновая кислота из расчета 10 и 20 мг%. После этого пробы воды ставили на плиту и кипятили до полного разрушения аскорбиновой кислоты, причем испаряющаяся вода во всех пробах постоянно восполнялась дестиллированной водой. С целью изучения динамики изменения содержания аскорбиновой кислоты через каждые 30 минут определяли восстановленную и обратимо окисленную форму аскорбиновой кислоты. Определение аскорбиновой кислоты производилось методом, разработанным Государственной контрольной витаминной станцией. Перед исследованием, как правило, во всех образцах воды определяли содержание азотной кислоты, солей железа и меди, а также хлоропоглощаемость, растворенный кислород, окисляемость и реакцию воды.
Для изучения зависимости между количественным содержанием гуминовых веществ в воде и степенью разрушаемости аскорбиновой кислоты в ней была поставлена вторая серия опытов. Исследуемые образцы озерной и речной воды предварительно разводили дестиллированной водой в 5 и 10 раз, а также осаждали гуминовые вещества путем коагулирования. Для коагулирования был применен сернокислый алюминий. Дальнейшие исследования проводили в той же последовательности, ках и в первой серии наблюдений.
После того как было установлено разрушающее влияние гуминовых веществ на аскорбиновую кислоту, были поставлены опыты по выяснению механизма этого действия. С этой целью в одних пробах воды гуминовые вещества предварительно окисляли перекисью водорода в кислой среде, в других же пробах воду предварительно обрабатывали бромной и хлорной водой для того, чтобы окислить спиртовые и альдегидные группы, содержащиеся в гуминовых веществах, а также насытить двойные связи. Избыточно введенный бром и хлор удаляли путем кипячения и связывания гипосульфитом. После указанной обработки с пробами воды были проведены опыты, аналогичные первой серии исследований. Во всех опытах в обязательном порядке ставили контрольные пробы с дестиллированной водой.
В четвертой серии опытов к различным пробам озерной и речной воды, богатой гуминовыми веществами, добавлялась соевая мука в количестве 1 % и 5% мясного бульона. После этого искусственно вводили аскорбиновую кислоту из расчета 10 и 20 мг% и проверяли ее сохраняемость по методике, указанной в первой серии опытов. Кроме того, аналогичные наблюдения вели над пробами воды, предварительно подвергнутыми кипячению и коагулированию. Кипячение воды производилось в течение часа, после чего воду охлаждали и фильтровали.
Результаты и их обсуждение
Результаты первой серии исследований представлены в виде средних показателей в табл. 1 и 2.
Из данных, представленных в табл. 1, видно, что резистентность аскорбиновой кислоты при кипячении зависит от химического состава воды. В речной и озерной воде с высоким содержанием гуминовых веществ наблюдается быстрое разрушение аскорбиновой кислоты по сравнению с дестиллированной водой. Кроме того, резистентность аскорбиновой кислоты зависит от концентрации ее в исследуемых растворах:
Дестнллированная . Водопроводная . . Колодезная .... Речная ...... Озерная...... Название воды
— м — — 1— СО >—' ^ Сл го Количество анализов
0,005 0.02 0,02 0,005 количество азотистой кислоты (в мг/л) Некоторые физико-химические показатели образцов воды
0,03 0,005 количество железа (в мг/л)
11111 количество меди (в мг/л)
оо со ОГ5 ГО СО VI г- ь со о> количество растворенного кислорода (в мг/л)
2,3 4,6 37,4 56,3 окисляемость (в мг/л 02)
1,9 8,3 14,8 хлоропоглощае-мость (в мг/л)
Я о со м . ог оо "со ^ О О о ° общая жесткость в градусах
О ОЭ О» «О 00 О о "о •о X
«о— ю —• ю— ю — оо оо оо оо оо Исходное содержание аскорбиновой кислоты (в мг'/о)
СО ю ~4СЛ СЛ ОО Ф С7> СО ОС О ^ СТ5 Ю ОО •—СО ьо ссо ст> 30 минут Сохраняемость аскорбиновой кислоты в % при продолжительности кипячения
39,3 66,9 26,3 54,5 36,1 53.0 20,8 29.1 16.2 19,8 60 минут
23,0 57.6 14,5 31.2 16.7 27,5 4,6 11.3 2.4 7.3 90 минут
8.7 38,5 2.3 20,1 1,3 9.1 2,3 120 минут
1,8 26,1 6.2 150 минут
II II II II 1 180 минут
-чем больше концентрация аскорбиновой кислоты, тем медленнее происходит ее разрушение.
Изменение соотношений между восстановленной и обратимоокис-ленной формами аскорбиновой кислоты представлено в табл. 2.
Таблица 2
Продолжительность кипячения (в минутах) Исходное содержание аскорбиновой кислоты (в мгН) Содержание восстановленной и обратимоокисленной форм аскорбиновой кислоты в "/« по отношению к исходному ее содержанию
в дестиллированной воде в озерной воде
восстановленная форма обратимо-окисленная форма восстановленная форма обратимо-окисленная форма
30 87,6 5,2 36,1 12.5
60 66,9 11,3 19,8 ' 23,2
90 20 £7,6 34,1 7,3 38,5
120 38,5 42,5 — 16,1
150 26,1 24,3 — 4,8
180 8.9 13.2 — —
Из данных табл- 2 видно, что в первые два часа в озерной воде наблюдается быстрое снижение содержания восстановленной и нарастание обратимоокисленной формы аскорбиновой кислоты. Различный характер динамики изменения содержания восстановленной и обратимоокисленной форм аскорбиновой кислоты в озерной и дестиллирован-ной воде при прочих равных условиях может быть объяснен разрушающим действием гуминовых веществ.
Для подтверждения разрушающего влияния гуминовых веществ на аскорбиновую кислоту были поставлены следующие опыты. Гуминовые вещества из озерной воды осаждались путем коагулирования глиноземом, после чего производилась элюция гуминовых веществ кислым фосфорнокислым натрием в кислой среде. Элюированные гуминовые вещества добавлялись к 20 мг% раствору аскорбиновой кислоты, после чего проводилось кипячение проб воды в течение 3 часов. При этом через каждые 30 минут определялась аскорбиновая кислота.
Исследования показали, что резистентность аскорбиновой кислоты в прокоагулированной воде в резкой степени возрастает, а элюированные гуминовые вещества, перенесенные в пробы дестиллированной воды, оказывают на нее разрушающее действие.
Результаты второй серии исследований представлены в табл. 3.
Рассмотрение данных, представленных в табл. 3, показывает, что при снижении содержания гуминовых веществ путем разведения дестиллированной водой или коагулирования сернокислым алюминием резистентность аскорбиновой кислоты в речной и озерной воде в резкой степени возрастает.
Результаты третьей серии исследований показали, что резистентность аскорбиновой кислоты в речной и озерной воде после предварительной обработки (окисления гуминовых веществ) перекисью водорода, а также бромирования и хлорирования в резкой степени возрастает.
С точки зрения современных представлений гуминовые кислоты (ульминовая, гуминовая и креновая) являются основной составной
46
I
Название воды Количество анализов Некоторые физико-химические показатели образцов воды Исходное содержание аскорбиновой кислоты (в мг"/,,) Сохраняемость аскорбиновой кислоты В «/о при продолжительности кипячения
рн растворен, кислорода (в МГ/Л) окисля-емость (в мг/л 02) хлороно-глощаемость в мг л 30 минут 60 минут 90 минут 120 минут 15 ) минут 180 минут
Речная ..... 5 6,8 9,3 32,1 9,3 52,1 31,2 13,8 4.0 — —
Речная, разведен- 30,8 22,1 7,3
ная в 5 раз . . 7 7.0 8,7 7.8 2,4 68,1 46,3 —
Речная, разведен- 2.3
ная в 10 раз . . 5 7,0 9,1 4.2 1.2 82,3 60,5 52,3 34,1 19,2
Речная коагули- 9,6 0,75
рованная . . . 5 7,0 8,6 0,83 — 20 83,8 59,1 37,5 18,0
Озерная..... 8 6,9 8,1 64,8 16,3 32,8 18,1 5,0 — — —
Озерная, разведен- 15,4 5,1
ная в 5 раз . . 5 7,0 9,4 11,5 3.1 61,5 42,3 27,2 —
Озерная, разведен- 27,5 14,6 1.8
ная в 10 раз . . 6 7,0 9,0 6,8 1.8 85,6 57,1 46,9
Озерная коагули- 23,6 11,0 1.1
рованная . . . 8 6,9 8.8 0,72 80,2 61,6 43,1
частью гуминовых веществ и представляют собой смесь разнообразных соединений, содержащих спиртовые, альдегидные, карбоксильные и фе-нольные группы, а также двойные связи. По данным акад. Д. П. Прянишникова, химический состав гуминовых веществ в основном зависит от природы растительных и жиеотных объектов, из котэрых они образовались. Вполне естественно предположить, что при бромирова-нии и хлорировании происходит насыщение двойных связей и окисление альдегидных, а возможно, спиртовых и других группировок, оказывающих разрушающее влияние на аскорбиновую кислоту.
Учитывая коллоидный характер гуминовых веществ, при изучении вопроса о механизме их разрушающего действия на аскорбиновую кислоту нельзя исключить значение адсорбционных процессов. Для решения данного вопроса дополнительно были поставлены опыты по исследованию влияния ряда адсорбентов (активированного угля, каолина, окиси цинка и алюминия) на аскорбиновую кислоту. С этой целью приготовлялся 20 мг% раствор аскорбиновой кислоты и в отдельные пробы добавлялись указанные адсорбенты в количестве 100 мг%. После этого пробы воды кипятили в течение 3 часов и через каждые 30 минут определяли аскорбиновую кислоту. Проведенные исследования показали, что после искусственного введения этих адсорбентов не отмечается их разрушающего влияния на аскорбиновую кислоту.
Из всего этого можно сделать вывод о том, что разрушающее действие гуминовых веществ на аскорбиновую кислоту обусловлено не только явлениями адсорбции, а главным образом окислительно-восстановительными процессами, протекающими между химическими группировками гуминовых веществ и аокорбиновой кислоты.
Результаты четвертой серии наблюдений представлены в табл. 4.
4 Т
Название воды
Некоторые физико-химические показатели образцов воды
Г а.
Озерная вода .
Озерная вода предварительно прокипяченная и профильтрованная .......
Озерная вода коагулированная
Озерная вода 1°/о соевой муки......
Озерная вода -+- 5"/0 мясного бульона . . . .
6,8
7,0 7,0
О — в "г—
2 >
§§ «я -
о
ч -а о
" ь к
ьа о ■-
О Е 2
О
О о
с о
я =
О.
О сз
5 3
|=6 3
§ з "
« Й-о 9 -я
я £ <и и
§ 2
Сохраняемость аскорбиновой кислоты в % при продолжительности кипячения
н
х
н г», х
1 о
О ; СМ О -
X
0,005 —
71,3
18,5
35,2 21,8
20
48,4 83,1
33,2 64,5
75,3 51,2
68,1
47,0
7,6
24.3 44,8
36.4 19,С
9.1 25,0
16,2
3.2
13,8
4,0
3,5
Из табл. 4 видно, что после осаждения гуминовых веществ путем коагулирования, а также при добавлении соевой муки и мясного бульона к озерной воде резистентность аскорбиновой кислоты повышается, причем в первом случае стабилизирующий эффект выражен значительно лучше, чем во втором и третьем случаях. Необходимо отметить, что в озерной воде после предварительного ее кипячения в течение одного часа и фильтрования резистентность аскорбиновой кислоты повышается. Надо полагать, что при кипячении происходит денатурирование гуминовых кислот.
Выводы
1. Гуминовые вещества, содержащиеся в воде, разрушающе действуют на аскорбиновую кислоту. При этом резистентность аскорбиновой кислоты в водных растворах находится в зависимости не только от количества гуминовых веществ, но и от ее концентрации и объема раствора.
2. Механизм разрушающего действия гуминовых кислот на аскорбиновую кислоту в основном состоит в окислительном влиянии различных химических группировок (альдегидных, двойных связей и т. п.), содержащихся в них. При наличии высокой адсорбционной способности гуминовых кислот создаются благоприятные условия для окислительно-восстановительных процессов между гуминовыми комплексами и аскорбиновой 'кислотой.
3. Разрушающее влияние гуминовых веществ на аскорбиновую кислоту можно резко ослабить предварительной обработкой болотных вод коагулированием, длительным кипячением и хлорированием с последующим дехлорированием.
4. Губительное влияние гуминовых веществ на аскорбиновую кислоту необходимо учитывать при выборе воды для приготовления овощных блюд и настоев витамина С.
тйг -йг -А-
