CC BY
27
- ' ' ' ! ’ 641.12.641.13.001.57
ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЛКОВО- УЕЛЕВОДНОГО СОСТАВА ЭКСТРУДИРОВАННОГО ГОРОХА С БЕЛКОВОЙ ДОБАВКОЙ
А.Н. ОСТРИКОВ, В.Н. ВАСИЛЕНКО, А.В. ДАНКОВЦЕВ
Воронежская государственная технологическая академия
При получении новых экструдированных продуктов с программируемыми свойствами и аналитическом контроле их качества необходимы экспрессные методики анализа углеводов и определения аминокислотного состава продукта. В этом плане привлекателен метод тонкослойной хроматографии (ТСХ/ Метод реализуется с использованием типового лабораторного оснащения, тонкослойные пластины относительно дешевы, расход проявителей незначителен. Применение компьютера, укомплектованного типовым сканером, существенно увеличивает эффективность и качество работы с проявленными тонкослойными пластинами [1].
Основой ТСХ является адсорбционный метод, хотя встречается также метод распределительной хроматографии. Адсорбционный метод основан на различии степени сорбции-десорбции разделяемых компонентов на неподвижной фазе. Адсорбция осуществляется за счет вандерваальсовых сил, являющихся основой физической адсорбции, полимолекулярной (образование нескольких слоев адсорбата на поверхности адсорбента) и хемосорбции (химического взаимодействия адсорбента и адсорбата). Для эффективных процессов сорбции-десорбции необходима большая площадь, что предъявляет определенные требования к адсорбенту. При большой поверхности разделения фаз происходит быстрое установление равновесия между фазами компонентов смеси и эффективное разделение.
Метод ТСХ анализа углеводов в отличие от гель-проникающей хроматографии значительно сокращает время анализа и не требует использования сложного и дорогого оборудования.
Один из основных показателей в ТСХ - показатель К/, который является аналогией времени удерживания и зависит как от свойств разделяемых веществ, состава подвижной фазы и сорбента, так и от физических параметров. Значение Я/ определяют как отношение расстояния, пройденного веществом, к расстоянию, пройденному фронтом растворителя: Я/= Ь/Ь0.
Значение К/ - величина безразмерная, изменяющаяся от 0 до 1. На значение К/ не влияет расстояние, пройденное фронтом растворителя, однако во многих методиках описывается прохождение фронта на расстояние 10 см. Эго используется только для облегчения расчетов Л/. На практике вначале определяют расстояние, пройденное фронтом растворителя: от линии старта (а не от края пластинки) до места, где находился фронт в момент окончания хроматографирования. Затем определяют расстояние от линии старта до пятна разделенного вещества. В этом случае оказывает влияние размер пятна. Если оно круглой формы и небольшого размера, то полу ченное Л/имеет четкое значение. Если пятно большого размера или неправильной формы, то при определении Л/ошибка может достигнуть 0,1.
Хроматографические методы определения углеводов основаны на их различной адсорбционной способности. В работе использовали метод определения качественного и количественного состава углеводов гороха с белковой добавкой Ог!пс1е Ы 15/А (Дания) и готового экструдата (гороховые палочки) с применением ТСХ.
Для тонкослойного разделения моно-, ди- и олигосахаридов разработана оригинальная методика. В качестве неподвижной фазы применили тонкослойные пластины 5'Пи/о1 иУ254 (Чехия), сорбентом в которых служит активный силикагель зернением 20-40 меш, связанный крахмалом с подложкой из алюминиевой фольги.
Для подготовки исследуемых объектов горох ше-лушеный (ГОСТ 6201-68) и полученный экстру дат измельчали в дробилке, отсеивали через сито № 2 с целью выравнивания гранулометрического состава, затем горох загружали в смеситель и тщательно смешивали с белковой добавкой (5%). Полученные образцы растворяли в дистиллированной воде в соотношении 1 : 5, после чего проводили экстрагирование при температуре 5°С.
Растворитель для подвижной фазы готовили следующим образом. К 8 объемам ацетонитрила добавляли 1 объем водного раствора аммиака концентрацией 0,35 моль/дм3. К полученной смеси добавляли 1 объём ледяной уксусной кислоты. Подобранный растворитель дезактивирует поверхность силикагеля, создавая гидратированный околоповерхностный слой, что ослабляет адсорбционное взаимодействие гидроксильных групп углеводов с силанольными группами сорбента. Удерживание осуществляется за счет распределительного механизма. Для улучшения хроматографического разделения хроматографирование проводили в режиме одномерного многократного элюирования, которое выполняли в три этапа, дважды прерывая процесс и высушивая пластины. Общее время анализа 1 ч. На пластины с помощью микрошприца МШ-10 наносили на стартовую линию 5 мл стандартного раствора (смесь фруктозы, глюкозы, сахарозы и мальтозы концентрацией 250 мг/л) и исследуемого образца в виде тонкой полосы шириной не более 2 мм. Для проявления использовали 1%-й раствор КМп02 в 2%-м растворе №ьС03. Углеводы фиксировались в виде светло-желтых пятен, переходящих в коричневые на розовом фоне. Свежевысушенные пластины сканировали на планшетном сканере и сохраняли изображение в формате bitmap, True Color (24 разряда). При помощи программы Видеоденситометр Sorbfil TLC получили хроматограммы, по которым рассчитали величины Rf и площади пятен.
полиозы 2-го порядка
ал и посахари ды
: s-.a;:uk'
0 10 20 30 40 г/100 г
11 - экструдат Щ -горох
На рисунке показана динамика изменения содержания углеводов в продуете, зафиксированная по изменению площадей пятен, яркосгь которых зависит от строения углевода. Моносахариды дают наиболее интенсивные пятна, ди-, три- и тетрасахариды - менее интенсивные. Площадь пятен является функцией концентрации, относительное уменьшение площади пятна конкретного углевода свидетельствует об уменьшении концентрации и наоборот [ 1 ].
Полученный анализ свидетельствует о возрастании более чем в два раза содержания гексоз (галактозы,
фруктозы и глюкозы) и существенном уменьшении содержания полиоз 2-го порядка (крахмала) и олигосахаридов (сахарозы, мальтозы, раффинозы, стахиозы) [2].
Очевидно, в процессе экструзии происходит термическое разложение полисахаридов гороха на моносахариды, что положительно сказывается наусваиваемо-сти экструдата.
Аминокислотный состав пищевых продуктов - необходимая информация и важный критерий для определения их биологической ценности. Определение аминокислот после гидролиза производили методом жидкостной хроматографии на хроматографе Мили-хфом-4 производства НПО «Научприбор» (Орел). Сорбентом служил силикагель с привитыми аминофазами Нуклеосил Амин зернением 5 мкм, набитый в микроколонку 2x80 мм. В качестве подвижной фазы использовали 40%-й водный раствор ацетонитрила. Детектирование проводили при длине волны 220 и 260 нм. Качественный состав аминокислот определяли по временам удерживания, количественный - по калибровочному графику для каждой аминокислоты.
Массовую долю аминокислот, мг %, рассчитывали по формуле
Ф = (5пМ.50-10^)/(5йш),
где 5П - площадь ника соответствующей кислоты на полученной амино1рамме, м2; 5^ - площадь пика стандартного раствора аминокислоты, м2; Мг - молекулярная масса аминокислоты; 50 - разведение;-10'8 - концентрация аминокислоты в стандартном растворе, нмоль/дм3; т - масса навески образца, г [1].
Установлено, что количество аминокислот в экс-трудате превышает их содержание в горохе. Это обусловлено уменьшением конечной влажности экструдата и частично его обогащением веществами белковой добавки. При этом наблюдается значительное увеличение таких незаменимых аминокислот, как изолейцин, лизин, триптофан. Биологическая ценность экструдата составила 86%.
Таким образом, полученные хрустящие гороховые палочки обладают высокой биологической ценностью, сбалансированы по составу незаменимых аминокислот, а также имеют высокую усвояемость углеводного комплекса, отличаются высокой энергетической ценностью и могут быть рекомендованы для питания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Рогов И.А., Антипова Л.В., Дунченко Н.И., Жеребцов Н.А.
Химия пищи. Кн. 1. - М.: Колос, 2000. - 384 с.
2. Жеребцов Н.А., Пащенко Л.Н. Углеводы в сырье и продуктах питания. - Воронеж: ВГТА, 1999. - 107 с.
Кафедра процессов и аппаратов пищевых производств
Поступила 15.01.03 г.
