Оптимальный жирнокислотый состав пищевых растительных масел Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 2003

21

трого честв )Й ки-іьше,

Ш весна Шосемь

ичная иини-гголо-нь) и, зыбы. I упи-ІЄ ко-

фНЫХ

■одер-

дости

меня-

ирно-

ІЛСТО-

делах

) тол-:жир-

-М.:

ш: со-11(5).-

:ти пи-

ОПТИМАЛЬНЫЙ ЖИРНОКИСЛОТНЫЙ СОСТАВ ПИЩЕВЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

В.Г. ЛОБАНОВ, В.В. ЩЕРБИН

Кубанский государственный технологический университет

Исследованию состава и свойств липидов пищевых продуктов в последние годы уделяется все больше внимания в связи с их влиянием на здоровье человека и на развитие ряда заболеваний, связанных с нарушением липидного обмена. К биологически активным компонентам растительных масел, нормализующим липидный обмен, в первую очередь относятся иолинена-сьпценные жирные кислоты (ПНЖК) - линолевая (семейства ю -6) и линоленовая (семейства со -3). В настоящее время одной из важнейших задач, стоящих перед масложировой промышленностью, является выпуск функциональных продуктов здорового питания, а также лечебно-профилактических продуктов [1].

Растительные масла в отличие от животных жиров содержат в своем составе богатый набор ПНЖК, биологическая роль которых определяется их участием в качестве структурных элементов биомембран клеток. Они содействуют регулированию обмена веществ в клетках, нормализации кровяного давления, агрегации тромбоцитов; влияют на обмен холестерина, стимулируя его окисление и выделение из организма; оказывают нормализующее действие на стенки кровеносных сосудов; участвуют в обмене витаминов группы В; стимулируют защитные механизмы организма, повышая устойчивость к инфекционным заболеваниям, действию радиации и других повреждающих факторов; из ПНЖК синтезируются клеточные гормоны простагландины [2,3].

Установлена четкая обратная зависимость между содержанием в рационе ПНЖК и распространенностью сердечно-сосудистых заболеваний, являющихся наиболее частой причиной смерти в России [4, 5]. Дефицит ПНЖК отрицательно сказывается на росте организ-

665.35.002.611

ма, с ним связывают также образование злокачественных опухолей [2, 3, 6]. Это обусловлено тем, что линолевая и линоленовая кислоты не синтезируются в организме человека, это незаменимые, или эссенциальные кислоты [3,6, 7].

Биологическая активность ПНЖК неодинакова. Высокую активность имеет линолевая кислота, тогда как активность линоленовой в 8-10 раз ниже [3]. Из незаменимых жирных кислот растительных масел для человека наиболее важна линолевая кислота [8].

Исследования, проведенные как на уровне целостного организма, так и на клеточном и молекулярном уровнях, показали, что физиологическая эффективность пищевых жиров зависит не только от наличия в них линолевой кислоты, но и от ее соотношения с другими жирными кислотами [9].

Имеются указания, что триацилглицеролы в пищевых продуктах должны содержать 10-20% полиненасыщен-ных, 50-60% мононенасыщенных и 30% насыщенных жирных кислот, часть из которых должна быть со средней длиной цепи [3,6]. Более точно формула жирнокислотного состава пищевого жира, предназначенного для питания организма, была определена в исследованиях ВНИИЖ [9]. По этим данным такой жир должен включать около 50% олеиновой кислоты (независимо от ее геометрической формы), 20% г/ис-линолевой кислоты и 30% насыщенных жирных кислот, среди которых соотношение средне- и высокомолекулярных желательно как 1:1.

По другим данным для диетического питания пожилых людей и больных с нарушениями жирового обмена и атеросклерозом необходимы жиры с повышенным содержанием линолевой кислоты, в которых соотношение между насыщенными и полиненасыщенны-

Таблица

Жирные кислоты Содержание в растительном масле, %

Подсолнечное линолевого типа Подсолнечное олеинового типа Оливковое (мякоть маслины) Соевое Рапсовое низко-эруковое Льняное

Миристиновая 0,1-0,2 - 0,1-2,4 Следы 0-1(0,5) -

Пальмитиновая 5-8 3-5 9,8-20,0 7-10(8) 1-5(4) 4-7(5)

Стеариновая 1,9-7,0 3-5 До 2,9 ' 3-6(4) 0,5—2(1) 2-5(4)

Арахиновая 0,2-0,5 0-0,3 До 0,6 0-2(0,5) 0-1(0,5) Следы

Бегеновая 0,4-0,6 ■ 0-1,0 Следы - 0,5-1,5(1) -

Лигноцериновая 0-0,4 0-0,4 - - - Следы

Пальмитолеиновая 0-0,3 0,1-0,2 1,0-2,2 Следы-1(0,5) Следы -

Олеиновая 10-13 70-92 54-81 20-35(28) 50-65(60) 12-34(22)

Гадолеиновая 0-0,5 0-0,2 0,3 ..... 1-3(2) -

Эруковая 0-0,1 - - 0-5(2) -

Линолевая 74-76 2-20 3,3-22,0 40-57(53) 15-30(20) 14-20(17)

Линоленовая 0-0,3 - 0,3-0,8 : ■ 5-14(6) 6-13(9) 35-65(52)

ми жирными кислотами приближается к 1:2 [3, 10]. В то же время оливковое масло при низком содержании линолевой кислоты по своему гипохолестерннемиче-скому действию не уступает подсолнечному И кукурузном}' маслам, в составе которых линолевой кислоты больше. Умеренное содержание в оливковом масле ПНЖК положительно влияет на снижение перекисно-го окисления липидов [11].

Не менее важное значение имеет и соотношение со-6 к со-3 ПНЖК. В литературе по этому вопросу приводятся противоречивые сведения. По данным диетологов, рекомендуемое соотношение в рационе со-6 (ли-нолевая, у-линоленовая и арахидоновая кислоты) к со-З (сс-линоленовая, эйкозанентаеновая и докозогексаено-вая кислоты) составляет для здорового человека 10:1, а для лечебного питания это соотношение должно быть от 3:1 до 5:1 [1]. В организме эйкозапентаеновая и докозогексаеновая кислоты синтезируются из а-лино-леновой [7, 12], так как производимые масложировой промышленностью растительные масла не содержат этих кислот.

Как известно, 18:2со-6и 18:3ю-3 подвергаются в организме воздействию одних и тех же ферментных систем и последняя, как наиболее реакционноспособная, составляет конкуренцию в метаболизме кислоты 18:2со-6 [13]. Как показали исследования [13], увеличенное содержание линоленовой кислоты в масле отрицательно влияет на эффективность метаболизации жирных кислот.

В то же время имеются сведения об эффективности применения кислот семейства со -3 при различных заболеваниях. Так, снижение в антиатерогенной диете соотношения со -6 к со -3 с 10,2 до 4,56 вызвало усиление ее гиполипидимического и тромболитического действия [12]. Доказана целесообразность использования ПНЖК семейства со-З растительного происхождения для повышения эффективности диетотерапии и коррекции нарушений липидного обмена у больных сахарным диабетом второго типа [14]. Под влиянием ПНЖК семейства ю-3 у больных ишемической болезнью сердца происходит снижение повышенной до этого активности фосфолипаз А1 и А2, ответственных за дегенерацию фосфолипидов в процессе клеточного метаболизма [15].

Жирнокислотный состав растительных масел представлен в таблице [16-18] (для соевого, рапсового, льняного масел в скобках указано типичное содержание жирных кислот).

Следует отметить, что жирнокислотный состав отдельных растительных масел не отвечает соотноше-

ТХТХТ/"Ч ТЮОТ ТТТГЙТТТТТ Т\' ТТОТТПЛТ ТТТТЛТТТГТ т\т ТТ ТТСЧ ТТТГГТЛТТЛЛТ ТТТТО.Гт

ных жирных кислот, которое по заключению диетологов является оптимальным [6]. Поэтому считается наиболее целесообразным использовать при каждом приеме пищи жиры, имеющие близкий жирнокислотный

состав, а не потреблять жировые продукты различного состава в течение суток [3].

Возможным вариантом решения проблемы улучшения физиологических свойств растительных масел, содержащих много 18:3co-3, с целью снижения ее количества является «купажирование». При этом масла необходимо смешивать с маслами олеиновой группы, например, с подсолнечным маслом из семян сорга Первенец или оливковым. Это позволит не только снизить уровень 18:3co-3, но и улучшить соотношение олеиновой и линолевой кислот (если исходным маслом является соевое) либо сохранить его без изменений (если исходное - безэруковое рапсовое масло), что будет способствовать повышению пищевой ценности получаемых смесей указанных растительных масел.

В литературе есть указания на целесообразность такого «купажирования» растительных масел, но проблема оптимизации их жирнокислотного состава требует дальнейших исследований,

, ЛИТЕРАТУРА

1. Скорюкин А.Н., Нечаев Л.П., Кочеткова А.А., Бары-

шев А.Г. Купажированные растительные масла со сбалансированным жирнокислотным составом для здорового питания // Масложировая пром-сть. - 2002. - № 2, - С. 26-27.

2. Павлоцкая Л.Ф., Дуденко Н.В., Эддельман Н.М. Физиология питания: Учеб. для технол. и товаровед, фак. торг. вузов. -М.: Высш. школа, 1989. -368 с.

3. Пищевая химия: Курс лекций: В 2 ч. / А.П. Нечаев, М. П. Попов, С.Е. Траубенберг и др. - М.: Издат. комплекс МГУПП, 1998. - 131 с.

4. Изучение состояния системы перекисного окисления липидов - ашиокиелительной защиты при использовании соевого масла у больных ишемической болезнью сердца и гипертонической болезнью / А.В. Погожева, Н.М. Кондакова, Г.Ю. Мальцев и др. // Вопр. питания. - 2000. - № 6. г С. 29-32.

5. Бритов А.Н. Современные проблемы профилактики

сердечно-сосудистых заболеваний // Кардиология. - 1996. -№ 3. -

С. 18-22. :

6. Химический состав пищевых продуктов. Справочник: В 2 кн. / Под ред. И.М. Скурихина, М.Н. Волгарева. - М.: Агропромиз-дат, 1987.

7. Титов В.Н. Биологическое обоснование применения по-линенасыщенных жирных кислот семейства ю-З в профилактике атеросклероза // Вопр.питания. - 1999. - № 3. - С. 34-41.

8. Физиология человека. Т. 3: Пер с англ. / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. - М.: Мир, 1996. - 198 с.

9. Обоснование рационального жирнокислотного состава пищевых жиров в эксперименте на животных / Л. И. Язева, Г.И. Филиппова, З.Д. Волкова и др. // Вопр. питания. - 1980. - № 6. - С. 45-50.

10. Технология переработки жиров / II.C. Арутюнян, Е.П. Корнена, А.И. Янова и др.; Под ред. проф. Н.С. Арутюняна. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Пищепромиздат, 1998. - 452 с.

11. Погожева А.В., Покровская Г.Р.,. Кулакова С.Н. Клинико-метаболическая оценка эффективности применения оливкового масла в диетотерапии больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями // Вопр. питания. - 2000. - № 1-2. - С. 41^13.

12. Погожева А.В., Кондакова Н.М., EaincoB В.Г. Изучение жирнокислотного состава клеточных мембран при использовании соевого масла в диетотерапии больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями // Там же. - № 5. — С, 39-42.

4,2003

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 2003

23

МНОГО

улуч-масел, : коли-:ла не-ш, на-Іерве-шзить іеино-I явдя-: (если будет полу-

стьта-э про-й тре-

Бары-

ирован-

асложи-

М. Фи-

вузов. -

в, МП. П, 1998,

ния ли-)ГО мас-

жой бо-и др. //

штики -№ 3. -

шик: В тромиз-

іия по-

иактике

ред. р.

состава '.И. Фи-6. - С.

н, Е.П. а. — 2-е

і Кли-

ІВКОВО-

болева-

Изуче-

льзова-

ютыми

13. Язева Л.И., Филиппова Г.И., Федина Н.И. О биологических свойствах растительных масел, содержащих линоленовую кислоту (18:3<»-3) /7 Там же. - І989. -№ 3. - С. 45-50.

14. Сравнительная оценка влияния диетотерапии с включением эйконола или льняного масла на некоторые показатели липидного обмена у больных сахарным диабетом второго типа / В.А. Мещерякова, О.А. Плотникова, Х.Х. Шарафетдинов и др. // Там же. -2001. -№ 1. -С.28-31.

15. Самсонов М.А. Концепция сбалансированного питания и ее значение в изучении механизмов лечебного действия пищи // Там же. - № 5. - С. 3-9.

16. Мадсен Й. КриЬталлография жиров // Масложировая пром-сть. - 2002. - № 2. - С. 18-21.

17. Руководство по методам исследования, технохимиче-

скому контролю и учету производства в масложировой промышленности. Т. V. - Л.: ВНИИЖ, 1969.

18. Эмануэль Н.М., Лясковская Ю.Н. Торможение процесса окисления жиров. - М.: Пшцепромиздат, 1961. - 360 с.

Кафедра биохимии и технической микробиологии

Поступит 24.01.03 г.

664.292:663.252.61.002.612

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ГИДРОЛИЗА-ЭКСТРАГИРОВАНИЯ НА ВЫХОД И КА ЧЕСТВО ПЕКТИНА ИЗ ВИНОГРАДНЫХ ВЫЖИМОК

Л.Г. ВЛАЩИК

Кубанский государственный аграрный университет ' . г ,п

Пищевая промышленность, перерабатывающая большие массы растительного сырья, - крупный источник вторичных сырьевых ресурсов, являющихся, в свою очередь, ценным сырьем для переработки.

Средний коэффициент использования сырья в консервной промышленности 19%, а вторичные сырьевые ресурсы составляют 21%. Так, ежегодный объем переработки винограда в Краснодарском крае составляет более 100 тыс. т, при этом образуется до 20% отходов -семян и выжимок [1]. По своему составу эти вторичные продукты винограда - ценное сырье для получе-

ИГТТ а П'1 '1ТГТ_ Т'.' илвгту ТТ1Л/Л ТЛ’ТЛТ'/Л'О ТЭ ТЛ»С ТГТЛГ» ТТ£> ТТРХ- =.

АХХХУА Ц11ЛА ХХС'АЛЛХЛ Х\.Х\^.1>? и X ЧУXVI ЧХГХ^Х^ АхС/Л.”

тина [2].

Основным сырьевым источником для производства пектина являются яблочные выжимки. Виноградные выжимки по потенциальному' содержанию пектина несколько уступают яблочным. Однако с учетом стабильности сырьевой базы вторичных продуктов винограда в крае, проблема утилизации виноградных выжимок как пектинсодержащего сырья является актуальной.

Для разработки технологии производства пектина из виноградных выжимок нами проведены исследования по изучению механизма извлечения пектиновых веществ (11В) с учетом физико-химических характеристик растительного сырья.

Известно, что извлечение ПВ состоит из нескольких параллельно протекающих процессов: гидратации сырья с одновременным поступлением в него катализаторов реакции - протонов, гидролиза протопектина с образованием водорастворимых ПВ и экстрагирования гидратопектина водой.

Скорость процессов гидролиза и экстрагирования в значительной мере определяется такими факторами, как температура, pH среды, концентрация кислоты и продолжительность. Учитывая, что для каждого вида пектинсодержащего сырья существует определенное сочетание указанных факторов, мы провели исследо-

вание процесса гидролиза-экстрагирования ПВ из виноградных выжимок. Последние являются одним из немногих источников получения винной кислоты, используемой в пищевой, химической и фармацевтической промышленности [3]. Содержание виннокислых соединений в виноградных выжимках составляет 0,9-1,2%. Поэтому применение винной кислоты в качестве гидролизующего агента позволит, на наш взгляд, организовать на винодельческих предприятиях комплексную переработку вторичных сырьевых ресурсов виноделия с получением пектинопродуктов и винной кислоты.

Оптимальные параметры процесса гидролиза виноградных выжимок определяли по стандартной методике: выжимки заливали водным раствором винной кислоты с концентрацией от 0,2 до 2% и проводили гидролиз в течение 3 ч, соотношение расхода масс 1:3, 1 : 5.

По окончании процесса гидролиза экстракт осаждали спиртом и отфильтровывали. Полученный пектиновый коагулят промывали этиловым спиртом, отжимали, измельчали и высушивали. Эффективность про-цесса ГИДрОЛйЗЯ—ЭКСТраГИрОБаНИЯ ПВ ОЦСНИВаЛН ПО выходу' целевого продукта и его качественным показателям.

Полученные результаты свидетельствуют, что концентрация винной кислоты оказывает существенное влияние на выход пектина (табл. 1). С ее увеличением от 0,2 до 1,2% выход ПВ повышается с 5,10 до 8,92% на абсолютно сухую массу (а.с.м.). При этом показатель «чистоты» пектинового экстракта (Аэ), определяющий процентное отношение содержания пектина к содержанию сухих веществ в жидкой фазе, колеблется от 0,27 до 0,38. Дальнейшее увеличение концентрации винной кислоты до 2% приводит к снижению выхода ПВ с 8,92% до 5,14%. Вероятно, это связано с деградацией ПВ из-за высокой кислотности технологической среды.

Кроме того, увеличение концентрации кислоты не приводит к повышению чистоты пектина, судя по показателю Аэ. Поэтому на основании полученных дан-