CC BY
25
предположить, что образование красящих веществ зависит от устойчивости, реакционной способности комбинаций (ассоциатов) промежуточных соединений с аминокомпонентом, а^значит, определяется в известной мере химической природой и строением азотсодержащего соединения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Daneky J.P., Pigman W.W. Reaction between Sugars and Nitrogenous Compounds and their Relationship to Certain Food Problems // Adv. Food Res. — 1961. — 3. — P. 241.
2. Kroner W., Kothe H. Discoloration of dextrose solutions // Ing. Eng. Chem. — 1939. — 31. — P. 248.
3. De Wit G., Kieboom A.P.G., Van Bekkum H. / /
Carbohydr. Res. — 1979. — 74. — P. 157.
4. Brandes E. Untersuchungen zur Kenntnis von Braunungsprodukten in technischen Zuckersaiten / Thesis, Technischen Universitat Carola-Wilhelmina. — Braunschweig, 1982.
5. Me Weeny D.J., Knowles E.t Hearne J.F. // J. Sci. Fd. Ag. — 1974. —25. — P. 735.
6. Agren G. The interaction of amino nitrogen and carbohydrates / / Enzvmologia. — 1941. — 9. — P. 321.
Кафедра органической химии Поступила 21.06.96
641.563
ПРОИЗВОДСТВО ПОДСЛАСТИТЕЛЕЙ, ОБОГАЩЕННЫХ АРОМАТИЧЕСКИМИ И КРАСЯЩИМИ ВЕЩЕСТВАМИ
Г.И. КАСЬЯНОВ, О.И. АНДРОНОВА,
О.И. КВАСЕНКОВ, В.В. ЛИСИЦКИЙ
Всероссийский научно-исследовательский институт консервной и овощесушильной промышленности Кубанский государственный технологический университет
При производстве низкокалорийных диетических продуктов вместо сахара широко используют подсластители.
Эффективным и быстровнедряемым является способ создания обогащенных высококонцентрированными С02-экстрактами, сбалансированных по заданному составу подсластителей лечебно-профи-лактического назначения с различными ароматизаторами и красителями растительного происхождения.
Мы изучали вопросы сорбции и десорбции натуральных ароматических и красящих веществ на чистом сахарине, сахарине с модифицированной структурой, а также на веществах, применяемых в сочетании с сахарином.
Для маскировки нежелательного привкуса сахарина его применяют в сочетании с аминокислотами (аспартамом), органическими кислотами (аскорбиновой, лимонной, винной, яблочной), содой, моносахаридами (фруктозой), загустителями (желатином, пектином, модифицированным крахмалом, лакрицей). Эти вещества можно также использовать в качестве носителей (сорбентов) ароматических и красящих компонентов.
Важную роль для последующего быстрого выделения ароматических и красящих веществ в продукт играет емкость сорбентов. Здесь преимущества органополимеров перед сахарином очевидны, так как концентрирование происходит во всем объеме сорбентов.
На таблетках кристаллического сахарина ароматические вещества концентрируются только в тонком поверхностном слое, масса которого обычно не превышает 5-8% всего сорбента.
На порошкообразном сахарине в смеси с ЫаНС03 ароматические вещества сорбируются в слое массой около 20%. Однако следует учитывать, что весь объем сорбента может эффективно концентрировать ароматические вещества только при большом времени контакта фаз, так как диффузия ароматических веществ внутри кристаллов сильно затруднена.
Нами разработан способ насыщения подсластителей и сопутствующих им веществ ароматическими и красящими компонентами в среде жидкой двуокиси углерода.
Высокая скорость установления сорбционного равновесия при работе с С02-мицеллами ароматических и красящих веществ позволяет использовать значительные скорости пропускания (прокачки) анализируемого образца через колонку с подсластителем. Принципиальная схема такой установки представлена на рис. 1 (/ —конденсатор, 2 — С02-экстрактор, 3 — адсорбер, 4 — испаритель).
Малые размеры молекулы С02 и полное сродство газа-носителя с ароматическими веществами облегчает доступ растворенных компонентов ко всей поверхности подсластителя без диффузионных затруднений. Через 7-10 мин сорбционная емкость подсластителя исчерпывается при условии достаточной конпентоации сорбируемого компонента в мицелле (5-20 г/л).
При сорбции органических молекул важную роль играет полифункциональное взаимодействие с сахарином, включающее электровалентное куло-новское взаимодействие с дополнительными энергетическими слабыми взаимодействиями. Главным признаком этого процесса является рост энтропии в ходе сорбции, а необходимым условием его осуществления — наличие активных групп в структуре сорбента, способных как к электростатическим, так и диполь-дипольным, гидрофобным взаимодействиям, а также водородным связям.
Для ления с чину К1 равного фазе сс
ДОСТИЖ'
Для 1 венную влечен!
КОТОру! весной при ра: чет прс концен
где
В за чают ^ линеш Ана. ции а] точное требуе Для ции af реальн изотер
Вы
нием
Пут
Изс бират ной п центр черпы извле! ется.
Вог начал, проис та. П[ ненш с обрг емого
|Н. 11
ts von Thesis, к -Sci. Fd.
en and P. 321.
41.563
энного омати-гользо-ірокач-с под-і уста-зтор, 2 спари-
ї
:родст-:твами гов ко узион-юнная :ловии компо-
ажную йствие 5 куло-I энер-авным ■ропии :м его >упп в гроста-обным ;ям.
Для количественной характеристики распределения сорбируемого компонента используют величину коэффициента распределения Д, численно равного отношению концентрации компонента в фазе сорбента С и фазе мицеллы М в условиях достижения равновесия.
Для практических целей важно иметь количественную характеристику степени селективности извлечения ароматических веществ из С02-мицеллы, которую получают, исследуя зависимость равновесной емкости Е от равновесной концентрации С при различных исходных концентрациях С0. Расчет проводят, исходя из исходной и равновесной концентраций сорбируемого компонента:
Е =
(С0-С)У
g
(1)
где
V — объем модельного раствора; g — навеска подсластителя (сорбента).
В зависимости от вида функции Е = Дя) различают три типа изотерм сорбции: выпуклый (/), линейный (2) и вогнутый (3) (рис. 2).
Анализ экспериментальных результатов сорбции аромата лимона на сахарине показал, что точное математическое описание изотерм сорбции требует учета различных факторов.
Для практического анализа равновесной сорбции ароматических компонентов из модельных и реальных мицелл используют три основные модели изотерм.
Рис. 2
1
+
(2)
Е Ех ' КЕХС '
Путем преобразований оно приводится к виду Е = Ех-Дх/К . (3)
Изотермы подобного вида описывают высокоизбирательный процесс сорбции на эквипотенциальной поверхности. С увеличением исходной концентрации сорбируемого компонента по мере исчерпывания сорбционной емкости селективность извлечения целевых компонентов резко уменьшается.
Вогнутая изотерма характеризуется наличием начального неселективного участка, на котором происходит заполнение активных центров сорбента. При достижении определенной степени заполнения селективность резко возрастает. Это связано с образованием полимолекулярных слоев сорбируемого компонента.
Для вогнутой изотермы существует формула Фрейндлиха
1 цЕ = 1 цК + В\ёС, (4)
где параметр К характеризует эффективность взаимодействия первого слоя молекул сорбируемого вещества с активными центрами, а параметр В — взаимодействие между молекулами сорбированного ароматизатора в полислоях.
Линейная изотерма наблюдается в области микроконцентраций сорбируемого компонента. Для таких изотерм характерна независимость селективности от концентрации:
Е = КС , (5)
где К — константа избирательности сорб-
ционного процесса.
Конечная цель анализа данных кинетики сорбции заключается в проверке соответствия экспериментальной кинетической кривой теоретическим зависимостям для последующего расчета констант процесса.
Лимитирующей стадией является диффузия сорбируемого компонента внутри гранул подсластителя. В случае постоянно обновляющегося раствора (мицеллы) уравнение массопереноса выглядит так:
где
> ~Г2 ехР Я яя
If
(6)
отношение продиффундированно-го количества компонента через п элементарных слоев сферической частицы сорбента за время эксперимента к равновесному количеству поглощенного компонента; коэффициент диффузии сорбируемого вещества внутри пористой матрицы;
эффективный радиус гранулы подсластителя.
Как показали исследования, кристаллы сахарина хорошо извлекают лимонен из С02-мицеллы и антоцианы (проэкстрагированные ранее жидкой С02из выжимок_черноплодной рябины). При этом
для лимонена Д = (6,6 + 1,1)* 10 14 м2/с, для _ / - - ~------------------ 2 '
д
R
антоцианов
Д = (1,2 + 0,25)-іб“І4 м2/с.
Таблица
Выпуклая изотерма аппроксимируется уравнением Ленгмюра
Наименование Ингредиенты, % Дегустационная оценка, балл
продукта подсла- ститель арома- тизатор краси- тель вкус аромат
Подсластитель с ароматом: лимона (таблетки) 92 5 3 3.9 3.5
лимона (порошок) 93 4 3 4,2 3,5
лимона (драже) 82 6 12 4,7 4
апельсина (таблетки) 88 5 7 4,0 3,5
малины (порошок) 90 5 5 4,4 3,5
цитрусовых (драже) 82 6 12 4,6 4
Нами выполнен комплекс исследовательских работ по созданию подсластителей с ароматами лимона, апельсина, малины, а также подсластителей зеленого цвета, полученных из выжимок шпината, ярко-красного цвета — из выжимок малины, лимонно-желтого — из выжимок облепихи, и оранжевого — из каротинсодержащего овощного
сырья. Основные физико-химические данные ряда подсластителей представлены в таблице.
Отдел технологии консервирования и продуктов детского питания
Кафедра технологии консервирования
Поступила 29Л 1.94
" [639.381+546.1853:641.5
ВЛИЯНИЕ ВВЕДЕНИЯ ПОЛИФОСФАТОВ НА КАЧЕСТВО НАТУРАЛЬНЫХ РУБЛЕНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ РЫБЫ
Н.Н. ГАТЬКО
Киргизский технический университет
Введение полифосфатов и хлористого кальция способствует улучшению качества колбас и рубленых бифштексов [1, 2].
Цель настоящей работы — выявить влияние полифосфатов на питательную ценность и качество изделий, приготовленных из натуральной рыбной рубки.
Для проведения исследований рыбу разделывали на филе с кожей без реберных костей и приготавливали рыбные колбаски по рецептуре [3]. Рыбу дважды измельчали на мясорубке вместе с пассированным луком. В полученный фарш добавляли яйца, соль, перец и тщательно перемешивали, вводили водные растворы хлористого кальция, гексаметафосфата натрия и динатрийфосфата в количестве 0,5, 1,0, 1,5% к массе рыбы. В контрольный образец добавляли воду, количество которой во всех случаях было одинаковым. После перемешивания разделывали на колбаски массой 63 г, панировали в сухарях и обжаривали.
Качество готовых изделий определяли органолептически по вкусу, запаху, консистенции. Результаты оценки показали, что изделия с хлористым кальцием приобретали посторонний горько-вато-кислый вкус и в дальнейших исследованиях его введение не проводилось. Добавление динатрийфосфата и гексаметафосфата натрия положительно сказалось на качестве полученных изделий, они отличались большой сочностью, более ярко выраженным вкусом и ароматом. Однако введение добавок в количестве 1,5% к массе рыбы приводило к образованию не свойственного этим изделиям послевкусия.
Чтобы установить влияние выбранных добавок на качество, питательную ценность и вкусовые достоинства полученных изделий в контрольном и опытных образцах, определяли выход готовых изделий, содержание сухих веществ СВ — высушиванием до постоянного веса, общий азот (в расчете на белок) — сжиганием по Кьельдалю, сумму креатин+креатинина — реакцией с пикриновой кислотой после проведения гидролиза, влагоудерживающую способность ВУС — методом Грау и Гамма в модификации Воловинской, а-аминный азот — по реакции с нингидрином, содержание сульфгидрильных групп — калориметрически после взаимодействия с нитропруссидом натрия.
Результаты исследований показали, что введение добавок сопровождается некоторым увеличением содержания СВ, по сравнению с контролем
{рис. 1, кривая 1: К — контроль, / и 2 — добавка
0.5 и 1;0% гексаметафосфата, 3 и 4 — добавка 0,5 и 1,0% динатрийфосфата). Максимальное содержание добавок — у изделий с 1,0% гексаметафосфата натрия и 0,5% динатрийфосфата. Если принять суммарное содержание питательных веществ в контрольной пробе за 100%; то в указанных образцах увеличение составит соответственно 8,5 и 8,4%, в других случаях разница с контролем выражена в меньшей степени. Близкие результаты получены при исследовании общего азота — рис.
1, кривая 2 (х 6,25).
Рис. 2
Сохранность азотистых и питательных веществ в целом обычно связывают с меньшей коагуляцией белковых веществ, большей ВУС и, следовательно, с меньшим выделением влаги при тепловой обработке и удалением с ней питательных веществ. Определение ВУС, представленное на рис. 2, показывает, что в максимальной степени влага удерживается в образцах с добавлением гексаметафосфата и динатрийфосфата в количестве 1,0%.
Сумма креатин+креатинина максимальна в образцах с добавлением 1,0% гексаметафосфата натрия, значения этого показателя в изделиях с 0,5% гексаметафосфата и динатрийфосфата приблизительно одинаковы и на 4,6 и 3,8% соответственно больше, чем в контрольном образце. Введение
