CC BY
23
641.002.237
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОВЫШЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
Н.М. АГЕЕВА, A.B. ЧЕБОТАРЕВА, Б.Г. ЕРМОШЕНКО, Г.Ф.МУЗЫЧЕНКО, В.В. МОТАЛКИН-ДЫМШЕВСКИЙ, Ю.Ф. ЯКУБА
Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства
Кубанская государственная медицинская академия Кубанский государственный технологический университет Производственно-аграрное объединение ”Массандра” (Ялта)
К числу легко окисляемых компонентов виноградных соков относятся витамины, в первую очередь аскорбиновая кислота и витамины группы Р [1, 2].
Ранее выявлена возможность повышения биологической ценности напитков с. помощью янтарной кислоты ЯК и ее солей [3] и установлено антиокис-лительное действие ЯК, способствующее сохранности витаминов в соках [4]. Янтарная кислота является природным метаболитом живых организмов [5] и оказывает действие, повышающее их энергетические и иммуннозащитные возможности, в связи с чем используется в экспериментальной практике [6].
Изготовление соков с добавкой ЯК безвредно для организма человека, так как она разрешена в качестве пищевой добавки [7]. Поскольку ЯК является антиоксидантом, то добавка ее в диетические напитки, к числу которых относятся соки,
Рис. 1
Рис. 2
могла бы обеспечить им биологическую и лечебнопрофилактическую ценность.
Детально исследовано стабилизирующее действие ЯК на витамины С и Р. Для этого приготовлено две партии напитка с добавкой разных количеств аскорбиновой кислоты — 100 и 200 мг/дм3.
Первоначальное содержание витамина Р в обеих партиях составляло 384 мг/дм3. Из каждой партии напитка приготовили по 8 опытных образцов (всего 16) с добавками ЯК и сукцината калия ЯКК — по 50 и 100 мг/дм , сукцината аммония ЯИ\ТН. и сукцината кальция ЙКСа — по 20 и 50 мг/дм (2 образца каждой добавки). Кроме того, использовали 2 контрольных образца — по одному от каждой партии. Все приготовленные образцы взяты в количестве 200 см3. Эксперимент проводили в провокационных условиях — образцы хранились с доступом кислорода воздуха. Содержание витамина Р определяли после 4, 10 и 13 сут (табл. 1: с — концентрация добавки).
Таблица 1
Добавка с, Содержание витаминов, мг/дм в процессе хранения, сут 3
мг /дм3 С Р
4 10 13 4 10 13
Исходное содержание аскорбиновой кислоты 100 мг/дм3, витамина Р 384 мг/дм3
Контроль — 55 34 29 368 346 332
ЯК 50 84 80 78 370 362 358
ЯК 100 92 92 90 376 376 376
ЯКК 50 88 88 80 376 368 364
ЯКК 100 92 88 80 376 370 370
ЯШ Н4 20 76 70 70 374 362 354
50 76 76 76 374 362 354
ЯКСг 20 68 60 60 384 384 384
ЯКСа 50 78 68 64 384 384 384
Исходное содержание аскорбиновой кислоты 200 мг витамина Р 384 мг/дм3 / дм3^
Контроль — 112 108 102 368 354 350
ЯК 50 132 116 106 370 370 370
ЯК 100 132 124 114 378 378 378
ЯКК 50 126 118 106 380 380 380
ЯКК 100 143 124 114 .380 380 380
#A"NH4 20 130 130 126 374 368 356
50 140 140 132 374 374 374
ЯКСа 20 138 120 116 384 384 384
ЯКСа 50 156 146 140 384 384 384
Изменение содержания витамина Р в процессе выдержки напитка из виноградного сока при ис-
№4,1999
.002.237
гсечебно-
е дейст-уговлено мичеств
г 3
,м .
3 в обеих I партии эв(всего Ж-по ЩК и ~/дм (2 юльзова-г каждой ты в ко-и в прошлись с витами-ч, 1: с —
Таблица /
'дм т 3
) 13
) мг/дм°,
6 332
.2 358
'6 376
¡8 364
0 370
2 354
2 354
¡4 384
4 384
) М1 /т%
4 350
0 370
8 378
10 380
;о 380
.8 356
4 374
14 384
¡4 384
Рис. 3
Рис. 4
ЯК
пиридоксин П(,
Р} кверцетин
Рис. 5
ходном содержании аскорбиновой кислоты 100 и 200 мг/дм" представлено на рис. 1 и 2.
Анализ показывает, что внесенные добавки предотвращают окисление витамина Р после 13-су-точного хранения напитка (табл. 1). Отмечено незначительное уменьшение его количества при добавках ЯК, Я/ШН4, ЯКК и в контроле с 384 до 358, 354, 364 и 332 мг/дм3 соответственно (исход-
ное содержание аскорбиновой кислоты 100 мг/дм3) (рис. 1).
Примечательно, что внесение в образец ЯКСа обеспечивает стабильность витамина Р по истечении 13 сут и более.
В аналогичных опытных образцах с содержанием аскорбиновой кислоты 200 мг/дм уменьшение содержания витамина Р происходит еще в мень-
Доза ЯК, кг/дм*
Продолжительность наблюдения, сут
процессе при ис-
Рис. 6
шей степени (рис. 2): при добавке ЯК — до 370, ЯЯЫН4 — до 374, ЯКК — до 380, в контроле — до 350 мг/дм . Сравнительные данные приведены при добавках каждого из препаратов в количестве 50 мг/дм .
' Таблица 2
Образцы сока с добавкой ЯК, мг/дм3
Содержание витаминов в соке, мг/дм
В
Вк
В,
В,
Исходный сок (в момент постановки опыта) Ркацители:
Каберне:
контроль 82 64 54 758 110 364 67
10 82 64 54 760 112 360 68
30 82 64 54 760 110 356 66
50 80 64 54 760 110 360 66
75 82 64 54 760 112 360 68
контроль 80 61 52 750 106 350 68
4 83 68 67 720 124 610 42
30 84 68 64 720 124 610 44
Через 15 сут хранения
Ркацители:
контроль 70 32 48 712 80 330 52
10 76 36 52 726 84 344 56
30 80 48 54 744 96 346 60
50 82 54 54 746 96 346 64
75 82 54 54 744 106 340 64
Каберне:
контроль 64 34 44 716 80 330 52
4 78 44 63 710 86 586 36
30 82 52 66 736 104 598 40
Через 30 сут хранения
Ркацители:
контроль 56 46 38 710 64 312 45
10 60 46 32 713 64 326 44
30 76 50 44 742 84 338 58
50 74 48 46 742 82 340 58
75 74 46 44 740 82 340 56
Каберне:
контроль 52 30 32 665 48 310 40
4 68 36 48 684 62 510 30
30 76 48 62 710 86 564 38
Сопоставляя концентрации витамина Р в обеих партиях, можно полагать, что небольшая разница между ними обусловлена различным содержанием аскорбиновой кислоты (табл. 1). Однако учитывая, что при добавке ЯКС& количество витамина Р во всех 16 образцах сохранилось неизменным, можно
сделать вывод, что внесение ЯКСа в количестве от 0 до 50 мг/дм3 способно обеспечить устойчивость и сохранность витамина Р в безалкогольных напитках на основе виноградного сока.
Изменение содержания витамина С в процессе выдержки напитка из виноградного сока с добавками в количестве 50 мг/дм при исходном содержании аскорбиновой кислоты 100 и 200 мг/дм3 представлено соответственно на рис. 3 и 4. Данные рис. 3 и табл. 1 свидетельствуют, что добавки ЯК и ее солей (особенно сукцината калия) обеспечили сохранность аскорбиновой кислоты в течение 13 сут, тогда как в контроле ее содержание резко уменьшилось со 100 до 29 мг/^м . Отметим, что в партиях напитка с 200 мг/дм аскорбиновой кислоты лучший результат дает внесение добавки ЯКСг. Таким образом, полученные в образцах обеих партий результаты позволяют сделать вывод, что сохранность аскорбиновой кислоты можно обеспечить внесением добавок ЯК и ее солей. Такие добавки можно рекомендовать, например, для использования в продуктах детского питания, что позволит сохранить в них витамины С и Р и повысит биологическую ценность соков и напитков.
Можно полагать, что антиокислительные свойства ЯК обусловлены ее способностью к комплек-сообразованию с гидроксигруппами и стабилизацией за счет этого неустойчивых енольных фрагментов молекул витаминов (рис. 5).
Эффективность предложенной технологии, обеспечивающей сохранность витаминов с помощью ЯК, проверена в производственных условиях на виноградных соках Ркацители и Каберне в процессе их хранения в течение месяца при температуре 20-25°С (табл. 2). Концентрацию ЯК изменяли от 10 до 75 мг/дм3. Результаты свидетельствуют, что через 15 сут хранения в обоих контрольных вариантах наблюдалось уменьшение концентрации витаминов, особенно В, С, Р и А. В вариантах с добавлением ЯК это снижение было менее заметным. Сохранилась ранее установленная закономерность — с увеличением концентрации ЯК ее антиокислительное действие возрастает.
Обработка результатов эксперимента проведена аппроксимацией данных [8] двухмерной функцией, что позволило построить математическую модель зависимости концентрации различных витаминов в образцах от дозы внесенной ЯК и продолжительности наблюдения и оценить ее адекватность экспериментальным данным.
В качестве примера на рис. бив табл. 3 представлены результаты аппроксимации для витамина С.
Использована сигмоидная аппроксимирующая модель
С(й, ?) = (£„^ + + к.) +
А +
+ k5S (k,
d + k3t + kJ 7t + ks) + k9,
где
доза внесенной янтарной кислоты, наблюдения,
мг/дм3;
С
S
продолжительность сут;
концентрация витамина, мг/дм3; сигмоидная функция, S (х) =
=х / (0,2 + jx|). помощи пакета программ Neuro Pro 0.1 найдены оптимальные параметры аппроксимирующей модели:
При
ИЗВЕС1
Доза
мг/,
О
II
21
а
4'
5
7
К
Эф
добав ческо женш дящи: акуш< медак друго являя следу соста: гичес ших ’ В ка1 лечен качес обраб назы Ис полу1 субъе при ] при 1 воспа быст{ болы луче!
fi 4,1999
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 1999
25
гстве от нивость напит-
роцессе : добав-л содер-мг/дм Данные вки ЯК течили вние 13 е резко м, что в юй кис-добавки »бразцах Ь вывод, можно солей, пример, |итания, Р и Р и ^ напит-
ие свой-омплек-рилиза-их фраг-
ологии, в с по-услови-берне в фИ тем-даю ЯК >1 свиде-!в обоих 1ьшение Ри А. В ие было шовлен-щентра-озраста-
юведена | функ-кческую [ных ви-I ЯК и рить ее
табл. 3 для ви-
рующая
ислоты,
Юдения,
:г/дм3; (х) =
Pro 0.1 ширую-
Таблица 3
Продолжительность наблюдения, сут
Доза ил, мг/дм3 0 4 10 20 0 4 10 20
Исходные данные Данные аппроксимации
0 98 55 44 29 91,79 61,59 42,63 36,61
10 98 56 48 42 93,28 58,92 44,37 38,13
20 98 56 48 42 97,49 61,04 47,86 40,52
30 98 56 48 42 109,07 72,29 55,49 44,64
40 98 82 78 78 108,92 84,05 72,23 53,16
50 , 98 , 84 80 78 103,98 88,40 80,74 70,25
' 75 98 88 86 84 98,92 91,95 87,82 83,94
100 98 92 92 90 96,87 92,88 90,12 87,68
Абсолютные погрешности Приведенные погрешности
0 6,21 -6,59 1,37 -7,61 6,3% -12,0% 3,2% -26,2%
5 4,72 -2,92 3,63 3,87 4,8% -5,2% 8,2% 9,2%
10 0,51 ’ -5,04 0,14 1,48 0,5% -9,0% 0,3% 3,5%
20 -11,07 -16,29 -7,49 -2,64 -11,3% -29,1% -13,5% -6,3%
30 -10,92 -2,05 5,77 24,84 -11,1% -2,5% 8,0% 31,8%
40 -5,98 -4,40 -0,74 7,75 -6,1% -5.2% -0,9% 9,9%
50 -0,92 -3,95 -1,82 0,06 -0,9% -4,5% -2,1% 0,1%
55 1,13 -0,88 1,88 2,32 1,2% -1,0% 2,0% 2,6%
k, = 34,50; = -33,873; k% = -0,092; k, =
= -0,008; kb = -61.000; k6 = 0,001; k7 =
= -0,014; Äe = -60,197;
Эффективность применения ЯК как пищевой добавки к рациону беременных женщин в клинической практике исследована у 78 беременных женщин и 250 гинекологических больных, проходящих курс лечения в дневном стационаре базовой акушерско-гинекологической клиники Кубанской медакадемии. Растворенная в соке или любом другом напитке ЯК в концентрации 50 мг/дм3, являясь обязательным компонентом лечения исследуемой группы больных. Контрольную группу составили 30 беременных женщин и 30 гинекологических больных дневного стационара, получавших такое же лечение, но без использования ЯК. В качестве лабораторного контроля проводимого лечения применяли "цитохимическую экспертизу качества жизни”, основанную на компьютерной обработке анализа активности сукцинатдегидроге-назы лейкоцитов периферической крови [9, 10].
Исследования показали, что в группе больных, получающих ЯК в качестве пищевой добавки, субъективные признаки заболевания (жалобы) при раннем и позднем гестозе, болевой синдром при невынашивании и обострении хронического воспаления матки и придатков исчезают в два раза быстрее и на треть сокращаются сроки лечения больных в стационаре дневного пребывания. Полученный результат свидетельствует о возможной
перспективе использования ЯК в качестве адапто-гена в более широкой медицинской практике.
ЛИТЕРАТУРА
Воробьева Л.И. Микробиологический синтез витаминоь.
— М.: Наука, 1982. — 320 с.
Труфанов A.B. Биохимия витаминов. — М.: Наука, 1972.
— 150 с.
Повышение биологической ценности напитков с помощью янтарной кислоты и ее солей / Н.М. Агеева, В.В. Мотал-кин, Г.Ф. Музыченко и др. // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1991. — № 9. — С. 59-61.
Пат. 2073465 РФ, МКИ 6 A23L 1/212, С12Р23/00, А61К31/07. Средство, стабилизирующее витамины групп С, Р, В, А в соках, в водных растворах / Л.А. Бадовская, Н.М. Агеева, Г.Ф. Музыченко и др. — № 92015278/13; 29.12.92. — Опубл. в Б.И. — 1997. — № 5. — С. 16. Метлицкий Л.В. Основы биохимии плодов и овощей. — М.: Экономика, 1976.
Терапевтическое действие янтарной кислоты / Под ред. М.Н. Кондрашовой. — Пущино, 1976. — С. 226. Булдаков A.C. Пищевые добавки: Справочник. — Слб.: Ut, 1996, — 240 с.
Методы нейроинформатики: Сб. науч. тр. / Под ред. А.Н. Горбаня; Отв. за вып. М.Г. Дорер. — Красноярск: КГТУ, 1998.
Ферментный статус лейкоцитов крови как метод оценки реакции организма на факторы внешней среды. Электромагнитные поля в биосфере / Р.П. Нарциссов, В.М. Шищенко, С.В. Петричук и др. — М., 1990.
10. Шищенко В.М., Валюлис А.Р. Влияние кофакторов цикла Кребса на систему мать—плод—ребенок / / Тез. респ. конф. ’’Инфекция в перинатологии”. — Вильнюс, 1990.
Кафедра органической химии
Поступила 17.05.99
