Тиогликолевая кислота как ингибитор покоричневения в реакции D-глюкозы с глицином Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

живании не происходит необходимого разрушения и гомогенизации клеточных структур и при этом аллиин и аллииназа выдерживают в этих условиях нагревание до 70°С. Необходимое разрушение достигается после сушки при превращении ломтиков в порошок. При смачивании порошка водой происходит образование аллицина, что легко устанавливается по появлению запаха. Сам же по себе порошок чеснока не имеет выраженного свежего чесночного запаха, так же как не имеют запаха луковица или зубки чеснока. Легко проверить, что запах порошка — другого свойства в сравнении со свежеразрезанным чесноком. Более того, различающаяся химическая природа летучих компонентов чеснока, порошка, масла из него и других продуктов к настоящему времени хорошо изучена и подтверждает вышесказанное. Поэтому следует признать, что показатель, обозначенный как ’’вкус и запах” ’’острочесночные, свойственные свежему чесноку”, в ГОСТ 16729—71 определен неверно.

Химическим показателем качества чесночного порошка может быть количественное обнаружение аллицина в водном экстракте порошка согласно методу [1, 2]. С помощью этого метода нами было проверено содержание аллицина в экстракте порошка чеснока в зависимости от другого органолептического показателя, установленного в ГОСТ 16729-71, — цвета. Различные образцы чесночного порошка, отличающиеся по цвету, были получены на Архангельском водорослевом комбинате, специализирующемся по изготовлению пищевых добавок. Для сравнения использовали препарат порошка Детчинского экспериментального овощесушильного завода (Калужская обл.). Полученные данные приведены в таблице. Градации окраски определены в соответствии с ГОСТ 16729-71.

Результаты показывают, что чем темнее окраска порошка, тем меньше в нем обнаружено аллицина.

В работе [3], посвященной определению оптимальных условий сушки чеснока, оптимизация процесса контролировалась по трем показателям: цвету, отношению регидратации и конечной влажности. Для характеристики цвета использовались два количественных показателя: CIE Z* и оптический индекс 01, они в значительной степени

зависели от температуры и толщины ломтиков. Хотя определение аллицина не проводилось, данный источник дополнительно свидетельствует, что показатель окраски в ГОСТ 16729-71 следует уточнить или изменить. Этот показатель является определяющим в оценке качества, и требования к нему должны быть едиными как для пищевого, так и для фармацевтического чесночного порошка.

Таблица

Цвет Количество аллицина, мг/г % от контроля

Белый (контроль) 7,3 100

Кремовато-золотистый 4,8 65,7

Кремовый 1.1 15,1

Светло-коричневый 1* 0,1 1.3

» 2 Следы

» 3 0

* 1, 2, 3 — степень коричневого оттенка.

Для фармацевтического порошка может быть задан показатель содержания аллицина, поскольку известно, что он варьирует в зависимости от особенностей сырья и это может иметь значение для дозировки. Эти особенности могут быть сортовыми, сезонными, географическими, экологическими и др. Показатель можно нормировать и контролировать по методике [2].

ЛИТЕРАТУРА

1. Han I, Zawson Z., Han G., Han P. A spectrophotometric metod for quantitative determination of alliein and total gariic thiosulfinates // Analytical Biochemistry. — 1995. — 225. — №1. — P. 157.

2. Слепко Г.И., Павлов JI.В. Методика количественного определения аллицина чеснока / / Междунар. симпозиум по селекции и семеноводству овощных культур. — М., 1998.

3. Madamba P.S. Optimization of the drying process: an application to the drying ot garlic // Drying technology. — 1997. — 15. — №1. — P. 117-136.

Поступила 05.02.99

661.1.039

ТИОГЛИКОЛЕВАЯ КИСЛОТА КАК ИНГИБИТОР ПОКОРИЧНЕВЕНИЯ В РЕАКЦИИ D-ГЛЮКОЗЫ С ГЛИЦИНОМ

В.Н. РУДЕНКО

Украинский государственный университет пищевых технологий

Установлено [ 1 ], что тиогликолевая кислота снижает цветообразование в щелочных растворах модельной системы £)-глюкоза—глицин. Это обусловливает необходимость изучить в деталях влияние тиогликолевой кислоты на ход превращений О-глюкозы в такой реакционной системе.

В воде растворяли до общего объема 400 мл 7,2 г (0,04 М) £)-глкжозы и 3 г (0,04 М) глицина (соотношение 1:1). Полученный раствор делили на две равные части. Одну часть оставляли как конт-

роль, а к другой добавляли 0,92 г (0,01 М) тиогликолевой кислоты (соотношение 1:1,5). Оба образца раствором ЫаОН доводили до pH 8,8 и нагревали на кипящей водяной бане 6 ч, в течение которых через определенные промежутки времени отбирали равные пробы. В пробах измеряли оптическую плотность О.й. при 460 нм и снимали УФ-спектр.

Чистые растворы глицина дают сильное поглощение в дальней УФ-области, которое сохраняется и в реакционной системе О-глюкоза—глицин, но при этом появляется новая полоса поглощения небольшой интенсивности при Хтт 285 нм.

В чистых водных растворах тиогликолевой кислоты наблюдается очень сильное поглощение в

корот

мом,

терне

цин-

менж

По

облас

onpei

ТО И31

може щени погла систе! хараи глиці НО В1 в это: НИЛЫ

раств соеди кори . Вы иссл^ в реа

ЄДИНІ

спекі

O.D., 96 “

90 -

70

50

зо

10

В

чере-

ТЫЙ I

усил] темы и по<;

Вл

цион

D-глк

D-глк

тиогл

лтиков. ;ь, дан-гет, что :т уточ-тся оп-ания к эго, так ика.

Таблица

от

золя

Ю

,7

,1

3

т быть кольку от осо-ше для >ртовы-ІЧЄСКИ-

(онтро-

tometric nd total - 1995.

Ьенного

мпозиум

h - м.,

cess: an >logy. —

1.1.039

ОМ

иогли-ібразца ревали эторых ітбира-іескую :пектр. погло-няется ин, но щения

'Й кис-

коротковолновой области УФ-спектра с максимумом, вероятно, где-то в вакуумной области. Характерно, что в реакционной системе ¿)-глюкоза—глицин—тиогликолевая кислота такая картина не меняется.

Поскольку поглощение в коротковолновой УФ-области двух исследуемых реакционных систем в определенной мере является характеристическим, то изменение поглощения в этой части УФ-спектра может дать некоторую информацию о ходе превращений исходных веществ. Поэтому для оценки поглощения в дальней УФ-области исследуемых систем выбрано поглощение при Я 230 нм. Для характеристики растворов системы О-глюкоза— глицин—тиогликолевая кислота также произвольно выбрано поглощение при Я 285 нм, поскольку в этой области поглощают карбонильные, дикарбо-нильные соединения, образующиеся в щелочных растворах [2], и много других промежуточных соединений [3], потенциальных предшественников коричневых полимеров.

Выбор длины волны Я 460 нм при сравнении исследуемых растворов объясняется образованием в реакции покоричневения желтоокрашенных соединений, поглощающих в этой части видимого спектра.

Рис. 1

В растворе системы /)-глюкоза—глицин уже через 0,5 ч нагревания появляется чуть желтоватый оттенок, переходящий со временем в явную и усиливающуюся окраску, тогда как растворы системы £)-глкжоза—глицин—тиогликолевая кислота и после 6 ч нагревания оставались бесцветными.

Влияние времени нагревания (при 95°С) реакционных систем ^-глюкоза—глицин (кривая /) и

Рис. 2

£)-глюкоза—глицин—тиогликолевая кислота (кривая 2) на УФ-поглощение при Я 230 нм представлено на рис. 1. Явное различие в характере изменения поглощения указывает на различный характер превращений £)-глюкозы уже на первоначальной стадии в исследуемых реакционных системах. Поскольку коротковолновую область УФ-спектра можно рассматривать как характеристическую для тиогликолевой кислоты, изменения в этой части спектра позволяют предположить, что тиогликолевая кислота является достаточно активным реагентом на карбонильную группу 2>глюкозы и, по-видимому, конкурентом аминокислоте.

Характер изменения поглощения в УФ (Я 285 нм) и видимой областях (Я 460 нм) с увеличением времени нагревания (при 95°С) растворов системы £)-глюкоза—глицин схожий (рис. 2, кривые 1 ш 2 соответственно), однако он очень отличается от поглощения при Я 285 нм в растворах системы £)-глюкоза—глицин—тиогликолевая кислота (рис. 2, кривая 3). Очевидно, тиогликолевая кислота и на последующих стадиях реакции изменяет ход превращений £)-глюкозы в щелочных растворах, что приводит к снижению образования окрашенных полимеров.

Дополнительную информацию можно получить, сравнивая относительные скорости {V =

= 0.2?./мин) образования промежуточных соединений и конечных продуктов по изменению (во времени) О.О. в исследуемых реакционных системах (таблица).

В модельной системе Д-глюкоза—глицин скорости образования промежуточных соединений, поглощающих в УФ-области (Я 230 и 285 нм), приблизительно одинаковые, но они на порядок выше

Таблица

Модельная система Я, нм V при нагревании, ч

0,5 1 1,5 2 3 4 5 6

О-глюкоза—глицин 230 0,036 0,039 0,038 0,041 0,040 0,045 0,044 0,043

285 0,038 0,042 0,046 0,050 0,047 0,054 0,050 0,047

460 0,003 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004

Э-глюкоза—глицин— 230 0,003 0,009 0,018 0,011 0,002 0,004 0,005

тиогликолевая кислота 285 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,002

скоростей образования конечных продуктов — окрашенных полимеров. А это означает, что на ранней стадии реакции покоричневения образуется множество соединений, поглощающих в УФ-обла-сти, из которых лишь часть превращается далее в окрашенные полимеры.

В реакционной системе £)-глюкоза—глицин— тиогликолевая кислота скорости поглощения интермедиатов, поглощающих в дальней и длинноволновой областях УФ-спектра, хотя и имеют один порядок, но все же различаются: скорости образования промежуточных продуктов, поглощающих в области Я 285 нм, в несколько раз меньшие. Вероятно, тиогликолевая кислота реагирует на первоначальной стадии, образуя промежуточные соединения, способность которых к дальнейшим превращениям несколько снижена.

Скорости превращений О-глюкозы на ранних стадиях реакции покоричневения в системе 2>глю-коза—глицин—тиогликолевая кислота (образование интермедиатов, поглощающих в областях Я 230 и 285 нм), приблизительно на порядок меньше, чем в системе £)-глюкоза—глицин. Возможно, это является одним из факторов ингибирующего действия тиогликолевой кислоты.

выводы

1. Тиогликолевая кислота может реагировать как нуклеофильный реагент с карбонильной группой ¿-глюкозы уже на первых стадиях реакции покоричневения, не выявляя при этом каталитического действия, как аминокислота, в дальнейших превращениях образовавшихся интермедиатов.

2. Тиогликолевая кислота замедляет образование интермедиатов, поглощающих в УФ-областях Я 230 и 285 нм, что приводит к снижению скорости образования окрашенных полимеров.

ЛИТЕРАТУРА

1. Руденко В.Н. Превращения О-глюкозы в водных щелочных растворах. — 1999. — № 2-3. — С. 33-34.

2. Hayashi Т., Namiki М. Role of Sugar Fragmentation in an Ealrly Stage Browning of Amino-carbonyl Reaction of Sugar with Amino Asid / / Agric. Biol. Chem. — 1986. — 50. — P. 1965-1970.

3. Nursten H.E., 0*Reilly R. The complexity of the of Maillard Reaction as Shown by a xylose-glycine Model System // Amino-carbonyl Reactions in Food and Biological Systems. 3-rd Intern. Symposium, Japan, 1985. — P. 17-28.

Кафедра органической химии Поступила 19.03.98