Научная статья на тему 'Влияние добавки криопорошка красной свеклы на прочность водородной связи и конформацию триглицеридов жировой фазы сливочного масла'

Влияние добавки криопорошка красной свеклы на прочность водородной связи и конформацию триглицеридов жировой фазы сливочного масла Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
114
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Рашевская Т. А., Климович В. М., Гулый И. С., Прядко Н. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние добавки криопорошка красной свеклы на прочность водородной связи и конформацию триглицеридов жировой фазы сливочного масла»

При хранении изделий, окрашенных модифицированным каротиноидным красителем, цвет практически не изменяется (табл. 4), а поэтому такого типа колоранты наиболее целесообразно использовать для окраски и витаминизации продуктов питания, хранящихся в отсутствии прямого солнечного освещения (лучше в темноте) при температуре до 10°С.

Экологическая чистота и биологическая активность полученных препаратов позволяют рекомендовать их для окрашивания и обогащения кароти-ноидами хлебобулочных и кондитерских изделий, а также для окраски соков, напитков и других изделий пищевой промышленности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пат. 1806154 РФ. МКИ С 09 В 61/00. Способ получения каротиноидного красителя из растительного сырья / В.М. Болотов, B.C. Черепнин, Н.И. Локтева. — Заявл. 26.06.91; Опубл. 30.03.93., Бюл. № 12.

2. Болотов В.М., Черепнин B.C., Полухин Н.А. Модифицированные природные пищевые красители из растительного сырья / Каталог Всероссийской выставки Госкомвуза РФ и фонда изобретении России ’’Научно-технические достижения и интеллектуальная собственность высшей школы”. — М., 1994. — С. 90.

3. Болотов В.М., Полухин Н.А., Рудаков О.Б., Чернышева С.Н. Модифицированные природные пищевые красители из растительного сырья // Тез. докл. междунар. конф. ’’Научно-технический прогресс в перерабатывающих отраслях АПК”. — М., 1995. — С. 43.

4. Болотов В.М., Черепнин B.C., Жеребцов Н.А., Киселева Е.Н. Химическая модификация природных каротино-идов растительного сырья // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1996. — № 1-2. — С. 19-22.

5. Болотов В.М., Полухин Н.А., Рудаков О.Б., Шершне-

ва Е.В. Новые способы получения пищевых модифицированных красителей из растительного сырья России / / Материалы II междунар. симпозиума ’’Новые и нетрадици-онныерастения и перспективы их практического применения”. Т. 5. — Пущино, 1997. — С. 852.

6. Рудаков О.Б., Болотов В.М., Полухин Н.А., Шершне-ва Е.В. Микроколоночная ВЭЖХ экстрактов растительных пигментов и продуктов их модификации / / Межвуз. сб. науч. тр. Воронежского отдел. МАНЭВЖД ’’Экология и безопасность жизнедеятельности”. — Воронеж: ВГТА,

1997. — Вып. 2. — С. 46-50.

7. Болотов В.М., Рудаков О.Б., Шершнева Е.В., Соколов М.И., Шестаков А.С. Экспресс-анализ экстрактов кароти-ноидов из растительного сырья методом высокоэффективной жидкостной хроматографии // Вестник ВГТА, 1997. — № 2. — С. 56-59.

8. Болотов В.М., Рудаков О.Б., Шершнева Е.В. Гидрофи-лизация природных каротиноидных пигментов растительного сырья / / Тр. VI Регион, конф. ’’Проблемы химии и химической технологии”. — Воронеж: ВГТА, 1998. — Вып. 3. — С. 16-18.

9. Шатц В.Д., Сахаров О.В. Высокоэффективная жидкостная хроматография. Методология. Применение в лекарственной химии. — Рига: Зинатне, 1988. — 390 с.

10. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов / Под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна, — М.: Брандес, Медицина, 1998. — 342 с.

11. Карнаухова Е.Н., Мишина И.М. Хроматографическое разделение каротиноидов / / Хим. пром-сть. — 1993. — № 7. — С. 287-291.

12. Харламова О.А., Кафка Б.В. Натуральные пищевые красители. — М.: Пищевая пром-сть, 1979. — 192 с.

13. Химический состав пищевых продуктов. Кн. 2: Справочные таблицы содержания аминокислот, жирных кислот, витаминов, макро- и микроэлементов, органических кислот и углеводов / Под ред. И.М. Скурихина, М.Н. Волгарева. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Агропромиздат, 1987. — 360 с.

Кафедра органической химии

Поступила 17.05.1999

637.2:66.022.37

ВЛИЯНИЕ ДОБАВКИ КРИОПОРОШКА КРАСНОЙ СВЕКЛЫ НА ПРОЧНОСТЬ ВОДОРОДНОЙ СВЯЗИ И КОНФОРМАЦИЮ ТРИГЛИЦЕРИДОВ ЖИРОВОЙ ФАЗЫ СЛИВОЧНОГО МАСЛА

Т.А. РАШЕВСКАЯ, В.М. КЛИМОВИЧ, И.С. ГУЛЫЙ,

Н.А. ПРЯДКО

Украинский государственный университет пищевых технологий

В Украинском государственном университете пищевых технологий разработан новый вид сливочного масла с добавкой криопорошка красной свеклы [1]. Криопорошок получают методом сублимационной сушки на установке, созданной в университете. Проведенные исследования показали, что добавка криопорошка существенно влияет на консистенцию масла: пластифицирует продукт, снижает его твердость, повышает намазываемость [2, 3]. Установлено, что наличие криопорошка в системе оказывает влияние на состояние жировой и водной фаз в масле, формирование его микроструктуры 14, 5].

Цель работы — изучить влияние добавки криопорошка свеклы на конформацию триглицеридов и состояние водной фазы в структуре сливочного масла. Для этого использовали метод раман-спект-роскопии.

Спектры комбинационного рассеивания регистрировали в области от 700 до 3600 см*1 с помощью

раман-спектрометра, построенного на базе ДФС24 (ЛОМО), который имеет двойной монохроматор, дифракционные решетки 1200 штрих/мм. Существенные особенности раман-спектрометра — система счета фотонов, опорный канал и ПЭВМ 1ВМ РС/ АТ. Спектры возбуждали при помощи лазера Аг+ (ЛГН-503, Электроника), интегральная мощность излучения 1,2 '\¥ на 488,8 и 514,5 нм.

Исследовали образцы масла с криопорошком свеклы МС и без добавок МК, служившего контролем. Все образцы хранили при различных температурах: 5; 0; -18°С. Изучали влияние добавки криопорошка свеклы и температуры хранения на конформацию триглицеридов.

Спектры комбинационного рассеяния образцов масла снимали при температурах 14 и 24°С.

Раман-спектры образцов МК и МС (кривые 1 и 2), записанные при температуре 24°С, представлены на рис. 1-3.

Спектр образца МК, хранившегося при температуре 5°С (рис. 1, кривая /), имел три диффузные полосы в области валентных колебаний углеводородного скелета: 825, 860 и 885 см”1 и шесть диффузных полос в области несимметричных колебаний: 915, 940, 980, 1000, 1035 и 1080 см-1. В

ИЗВЕ(

облас тиле* ным : 2860 С ИНТ

фузш

3040

и

1501

Г

Сп 1, кр НЫХ ] инте: 800, метр: обла< тиле] ную ричн мом

что в ний меро: вой щает сивн В

пера-ричн скел< в обл фузн Обла тиле:

Т6НС1

двум

обла<

мумс!

Cri

усло^

НЫХ ]

та ю 835 с неси] дубл« теш метр:

4,1999

ершне-

фициро-сии / / градици-іримене-

[ершне-

тельных [вуз. сб. ІЛОГИЯ и

1 ВГТА,

Соколов

кароти-іфектив-А, 1997.

'идрофи-іститель-химии и .998. -

кидкост-

лекарст-

Ьасности на, В.А. 42 с.

ІИЧЄСКОЄ

1993. —

шщевые

2 с.

'правоч-кислот, X кислот лгарева. 1987. -

.022.37

>/

ю

ЦФС24 штор, Суще-— сис-М. ІВМ лазера я мощ-[•

ІОШКОМ 5 конт-IX тем-обавки іия на

разцов

ые 1 и :тавле-

мпера-)узные іеводо-шесть ых колі *. В

области симметричных валентных колебаний метиленовых групп наблюдали полосу с интенсивным максимумом при 2845 см 1 и диффузным при 2860 см-1, а в области несимметричных — полосу с интенсивным максимумом при 2920 см 1 и диффузным при 2950 см \ диффузные полосы — 3000, 3040 см”1 и интенсивную — 3060 см '.

Спектр образца МС, хранившегося при 5°С (рис. 1, кривая 2), имел шесть полос в области валентных колебаний углеводородного скелета: довольно интенсивные симметричные с максимумом при 800, 840, 900 см”1 и диффузные в области несимметричных колебаний — 930, 995 и 1020 см . В области симметричных валентных колебаний метиленовых групп наблюдали небольшую интенсивную полосу при 2830 см *, а в области несимметричных — четыре интенсивные полосы с максимумом при 2905, 2950, 3015 и 3065 см \

Сравнивая спектры МК и МС, можно отметить, что в области несимметричных валентных колебаний углеводородного скелета количество конфор-меров в углеводородных цепях глицеридов жиро-вои фазы МС вдвое меньше. Одновременно обращает внимание значительное увеличение интенсивности полос в спектре МС по сравнению с МК.

В спектре образца МК, хранившегося при температуре 0°С (рис. 2, кривая /), в области симметричных валентных колебаний углеводородного скелета наблюдали две полосы — 805, 850 см , а в области несимметричных колебаний четыре диф-узные полосы — 930, 95-5, 1010, 1050 см . бласть симметричных валентных колебаний метиленовых групп характеризовалась наличием интенсивной полосы с максимумом при 2800 см и двумя диффузными — 2850 и 2890 см *, а в области несимметричных — два дублета с максимумом 2910 и 2955, 3025 и 3080 см .

Спектр образца МС, хранившегося в тех же условиях (рис. 2, кривая 2), в области симметричных валентных колебаний углеводородного скелета имел дублет с интенсивным максимумом при 835 см 1 и диффузным при 870 см а в области несимметричных — диффузную полосу 910 см и дублет с диффузным максимумом 975 см 1 и интенсивным 1065 см *. В области валентных симметричных колебаний метиленовых групп наблю-

Рис. 2

дали полосы 2820 и 2865 см , а в области несимметричных— 2915, 2950 см , а также дублет 3020 и 3045 см и достаточно интенсивный максимум при 3100 см .

Приведенные данные свидетельствуют, что при температуре хранения масла 0°С в образце МС количество конформеров в углеводородных цепях триглицеридов жировой фазы несколько меньше, чем в образце МК.

Рис. 3

В спектре образца МК, хранившегося при -18°С (рис. 3, кривая /), в области симметричных колебаний углеводородного скелета наблюдали триплет диффузных полос 820, 865 и 890 см , а в области несимметричных — триплет диффузных полос 950, 995 и 1000 см а также небольшой интенсивный максимум при 1050 см . В области симметричных валентных колебаний метиленовых групп присутствовали диффузные полосы 2800, 2830 и 2890 см *, а в области несимметричных — 2915, 2950, ЗОЮ, 3030, 3055 смн.

Спектр образца МС, хранившегося при -18°С (рис. 3, кривая 2), имел одну интенсивную полосу в области симметричных валентных колебаний углеводородного скелета 865 см а в области несимметричных колебаний две диффузные — 920, 975 см-1 и одну интенсивную полосу с максимумом при 1020 см-1. В области симметричных валентных колебаний метиленовых групп наблюдали полосу 2852 см-1, а в области несимметричных три полосы — 2910, 2965 и ЗОЮ см-1.

Из приведенных данных видно, что при температуре хранения — 18°С в образце МС отмечается значительно меньшее количество конформеров в углеводородных цепях триглицеридов жировой фазы сливочного масла, чем в образце МК.

Уменьшение количества конформеров в образце МС можно объяснить тем, что наличие в структуре масла криопорошка, видимо, приводит к образованию молекулярных кластеров, в которых ограничена подвижность звеньев углеводородных цепей триглицеридов.

Сравнение спектров образцов, хранившихся при -18°С, со спектрами образцов, хранившихся при 5 и 0°С, свидетельствует, что в образце МК при температурах хранения 5 и -18°С количество конформеров в углеводородных цепях одинаково. Количество конформеров в углеводородных цепях жировой фазы МК при температуре хранения -18°С несколько выше, чем при температуре 0°С. В то же время в спектре образца МС, хранившегося при -18°С, количество конформеров в углеводородных цепях триглицеридов ниже, чем при температурах хранения 5 и 0°С. Одновременно следует отметить, что с понижением температуры хранения образцов МС увеличивается интенсивность полос спектра. Эти различия в содержании конформеров в образцах МК и МС связаны с особенностями формирования структуры продукта.

В МК конформационная подвижность углеводородных радикалов триглицеридов жировой фазы не заторможена, потому углеводородные цепи могут занимать более разнообразные положения. В МС подвижность звеньев углеводородных цепей триглицеридов ограничена ввиду образования молекулярных комплексов между определенными структурами криопорошка и триглицеридами жировой фазы. Поэтому при формировании кристаллической жировой фазы в процессе хранения масла подвижность углеводородной цепи триглицеридов быстрее ’’замораживается”.

Раман-спектры образцов МК и МС, хранившиеся при -18°С, записанные при температуре 14°С, представлены на рис. 4. Видно, что спектр МК в области симметричных валентных колебаний углеводородного скелета имел полосу 800 см*1, а в области несимметричных — дублет с максимумами 910 и 930 см , а также полосу 1055 см” . В области симметричных валентных колебаний метиленовых групп наблюдалось две полосы: 2745 и 2832 см , а в области несимметричных четыре: две диффузные с максимумами 2905 и 2945 см и две интенсивные полосы 3009 и 3060 см”1.

Спектр образца МС, хранившегося в таких же условиях, записанный при аналогичной температуре, в области симметричных валентных колебаний углеводородного скелета содержал триплет 835, 850, 875 см , а в области несимметричных — дублет 955, 990 см”1 и интенсивный максимум 1055 см . В области симметричных валентных

колебаний метиленовых групп наблюдали три полосы: 2880 см 1 и дублет 2865 и 2875 см”1, а в области несимметричных — триплет 2925, 2957 и 2995 см”1.

Отметим, что интенсивность полос в спектре образца МК при температуре записи 14°С по сравнению со спектром, записанным при 24°С, возросла в 7—9 раз. Интенсивность полос спектра образца МС при температуре записи 14°С выше в 2 раза, чем при 24°С. Это можно объяснить более высоким содержанием кристаллической фазы жира.

Сравнивая спектры образцов МК и МС, записанные при 14°С, следует отметить, что при температуре хранения -18°С количество конформеров в углеводородных цепях триглицеридов жировой фазы практически одинаково.

Сравнение спектров образцов, хранившихся при разных температурах и записанных при температурах 14 и 24°С, показывает, что в образце МК при температуре записи 14°С количество конформеров меньше, чем при 24°С. Это можно объяснить тем, что часть триглицеридов перешла из кристаллического состояния в жидкое, поэтому увеличилась подвижность углеводородных радикалов жировой фазы МК. В образце МС при температуре записи 14°С количество конформеров больше, чем при 24°С, что можно объяснить структурообразовани-ем, которое стимулирует криопорошок.

Известно [4], что валентные колебания гидроксильных групп лежат в области 3100-3600 см”1. При образовании водородных связей в спектре наблюдаются некоторые изменения, т.е. максимумы полос валентных колебаний гидроксильных групп сдвигаются в сторону более низких волновых чисел, интенсивность и ширина полосы увеличиваются.

В спектре образца МК, который хранился при 5°С (рис. 1), в области от 3100 до 3500 см”1 наблюдали три полосы: 3200, 3300 и 3450 см”1, последняя была наиболее интенсивной. В спектре образца масла, хранившегося при 0°С (рис. 2), количество полос уменьшилось, но увеличилась их интенсивность в сравнении со спектром образца, хранившегося при 5°С. Так, интенсивность полосы

см''

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

V

и

ІСМ'1

‘РИ ПО* 1 а н

2957 и

пектре э срав-зозрос-бразца I раза,

ІСОКИМ

писан-мпера-еров в іой фа-

|ся при рипера-ІК при змеров (■Ь тем, !лличе-Чилась іровой записи !м при овани-

гидро-) см*1, іектре ксиму-льных волно-ы уве-

:я при ) см*1 см*1, іектре [С. 2), ась их разца, олосы

3200 см-1 увеличилась в 1,7 раза, а 3300 см 1 — в 2 раза. Это свидетельствует о том, что при снижении температуры хранения от 5 до 0°С имело место усиление водородных связей, донорами протонов в которых были гидроксильные группы воды, а акцепторами протонов — атомы кислорода молекул воды и сложноэфирных групп глицеридов. Установленный эффект можно объяснить тем, что при снижении температуры создаются условия, благоприятные для стабилизации молекулярных комплексов с водородными связями.

Спектр образца МС, хранившегося при 5°С, имел две интенсивные полосы с максимумом при 3110 и 3170 см \ триплет с очень интенсивным максимумом при 3300 см 1 и двумя диффузными

— при 3250 и 3350 см”!,_ довольно интенсивным максимумом при 3470 см \ по сторонам которого расположены диффузные максимумы при 3400, 3435 и 3500 см-1.

Анализ полученного экспериментального материала свидетельствует, что добавка криопорошка вызывает повышение частоты наиболее высокочастотного валентного колебания на V = 20 см V Следует отметить, что интенсивность всех полос в спектре МС значительно увеличилась по сравнению с образцом МК, хранившимся в тех же условиях. Так, интенсивность полосы 3300 см увеличилась в 2,4 раза и полоса была наиболее интенсивной в данном спектре.

Таким образом, можно сделать вывод, что добавка криопорошка свеклы в сливочное масло приводит к значительному усилению водородных связей в системе.

Спектр образца МК, хранившегося при 0°С, имел полосы 3120, 3200, 3240, 3300, 3320, 3420, 3450 см-1, наиболее интенсивной была полоса 3300 см-1. В спектре образца МС, хранившегося при 0°С, наблюдали 11 полос: 3100, 3160, 3220, 3255, 3320, 3385, 3425, 3464, 3495, 3530, 3620 см !. Наиболее интенсивной была полоса 3464 см .

Анализ полученного спектрального материала показывает, что спектр МС характеризуется большим количеством и повышенной интенсивностью полос, чем спектр МК. Это можно объяснить образованием в структуре МС молекулярных комплексов с частицами криопорошка свеклы за счет возникновения новых водородных связей.

Сравнивая спектры образцов МК, хранившихся при 5 и 0°С, следует отметить уменьшение коли-

чества максимумов при снижении температуры хранения. Сравнение же аналогичных образцов МС показало, что изменения количества полос не происходит. Это подтверждает сделанный ранее вывод, что образование молекулярных комплексов с частицами криопорошка в структуре МС происходит по механизму водородных связей, которые являются более прочными, чем в МК.

выводы

1. Установлено, что в сливочном масле с криопорошком свеклы количество конформеров в углеводородных цепях триглицеридов жировой фазы ниже, чем в масле без добавок.

2. При снижении температуры хранения сливочного масла уменьшается количество конформеров в углеводородных цепях триглицеридов жировой фазы, что более ярко выражено в масле, содержащем криопорошок свеклы.

3. Внесение криопорошка свеклы в сливочное масло способствует появлению новых водородных связей при образовании молекулярных комплексов в системе.

4. Установлено, что с понижением температуры исследованного масла увеличивается интенсивность полос раман-спектра продукта.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пат. 20324(A) Украина. Способ производства сливочного масла.

2. Рашевська Т.О., Прядко М.О., Гулий І.С., Сімахіна

Г.О. Новий вид вершкового масла з кріопорошком буряку / / Тези доп. міжн. наук.-практ. конф. ’’Розвиток масового харчув. готел. госп. і туризму в умовах ринкових відносин”. — Киів, 1994. — С. 46-47.

3. Рашевська Т.О., Сімахіна Г.О., Андрущенко В.П. Розробка нового виду вершкового масла з кріопорошком буряку // Тези доп. наук.-практ. конф. ’’Наукові технології подвійного призначення”. — Киів, 1994. — С. 147.

4. The texture of the new kinds of dessert butter with the additives of plant raw criopowder / T.A. Rashevskaya, G.A. Simakhina, I.S. Guly a.o. // Publ. of the 3-rd Intern. Conf. ’’Physics of Agro and Food Products”. — Lublin (Poland),

1998. — P. 105.

5. The role of water phase in formation of microstructure of butter with red beet powder additive / T.A. Rashevskaya, G.A. Simakhina, I.S. Uuly a.o. // Proc. Intern. Symposium on ’’Water Management in the Design and Distribution of Quality Foods”. — Helsinki (Finland)! 1998. — P. 202-203.

Проблемная научно-исследовательская лаборатория

Поступила 22.09.98

635.262.002.612

КАЧЕСТВО СУШЕНОГО ЧЕСНОКА

Г.И. СЛЕПКО, Л.В. ПАВЛОВ

Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур

Сушеный чеснок применяется в кулинарии, пищевой и фармацевтической промышленности. Независимо от предназначения он готовится в соответствии с едиными требованиями ГОСТ 16729-71.

В процессе сушки чеснок не теряет лечебных свойств. Это связано с тем, что главное биологически активное вещество чеснока — аллицин образуется из своего неактивного предшественника

— аллиина только при разрушении и гомогенизации ткани зубков и это химическое превращение происходит ферментативным путем, когда аллиин приходит в контакт с ферментом аллииназой. Поскольку для сушки зубки чеснока разрушаются на ломтики толщиной около 2 мм, которые затем сушатся и только после этого превращаются в порошок, аллииназная реакция в незначительной степени происходит лишь на поверхности срезанной ткани во время подготовки сырья к сушке. В ломтиках же аллицин не образуется, аллиин и аллииназа сохраняются во время сушки независимо друг от друга благодаря тому, что при обезво-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.